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聊蒙
5 years ago
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1 216 年全国卫星应用技术交流会 LOGO TBB 与热带气旋强度关系的统计合成分析研究岳彩军 1, 曹钰 2, 谈建国 1, 寿绍文 3 1 上海市气象科学研究所 ( 上海市卫星气象遥感应用中心 ) 2 长三角环境气象预报预警中心 3 南京信息工程大学大气科学学院 216 年 5 月 9-11 日浙江宁波

2 目录 1 背景介绍 2 资料 & 方法 3 4 TBB & CST 小结 Company Logo

3 背景介绍鉴于云顶亮温与地面降水存在一定对应关系,TBB 资料用于 TC 降水研究魏建苏 (1996) 研究 TC 暴雨与 TBB 的关系陈红等 (28) 通过对范斯高 (714) 的分析得出 TBB 与降水有很好的对应关系林巧燕等 (29) 建立台风降水定量估计的红外 TBB 指标图为湖南衡阳受灾最严重的衡东县大托村, 该村千余亩良田有 8 多亩被洪水淹没岳彩军等 (26) 针对登陆台风 GMS-5 IR1 TBB 特征, 采用对流云 - 层云分类技术 ( 简称 CST 技术 ), 初步建立一种可用于登陆台风的定量降水估计方法有着 3 多年历史的官陂镇溪口楼受洪水侵袭, 成为一片废墟 Company Logo

4 背景介绍鉴于 TBB 也能够定量展示 TC 强度特征,TBB 资料用于 TC 强度客观估计研究 Dvorak 等 (1973) 运用卫星云图 ( 可见光和红外云图 ) 上的热带气旋云型和云系特征研究了热带气旋强度估计方法, 并投入业务应用 Dvorak(1,1984) 又先后两次改进和提高了热带气旋的强度估计方法江吉喜 (2) 对 Dvorak 热带气旋强度估计方法作了简化和改进图为湖南衡阳受灾最严重的衡东县大托村, 以适合, 该村千余亩良田有 8 多亩被洪水淹没预报员业务应用王瑾等 (26) 运用 GMS-5 TBB 资料, 求得热带气旋强度的客观估计算式, 该计算式有望代替 Dvorak 热带气旋强度估计方法, 成为一种新的业务方法陈佩燕等 (26) 分析 GMS-5 TBB 资料指出, 西北太平洋的热带气旋 TBB TBB 的对称和非对称分量与滞后 ~48h TC 强度具有很好的负相关关系有着 3 多年历史的官陂镇溪口楼受洪水侵袭, 成为一片废墟 Company Logo

5 研究思路针对 21 年 ~21 年 1 年期间经过台湾再次登陆我国的 13 个历史 TC 个例基于静止气象卫星 M1TR 红外 IR1 TBB 资料采用对流云 - 层云分类技术分离出 TC 螺旋度雨带中的对流核通过统计合成分析, 探讨 TC 环流内 TBB 对流核数与 TC 强度之间可能存在的对应关系有着 3 多年历史的官陂镇溪口楼受洪水侵袭, 成为一片废墟 Company Logo

6 资料年 JTWC (the Joint Typhoon Warning Center) 的最大风速半径和 TC 尺度资料主要用来确定 TC 的内核和外雨带上海台风研究所汇编的最佳路径资料主要用于分析过岛 TC 路径强度变化 TBB 卫星资料所用 TBB 卫星资料是日本静止气象卫星 (M1TR) 红外 (IR1) 通道资料反演得到的, 单位为, 空间分辨率为.5 ( 约 5.6km) 主要用于对流云 - 层云分离 (CST) 技术及对比 Company Logo

4 i 1, j T i 1, j EW 2T i, j T i, j 1 T i, j

7 对流云 - 层云分类技术 ( 简称 CST 技术 ) 岳彩军等 (26) 在 Adler-Negri Goldenberg 及李俊等人的定量云估计降水工作的基础之上, 建立的更加适合西太平洋地区台风的 CST 技术参数前提 : 假定云顶温度不高于 253 K 为降水云, 即要求 TBB 253 K 对流倾斜参数的计算 : S i, j T [ 4 i 1, j T i 1, j EW 2T i, j T i, j 1 T i, j 1 NS 2T 对流倾斜参数临界值的确定 : ( 针对登陆台风云顶最低温度特征, 选用下面临界值 ) i, j ]

8 CST方法结果显示

9 内核与外雨带 : TC 内外雨带范围确定标准王玉清等人利用平衡动力学 ( 即涡丝化 ) 的方法来确定台风内核区位置他们认为平衡动力学 ( 即涡丝化 ) 的区域就是内核区, 大概是三倍的最大风速半径处为界定内核标准 (JTWC 资料 ) TC 尺度标准作为 TC 外边界 (JTWC 资料 ) 外雨带三倍最大风速半径内核 Company Logo

10 TC 合成标准强度变化标准登陆台湾时间标准内核外雨带 TC 整体结构标准 : 登陆点台湾北部台湾中部台湾南部合成分类

11 年期间 13 个典型 TC 个例台风编号中文名称英文名称登陆地点登陆时间登陆风速 (m/s) 登陆气压 (hpa) 18 桃芝 Toraji 台湾花莲福建连江 7 月 3 日 -1 时 7 月 31 日 2 时百合 Nari 台湾宜兰广东惠来 9 月 17 日 1 时 9 月 2 日 1-11 时莫拉克 Morakot 台湾大武福建厦门 8 月 3 日 22 时 8 月 4 日 23 时泰利 Talim 台湾花莲福建莆田 9 月 1 日 7 时 3 分 9 月 1 日 14 时 3 分龙王 Longwang 台湾花莲福建厦门 1 月 2 日 5 时 3 分 1 月 2 日 23 时 4 分碧丽斯 Bilis 台湾宜兰福建霞浦 7 月 13 日 22 时 2 分 7 月 14 日 12 时 5 分格美 Kaemi 台湾台东福建晋江 7 月 24 日 23 时 45 分 7 月 25 日 15 时 5 分圣帕 Sepat 台湾花莲福建惠安 8 月 18 日 5 时 4 分 8 月 19 日 2 时罗莎 Krosa 台湾宜兰台湾宜兰浙闽交界 1 月 6 日 15 点 3 分 1 月 6 日 22 时 3 分 1 月 7 日 15 时 3 分海鸥 Kalmaegi 台湾宜兰福建霞浦 7 月 17 日 21 时 4 分 7 月 18 日 18 时 1 分凤凰 Fung-Wong 台湾花莲福建福清 7 月 28 日 6 时 5 分 7 月 28 日 22 时莫拉克 Morakot 台湾花莲福建霞浦 8 月 7 日 23 时 45 分 8 月 9 日 17 时 3 分凡亚比 Fanapi 台湾花莲福建漳浦 9 月 19 日 8 时 4 分 9 月 2 日 7 时分 Company Logo

12 合成分类中 TC 个例详细列表 TC 合成标准 ( 登陆点 ): 从台湾北面登陆的台风包括四个 TC( 下面简称 I 类 TC); 从台湾中部登陆的 TC 包括七个 TC( 下文简称 II 类 TC); 从台湾南部登陆的 TC 只有 39 和 65 两个 TC( 下文简称 III 类 TC) 说明 : 未选入 ( 缺失资料 )

13 三类合成 TC 路径 I 类 TC III 类 TC II 类 TC

14 TC 环流中 TBB 平均值 & 对流核数与 TC 强度关系 1 TBB 平均值 2 Company Logo

15 TC 环流中 TBB 平均值 & 对流核数说明热带气旋等级热带低压 (TD) 热带风暴 (TS) 强热带风暴 (STS) 台风 (TY) 强台风 (STY) 超强台风 (SuperTY) 强度底层中心附近最大平均风速 (m/s) TBB 平均值简称 TC TBB 平均值简称为 TCT; 内核中 TBB 平均值简称为 IT; 外雨带中 TBB 平均值简称为 OT; TC 强度简称 TC 环流中对流核数 TC 对流核总数简称为 ; 内核中对流核数简称为 ; 外雨带中对流核数简称为 ; TC 强度简称 Company Logo

16 TBB 平均值与 TC 强度关系按强度标准合成 T C T B B 平均值和强度的关系 TCT 23 IT 99 OT TCT IT 99 OT II 类 TC TCT IT OT TD TS STS TY TS I 类 TC 11 TCT IT OT III 类 TC

TBB 平均值与 TC 强度关系按登陆时间标准合成 T C T B B 平均值和强度的关系 225 223 221 219 217 215 213 211 29 27 25-36 -3-24 -18-12 -6 6 12 225 223 221 TCT IT OT 219 217 215 213 211 945 29 94 27 935 25 93-48 -42-36 -3-24 -18-12

17 TBB 平均值与 TC 强度关系按登陆时间标准合成 T C T B B 平均值和强度的关系 TCT IT OT II 6 12类 TC TCT IT OT TCT IT OT I 类 12 TC TCT IT 982 OT III 类 TC

18 TC 环流中对流核数与 TC 强度关系按强度标准合成 T C 环流中对流核数和强度的关系 II 类 TC I 类 TC TD TS STS TY TS III 类 TC

19 TC 环流中对流核数与 TC 强度关系按强度标准合成西南象限东南象限西北象限 T C 不同象限对流核数和强度的关系东北象限

20 TC 环流中对流核数与 TC 强度关系按强度标准合成左半部右半部下半部 T C 不同部分对流核数和强度的关系上半部

21 TC 环流中对流核密度与 TC 强度关系按强度标准合成 T C 环流中对流核密度和强度的关系 1-3 num/nm num/nm MD MD 3 -MD 99 -MD II 类 TC -MD -MD 1-3 num/nm num/nm MD -MD -MD MD -MD 25 -MD TD TS STS TY TS I 类 TC III 类 TC

TC 环流中对流核数与 TC 强度关系按登陆时间标准合成 T C 环流中对流核数和强度的关系 2 18 16 14 12 8 6 4 2-36

类台风 25 2 995 99 985 15 5-96 -84-72 -6-48 -36-24 -12 I 12 类台风 2 986 18

22 TC 环流中对流核数与 TC 强度关系按登陆时间标准合成 T C 环流中对流核数和强度的关系 II 类台风 I 12 类台风 III 类台风

23 TC 环流中对流核数与 TC 强度关系按登陆时间合成 T C 不同象限对流核数和强度的关系东北象限西南象限东南象限西北象限

24 TC 环流中对流核数与 TC 强度关系按登陆时间合成 T C 不同部分对流核数和强度的关系上半部左半部下半部右半部

25 TC 环流中对流核密度与 TC 强度关系按登陆时间合成 T C 环流中对流核密度和强度的关系 II 类 TC I 类 TC III 类 TC

26 TBB & CST 与 TC 强度关系对比 TCT 23 IT 99 OT 左图为按前面列出的强度标准的 13 个 TC TBB 整体情况. 右图为按前面列出的强度标准的 13 个 TC CST 整体情况按强度标准 Company Logo

TBB & CST 与 TC 强度关系对比 225 223 221 219 217 TCT IT OT 按登陆时间 215 213 211 29 27 25-36 -3-24 -18-12 -6 6 12 2 18 16 14 12

27 TBB & CST 与 TC 强度关系对比 TCT IT OT 按登陆时间左图为按登陆时间标准 (6h) 的 13 个 TC TBB 整体情况. 8 6 右图为按登陆时间标准 (6h) 的 13 个 TC CST 整体情况 Company Logo

28 业务转化业务应用 : 28 年业务运行与国外同类资料比较 : 该资料集对强降水的估测表现更佳刊在 J Applied Meteorology and Climatology (29) 上海台风所已将其作为台风年鉴 TC 定强参考依据刊在热带气象学报 (213) 其它单位使用情况 : 南京大学中尺度灾害性天气教育部重点实验室刊在 Journal of Tropical Meteorology (212) 海南省气象科学研究所刊在气象 (29) 热带农业科学 (212) 浙江省气象台成果整理中

30 小结 TC 内核区的 TBB 平均值基本上随着 TC 强度增加 ( 减弱 ) 而降低 ( 升高 ), 存在一定对应关系整个 TC 环流内对流核总数外雨带内对流核总数及内核区域内对流核密度基本上随着 TC 强度增加 ( 减弱 ) 而增加 ( 减少 ), 存在很好对应关系基于 TBB 与基于对流核的统计合成分析结果两者之间具有一定互补性 Company Logo

31 LOGO