德沃夏克衛(wèi)星云圖分析法教程V1.0

1、 德沃夏克衛(wèi)星云圖分析法 Dvorak analysis for Tropical Cyclone Intensity德沃夏克分析法(Dvorak Analysis)是由德沃夏克根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)慨括后所創(chuàng)下的一項(xiàng)方法，能利用地球同步衛(wèi)星的可見光及紅外線衛(wèi)星云圖來評(píng)估熱帶氣旋強(qiáng)度。 這套分析法在1984年發(fā)表，1987年正式世界氣象組織通過使用。第一步.定位及熱帶性質(zhì)判定A-系統(tǒng)定位 （主要用于以后的定位） 即找出云系中心(Cloud System Centre)所在，主要是利用擾動(dòng)或熱帶氣旋相關(guān)的螺旋云帶，而推測(cè)出其焦點(diǎn)所在， 又或者是幾何上熱帶氣旋風(fēng)眼的中心位置。一般對(duì)較弱的熱帶氣旋，我們

2、可用可見光衛(wèi)星云圖、QuikScat風(fēng)場(chǎng)圖等，直接找出其低層環(huán)流中心。情況A-LLCC（底層環(huán)流中心）外露時(shí) 使用VIS云圖，直接定位在LLCC的中心上（如圖1-1）。 圖1-1 情況B-LLCC被云系覆蓋時(shí) 在VIS（可見光）云圖上畫出每一條螺旋帶的方向，使其盡量靠近底層云帶、對(duì)流帶， 并根據(jù)它們確定熱帶系統(tǒng)的中心（如圖1-2） 圖1-2也可以通過多頻掃描查看底層LLCC以確定此熱帶系統(tǒng)之中心（見圖1-3） 圖1-3情況C-熱帶氣旋已經(jīng)發(fā)展出中心密集云區(qū)（Cold Dense Overcast）或嵌匿中心（Embedded Center）時(shí) 注意：中心密集云區(qū)定位方法只適用于可見光云圖，嵌匿

3、中心定位方法只適用于色調(diào)強(qiáng)化衛(wèi)星云圖，沒有例外。中心密集云區(qū) 用底層螺旋云帶來定位底層中心，或找到云頂?shù)淖罡唿c(diǎn)，一般它的底層就是LLCC（見圖1-4） 圖1-4嵌匿中心 在系統(tǒng)中心溫度最低的地方的邊緣尋找嵌匿中心， 也就是溫度較高的地方，不要忘了聯(lián)系過去的狀態(tài)和位置判定。（見圖1-5）。 下圖為圖1-5情況D-熱帶氣旋已經(jīng)發(fā)展出一風(fēng)眼時(shí) 若熱帶氣旋已發(fā)展出一風(fēng)眼，則定風(fēng)眼的圓心為系統(tǒng)中心情況E-熱帶氣旋出現(xiàn)中心冷云蓋（Central Cold Cover） 我們很難通過云圖直接確定出現(xiàn)CCC的熱帶氣旋的中心，一般參考過去的移動(dòng)趨勢(shì)，或通過熱帶氣旋風(fēng)場(chǎng)掃描，來確定熱帶氣旋之中心。 圖1-6:出現(xiàn)

4、了CCC的熱帶氣旋B- 判斷它為熱帶氣旋 初始利用德沃夏克分析法對(duì)某一熱帶擾動(dòng)氣旋進(jìn)行分析前，必須先考慮擾動(dòng)是否有足夠的征兆顯示它增強(qiáng) 為熱帶低氣壓，以將其T-number訂為 T1。以下三個(gè)征兆是熱帶擾動(dòng)是否達(dá)至熱帶氣旋強(qiáng)度的參考征兆： 熱帶擾動(dòng)以持續(xù)發(fā)展 12 小時(shí)或以上 它擁有一云系中心(Cloud System Centre)能在2.5緯度(即約275公里)范圍內(nèi)內(nèi)被估計(jì)出來，并持續(xù)最少6小時(shí). 它擁有一密集、低溫(1.0度1.0度0.75度 0.5度 0.25 度 云卷風(fēng)眼外圍環(huán)流寬度1.25度 0.75度0.25度E-number7.06.05.04.03.05.04.03.0 注

5、意：若風(fēng)眼直徑大于32千米，眼墻半徑從風(fēng)眼外部算起，反之則從風(fēng)眼圓心算起；E-number最小進(jìn)制為0.5。補(bǔ)充說明:1- 使用可見光衛(wèi)星圖時(shí)，DT=CF+BF；2- 若風(fēng)眼不清晰和粗糙，且E#小于4.5時(shí)，E#-0.5；3- 若風(fēng)眼清晰圓滑，并嵌入在一個(gè)非常緊密的CDO中時(shí)，E#視情況+0.5/1.0；4- 當(dāng)MET大于6.0，且CF小于MET時(shí)，E#視情況+0.5/1.0。情況C-嵌匿中心和中心密集云區(qū)分析前提:嵌匿中心（Embedded Center）分析只適用于色調(diào)強(qiáng)化衛(wèi)星云圖，中心密集云區(qū)（Cold Dense Overcast）只適用于可見光衛(wèi)星云圖。嵌匿中心前提:(使用色調(diào)強(qiáng)化衛(wèi)

6、星云圖)熱帶氣旋的中心位于中心對(duì)流團(tuán)(溫度低于9度即 OW或之下)，而且純T指數(shù)已持續(xù)12小時(shí)3.5；否則，請(qǐng)用方法a或d或跳往第三步。 實(shí)際上嵌匿中心估算法和風(fēng)眼估算法相比只有略去了Eye adjustment Number (EA)，其余皆為一樣。嵌匿中心對(duì)流團(tuán)半徑0.6度 (66公里)0.6度 (66公里)0.5度 (55公里)0.5度 (55公里)0.4度 (44公里)0.4度 (44公里)溫度WBLGMGDGOGCF5.05.04.54.04.03.5注意! 使用嵌匿中心估算法時(shí)，DT = CF + BF，BF分析請(qǐng)參考圖2-2右部。中心密集云區(qū)前提:(使用可見光衛(wèi)星云圖)中心密集云

7、層區(qū)(CDO)直徑超過0.75度(80公里)；否則，請(qǐng)用方法a或d或跳往第三步。 中心密集云區(qū)形狀渾圓顯著不規(guī)則形狀CDO直徑2.75度 (300公里)1.75度 (190公里)1.25度 (140公里)0.75度 (85公里)1.5度 (170公里)1度 (110公里)CF5.04.03.02.03.02.0中心密集云層區(qū)分析法，必須加上BF值，分析請(qǐng)參考圖2-2。 最后，DT=CF+BF。 情況D-中心冷云蓋(Central Cold Cover)分析 特征:熱帶氣旋的強(qiáng)對(duì)流區(qū)呈逗號(hào)、渾圓或扁圖，邊緣清晰且缺乏外圍環(huán)流(如有較多外圍環(huán)流則顯示不屬CCC結(jié)構(gòu))。初期發(fā)展迅速并向外擴(kuò)張，后占據(jù)

8、熱帶氣旋表面面積65%或以上，后狀態(tài)可維持624小時(shí)不等。 補(bǔ)充說明:1 - 如果先前T指數(shù)少于或等于3.0，則未來12小時(shí)T指數(shù)使用過去12小時(shí)趨勢(shì)(例如繼續(xù)增強(qiáng)或減弱)，12小時(shí)后則保持同等T指數(shù)，直接中心冷云蓋消失。 2 - 如果先前T指數(shù)大過3.5，則定最終T指數(shù)為3.5，直至中心冷云蓋消失。 3 - 不要因CCC范圍縮小以估計(jì)其強(qiáng)度減弱，這是相當(dāng)常見的。 第三步.過去24小時(shí)趨勢(shì)分析 A-判定過去24小時(shí)強(qiáng)度變化情況 分析過去24小時(shí)衛(wèi)星云圖動(dòng)畫，以決定熱帶氣旋在過去有何強(qiáng)度變化: 增強(qiáng)的特征 (D - Development): 1.環(huán)流特征: 螺旋云帶變得緊密或旋卷度增加。 2.

9、密集云區(qū)特征: 中心密集云層區(qū)擴(kuò)張及云頂溫度下降，螺旋型態(tài)增加。 3.切離特征: 深層對(duì)流鞏固到其中心附近發(fā)展。 4.風(fēng)眼特征: 眼墻變寬且云頂溫度下降；風(fēng)眼縮小而變得渾圓，當(dāng)中溫度上升。 5.日際變化: 云頂溫度在日間沒有回升現(xiàn)象。 減弱的特征 (W - Weaken): 1.環(huán)流特征: 螺旋云帶變得松散或減弱。 2.密集云區(qū)特征: 中心密集云層區(qū)縮小及云頂溫度上升，邊緣變得不渾圓。 3.切離特征: 深層對(duì)流減弱并切離。 4.風(fēng)眼特征: 眼墻變窄或崩潰，云頂溫度上升；風(fēng)眼擴(kuò)大而變得不規(guī)則狀，當(dāng)中溫度下降。 5.日際變化: 云頂溫度在晚間沒有明顯下降現(xiàn)象。 強(qiáng)度不變的特征 (S - Stead

10、y): 1.中心冷云蓋(CCC)出現(xiàn)，并持續(xù)12小時(shí)。 2.增強(qiáng)及減弱的特征同時(shí)出現(xiàn)。 3.正常日夜的云頂溫度變化(日間云頂溫度上升、晚間下降)。 最終靠主觀評(píng)判決定D/S/W的程度，如果在最新衛(wèi)星圖中無法使德沃夏克分析法估計(jì)熱帶氣旋強(qiáng)度，可利用以上趨勢(shì)分析類推其強(qiáng)度情況，并在上一日T指數(shù)上加減。B-決定MET的值MET(Model Expected T-number)是把熱帶氣旋的過去強(qiáng)度變化趨勢(shì)數(shù)值化的一種做法，決定MET也是頗為主觀的，通常DT和PT值就是用來修正MET，故MET可視為是T指數(shù)的粗略估計(jì)值，又或是熱帶氣旋強(qiáng)度變化的氣候平均值(Climatology Rate)。 熱帶氣旋

11、起始生成第一天或當(dāng)熱帶擾動(dòng)進(jìn)入TCFA(Tropical Cyclone Formation Alert)的階段時(shí)，MET就會(huì)定為1.0，每過24小時(shí)變化一次。 此后，MET隨著我們?cè)诘谌剿治龅腄、S或W所變化，通常是將昨天的最終T指數(shù)加減D/S/W的數(shù)值，加減幅度最多1.5。如果以上情況皆不明顯，則MET每次加0.5。第四步.型態(tài)分析 接著，我們需跟據(jù)下表決定Pattern T-number(PT)的值，如果此值和MET不同，則可因應(yīng)情況修正，通常修正后的值不應(yīng)和MET相差1.0；如果真的沒有形狀相似的圖配對(duì)實(shí)況，則最后PT以MET為準(zhǔn)。在圖片中尋找最類似的圖片，100%主觀?？梢姽庑l(wèi)星

12、云圖用 圖4-1補(bǔ)充說明: 1- 如果螺旋云帶長(zhǎng)度短過2.5緯度(275公里)，PT-1.0； 2- 如果風(fēng)眼內(nèi)有高層云或密集的底層云時(shí)，PT-0.5。紅外衛(wèi)星云圖用（建議使用色調(diào)強(qiáng)化式） 圖4-2補(bǔ)充說明: 1- 同可見光衛(wèi)星云圖之Rule 1/2 2- 若黑色部分的溫度是W或更冷，PT+0.5 第六步.決定熱帶氣旋強(qiáng)度值 A-確定FT指數(shù)經(jīng)過一輪步驟后，我們將跟據(jù)DT、PT、MET以及一些限制去決定最終的FT（Final T-Number）數(shù)值。 我們需要根據(jù)DT、PT及MET綜合確定FT，規(guī)則如下： 補(bǔ)充說明: 1- 盡可能使用連續(xù)3小時(shí)的衛(wèi)星云圖估計(jì)熱帶氣旋強(qiáng)度，以避免短期性的強(qiáng)度變化

13、。 2- 當(dāng)DT十分明確和具有代表性時(shí)，取DT并根據(jù)PT和MET修正確定FT指數(shù)；3- 若DT 不明確或不具有代表性卻PT有時(shí)，取PT并根據(jù)DT和MET修正確定FT指數(shù)；4- 若DT/PT值真的相差很遠(yuǎn)，又不知那一較有代表性，則應(yīng)先取較接近MET的數(shù)值或取DT/PT兩值之平均數(shù)作為FT； 5- T指數(shù)不得與被作為根據(jù)之值相差超過0.5。決定T指數(shù)另外亦需注意以下的限制，如根據(jù)上述規(guī)則確定的FT不符合要求則需要調(diào)整，但以下限制只屬參考性質(zhì)，因?yàn)橐紤]到氣壓下降速度未必及得上云團(tuán)發(fā)展速度。但實(shí)際西太平洋每年平均有一個(gè)熱帶氣旋會(huì)突破以上限制，在極短時(shí)間內(nèi)迅速增強(qiáng)，T指數(shù)可在24小時(shí)內(nèi)急增4.0以上。

14、如出現(xiàn)這些情況，T指數(shù)亦可按情況迅速調(diào)整至DT/PT值而無須考慮以上限制： 1- 熱帶氣旋的第一次T指數(shù)評(píng)估必定為1.0或1.5。 2- 首24小時(shí)，應(yīng)逐步將熱帶氣旋T指數(shù)由1升至2，除非出現(xiàn)明顯的減弱或增強(qiáng)，但即使增強(qiáng)T指數(shù)亦必需在4.0以下。 3- 首48小時(shí)，若熱帶氣旋是處于增強(qiáng)狀態(tài)，則晚間不可降低T指數(shù)的值。 4- 當(dāng)T指數(shù)仍細(xì)于4.0時(shí)，接著6小時(shí)T指數(shù)變化最多0.5、12小時(shí)1.5、18小時(shí)2.0及24小時(shí)2.5。 5- 最終的T-number相差MET值不應(yīng)大過1.5。 B-確定熱帶氣旋強(qiáng)度CI 目前強(qiáng)度值Current Intensity (CI)，根據(jù)一些規(guī)則修正T指數(shù)以減少因錯(cuò)誤評(píng)估熱帶氣旋減弱狀態(tài)而引起的問題，因此CI是決定目前熱帶氣旋強(qiáng)度及級(jí)數(shù)的最終指標(biāo)。 規(guī)則:1- 根據(jù)在熱帶氣旋正處于，CI=FT 2- 若熱帶氣旋開始減弱，CI在接著12小時(shí)必需保持相同，之后維持CI比T-number高0.5或1.0，若減弱速度非常之慢，則CI可與FT相同。 附錄：CI-一分鐘平均風(fēng)速 對(duì)照表決定風(fēng)速時(shí)，無需按表完全對(duì)應(yīng)，根據(jù)情況對(duì)風(fēng)速加減；只需確保根據(jù)CI強(qiáng)度確定的最終風(fēng)速值與此CI強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的