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台风眼定位是什么原理 台风眼是什么意思

2024-06-25  来源:天气网  【字体:  

导语:台风眼定位是什么原理?台风眼定位的原理,实际上是基于对台风内部结构的深入理解和一系列先进的气象观测技术的综合应用。台风,作为一种强烈的热带气旋,其结构复杂,包括外围的云带、内部的眼壁和中心的台风眼,那么台风眼,作为台风的核心区域,通常表现为一个相对平静、晴朗的圆形区域,周围环绕着狂风暴雨,下面就去看看台风眼是什么意思吧!

台风眼定位是什么原理

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台风

小而圆的眼,据眼区定位,7822(Ellen)台风,10月23日20时IR云图,有明显的小而圆的台风眼,台风中心定在11.9N、145.7°E,这是一个发展很强的台风,中心气压据飞机探测低达884hPa,范围很广,外围螺旋云带十分清楚,是一个很典型的小眼实例,因而定位不难。一般发展比较强的台风,常具有小而圆的眼区。

大眼以眼区几何中心定位,7808(Virginia)台风,8月1日20时眼区很大。据几何中心定位,似乎可将台风中心定位36.2°N、142.7°E,其经度比业务定位偏东0.4经距,纬度相同。环形眼台风中心定在环状云带和晴空带的环绕中心,8219(Ken)台风,9月22日08时Vis云图上,有螺旋云带环绕的中心,即22.2°N、125.3°E,飞机探测中心位于22.2°N、125.2°E,两者非常相近。马蹄眼图7-4为8219(Ken)台风,9月23日08时Vis云图,眼区成马蹄形,台风中心似应定在24.1°N、127.5°E,飞机探测位于24.0°N、127.5°E,两者非常接近。

多环眼台风中心定在内环中心,台风9月11日08时Vis云图可见,台风中心有三环眼,按内环中心定位,台风中心位于26.8°N、135.5°E,11日7时11分飞机探测位于26.8°N、135.2°E。当时台风中心向NNE方向移动,接近一小时后,经度增加0.3经距是合理的,纬度稍低些,但两者比较接近。多边形眼定位较难些,似乎定在倒“V”形晴空区的几何中心较妥,7月26日14时Vis云图上,台风眼呈多边形,可分析出有倒“V”的三角眼,根据外围螺旋云带,中心似乎定在晴空区的几何中心较妥,可定在19.6°N、118.0°E。当时业务定位在19.7°N、118.1°E,云图定位稍偏西南侧。

开口眼图7-7为8009台风,7月27日05时Vis云图,台风眼已开口,由图可见,在台风云系北侧可见一个开口眼,台风中心可定在开口眼的最暗处。即21.5°N、116.7°E附近。以螺旋云带定位云带环绕实心云区定位这种过程多数是台风形成的初期,还没有台风眼形成,但外围螺旋云带很清楚,这是7818(Lola)台风形成初期,9月25日20时IR云图,环绕O外围旋转的有好几条螺旋云带,中心可定在X附近,即12.3°N、129.8°E。这原来是一个在西北太平洋上发展很强的台风,这时强度已经大减,眼区已不明显,但螺旋云带结构仍很明显。云带旋转中心成为环状晴空带,台风环流中心定在环状晴空中心内部的白色云块中心O处7-9为8618(Ben)台风9月29日14时IR云图。

台风由一条完好的螺旋云带OP旋转而成,根据螺旋云带的曲率,台风中心可定在螺旋云带顶点云区中心的X处,即32.9°N、146.6°E。当时台风中心向东北方向移动,前一次的飞机探测的位置是29日07时56分,位于30.5°N、153.1°E,与飞机探测外推定位差误不大。(箭头所示)即21.4°N、116.8°E。当时业务定位在21.3°N、117.3°E,经度差距较大,纬度相近。积云线曲率定位有时在IR云图上,台风中心很难确定,尤其是那些尚处在热带风暴或强热带风暴阶段,不但眼壁没有形成,即使较强的深对流云系也发展不强,这时,必须借助Vis云图积云线组成的曲率中心定位,两个云图A、B的旋转构成的8308(Dom)热带风暴,在8月19日11时的Vis云图上,在A云团的东北侧存在明显积云曲率中心,其位置可定在X处,即15.8°N、134.2°E附近。

7805(Trix)台风,7月21日08时,在Vis云图上,浓密云区东北侧的半环状积云线的曲率中心非常明显,台风已减弱成为热带风暴,中心就在曲率中心内。半弧状定位图7-13为8218(Judy)台风9月10日08时IR云图,可见台风是由一个半弧状云区构成,台风中心可以定在X处的晴空内,即24.8°N、133.5°E,与飞机探测位置相近。以密蔽云区定位多应用于台风发展的前期或在减弱中,眼区不明显,有时甚至螺旋云带也不清楚,这时热带气旋一般处于热带风暴或强热带风暴阶段,7812(Elaine)台风,8月23日07时33分,中心大约位于菲律宾吕宋岛东北方海上密蔽云区对流发展最强的区域,也是在云团的东北侧,大约18.6°N、124.0°E附近,这时单靠IR云图是很难确定,需借助其他手段,如有增强显示云图,数值化云图或可见光云图配合可能较好确定。

7818(Kit)强热带风暴9月23日07时33分IR云图上,外围螺旋结构云系比较清楚,中心大约位于15.4°N、116.6°E,7820(Nina)台风,位于南海,有一个明显云团,密蔽云区较强,在其东北侧有一个近似圆形无云区,色调比四周要黑,即为台风中心,大约在15.7°N、116.4°E,与当时业务定位在15.4°N、117.1°E有一定差距。不对称的密蔽云区定位图7-17为7820(Nina)强热带风暴1978年10月8日24时IR云图,可见密蔽云区很不对称,成14.2°N、125.7°E附近,与当时业务定位有一定差距。

,外围螺旋云带十分清楚,眼尚未形成,但密蔽云区很强,并呈逗点状,其中心可定在密蔽云区的几何中心内,大约位于17.5°N、130.5°E。由于干舌卷入,台风密蔽云区空心台风定位在卫星云图上,空心台风通常是由两个或三个云团组成的,其中心不在云团内,而是在云团之间的晴空区内。有时Vis云图,有明显的积云线的曲率中心,可作为定位参考。但一般来说,这种空心现象定位较难,差误较大。8411(June)强热带风暴是一个典型的空心热带气旋,其中心定位很难,后者是比较可靠的,可见两者之间有较大差异,业务定位与修改后的位置之差,可见差误很大,其中30日02时为最大,纬度差一1.3°,经度差-1.5°,这对于判断强热带风暴未来路径趋势影响很大。

台风眼定位是什么原理 台风眼是什么意思

台风

在第五章《台风结构》中,我们曾经详细讨论的9216(Pol-ly)台风也是一个典型的空心台风,其定位同样有许多困难。单从卫星云图上有时也很难确定,须考虑地面其他资料加以补充,以下将进一步讨论。由以上分析可见,用卫星云图定位,对有眼的台风中心定位不难,也较准确。以螺旋云带定位一般也不错,仔细分析其特征,一般能取得良好效果;以密蔽云区定位稍差些。空心台风定位最难。但是,随着设备的不断改善,数值化云图以及分层显示,增强显示,水汽云图等云图在业务中的应用,为应用气象卫星云图资料进行台风定位提供了更多有价值的可供参考的资料,因而利用卫星云图定位的效果将不断改善,有可能提供更准确的定位数据。

(3)雷达回波定位当台风进入雷达视程内时,据雷达回波进行定位。若雷达探测到较完整的台风眼壁回波时,可以准确定出台风中心位置;若当雷达仅仅探测到螺旋回波带时,通常采用螺旋线套叠法进行定位。台风眼定位卫星云图是由高空向地面观测,虽然也受到地球表面曲率的影响,不能观测到全球的各种天气系统的活动情况,但地球同步卫星能测到全球的1/4面积,因此,对于尺度在2000km以内的台风,可以观测到其全貌。雷达是由地面向上观测,受到地球表面曲率的影响较大,观测范围有限,10厘米雷达所能探测的范围也不过是600km测距圈范围之内,且多数仅能观测到螺旋雨带和外辐合雨带。据汕头雷达站统计,进入该雷达站600km测距圈之内的1470个时次的雷达回波照片表明,能较清晰观测到眼区特征的只有303次,仅占总观测次数的20.6%。

在雷达平面位置显示器上,同卫星云图上观测到台风眼一样,台风眼的形状也是多种多样的,强台风多数出现圆形眼和同心双套眼,可以比较直观地由圆形眼定位,一般比较可靠。中等强度的台风多数出现椭圆形眼和半圆形眼,椭圆形眼定位一般可定在长短轴交叉的“+”处,半圆形眼以其曲率中心定位,这两种眼的定位不如圆形眼的定位准确。弱台风(或强热带风暴、热带风暴)多数出现破碎或不规则眼,这两种眼的定位更难些,除仔细应用眼区特征定位外,还可参考外围螺旋云带的特征结合起来考虑。螺旋云带定位当台风中心距测站较远,无法测到台风眼,或是由于台风强度弱,没有台风眼,但测到明显的螺旋云带,在这两种情况下,可用螺旋云带定位,通常采用螺旋线套叠法。

大多数具有明显螺旋云带的台风,其中心位置可用对数螺旋线方程表示:r=Ae(7.1)式中,r为螺旋线上任意一点到螺旋中心的径向距离,即向径,0为向径r与参考轴之间的夹角,用弧度表示,A为参数:a为螺旋角(又称横切角),指螺旋线与以螺旋线为中心的圆之间的交点的切线夹角,它与云带附近的流线横切角十分相似。在进行定位操作时,一般取α=5°~30°之间的不同角度,制作一组对数螺旋线插在透明板上;挑选恰当的螺旋云带回波,确定螺旋角大小。当台风中心尚未进入雷达有效测距内,但螺旋云带比较完整时,可用螺旋线套叠法定位,选取合适的多个a值螺旋线,进行套叠,找出螺旋线原点,定出台风中心位置。

然而,雷达探测到的台风螺旋云带,多数不是整条连续的,通常只出现某一弧段。据研究,台风螺旋云带的横切角空间分布规律的变化是不同的,从螺旋云带的上风方到下风方云带横切角递增的占15.9%,不变的占14.1%,递减的占66.4%,不规则的占3.6%,因而用某一段定位可能导致很大误差。为此,有人①研究应用雷达回波资料计算台风中心位置的另一种方法。大量的雷达探测表明,发展成熟的台风,其雷达回波形态常呈螺旋结构。在台风涡旋区中,一般有若干条螺旋云带围绕台风眼区旋转。有的螺旋云带旋至台风眼壁附近汇集在一起,形成环状或半弧状眼壁回波。台风螺旋云带实际上是由许多对流单体组成的。据雷达观测①薛偕旺、杨晖:《利用雷达回波计算台风中心位置的一种方法》,载《福建省中尺度灾害性天气预报技术研究文集》,1998年4月。

表明,对流单体的移动,一方面沿气旋性切向移动,另一方面沿径向运动。合成结果便形成一条条由上风方呈气旋性卷入的回波带。因此,螺旋云带可近似反映台风流场特征,螺旋云带的曲率与台风流场中的流线曲率十分相似,螺旋回波带的轴线可以看成是该区域中的某一流线,由台风流线方程与雷达螺旋回波带轴线方程可以得到证实。

台风眼是什么意思

台风中心的一个区域

台风眼是台风中心的一个区域,它位于热带气旋中心,风力迅速减小,降雨停止,出现了白天可看到阳光、夜晚可看到星星的少云天空。

台风眼是个立体结构的小圆柱,平均直径为40千米左右,那里风力很小,天气晴朗。如果从水平方向把台风切开,可以看到有明显不同的三个区域,从中心向外依次为:台风眼区、云墙区、螺旋雨带区。

此外,台风眼的形成是由于台风内风是逆时针方向吹动,使中心空气发生旋转,而旋转时所产生的离心力与向中心旋转吹入的风力互相平衡抵消,因此形成台风中心数十千米范围内的无风现象,加上有空气下沉增温现象,导致云消雨散而成为台风眼。

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