【天气预报】天文台点样评估热带气旋强度?预报员用以下四大方法

撰文: 香港天文台
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(原文取自天文台网页,大小标题、引言及内文,经过香港01编辑修订)

在天文台的天气报告中,有时会提到热带气旋的强度变化(例如:热带风暴洛坦已增强为强烈热带风暴)。在业务运作中,预报员是怎样评估热带气旋的强度呢?

利用地面观测资料

要准确评估热带气旋的强度,最佳的方法是收集和分析风暴中心附近的风力资料。可是,由于大部分热带气旋在海洋上发展,该处气象站和船舶观察数据稀疏,预报员要取得可靠的地面风力资料并不容易。一般来说,当热带气旋靠近岛屿或海岸时,地面气象站所提供的数据会发挥较大的作用。其中一个例子是热带气旋帕布,当帕布在2007年8月10日集结在本港西部时,天文台的长洲和横澜岛气象站显示本港水域持续受到烈风影响,表示帕布当时已达热带风暴的强度(图一)。

图一:2007年8月10日下午2时香港各区风向及风力分布,当时热带风暴帕布的中心位于本港西部。(香港天文台)

利用卫星观测资料

由于地面气象站的局限,卫星观察资料是预报员评估热带气旋强度的重要工具,其好处是接收和覆盖范围广阔。当中一个常用的方法是德沃夏克分析法,至今仍为世界不少气象中心所采用。简单来说,德沃夏克分析法是透过分析热带气旋云顶温度的分布和形态,再结合德沃夏克多年的经验和统计数据,从而对热带气旋的强度作出间接推断。其中一个例子可参考图二及图三,热带气旋凡亚比在2010年9月15日的结构仍颇为松散,但在9月18日中心明显地被紧密的螺旋云带所包围,形成风眼。德沃夏克分析法可量化凡亚比的云团演变,评估它由一热带低气压逐渐增强为强台风。

这个方法的好处是没有地域上的限制,预报员能借此评估远至数千公里外热带气旋的强度。缺点是预报员在判断云团的形态时有一定的主观性。由于德沃夏克分析法是基于过往热带气旋强度的统计结果,对处理一些极端个案(如增强速度甚快的热带气旋)会有较大的误差。

利用雷达数据分析

当热带气旋进入天文台多普勒雷达的监察范围时,预报员会参考雷达由雨区移动所探测的最高风速,借此分析风暴的强度。从图四可见,雷达探测到热带气旋莫拉菲在本港时间2009年7月18日21时风眼附近的风速达飓风程度(风速33m/s或以上的区域),但单凭这一点不能判断莫拉菲是否已达台风级数。原因是雷达所探测的风速离地面有一定距离,其数值需经过换算才能反映地面风速。研究显示雷达探测的最高风速与热带气旋的强度存在一定的比例的关系,这些结果对分析热带气旋的强度有正面的帮助。

图四:2009年7月18日本港时间21时的雷达图像显示热带气旋莫拉菲的多普勒风。(香港天文台)

飞机侦察

在1987年或以前,美国会派出飞机为西北太平洋的热带气旋作出侦测。该项计划终止十多年后,台湾自2003年起推行侵台台风之飞机侦察及投放下投式探空仪观测实验(DOTSTAR),对西北太平洋个别的热带气旋进行飞机侦察。虽然利用飞机侦察的资料来评估热带气旋的强度仍在研究阶段,但其数据在某程度上是预报员有用的参考资料。

总结

在评估热带气旋的强度时,以上各种方法均有其优点和缺点。预报员需要分析各种数据的可靠性,从而作出及时和准确的判断。

原文:怎样评估热带气旋的强度?

作者:香港天文台沈志泰

参考

1. 陈浩新、林邝泗莲︰利用多普勒天气雷达数据评估热带气旋强度的探讨,香港天文台,2009。

2. 侵台台风之飞机侦察及投落送观测实验简介