達到T8.0的德法分析強化圖像]]
是由維農·德沃夏克()根據多年經驗及統計概括後所創下的一項利用地球同步衛星的可見光及紅外線衛星雲圖來評估熱帶氣旋強度的方法。
德沃夏克分析法是現時國際通行的分析法。這套分析法在1984年發表。
1969年,弗农·德沃夏克利用西北太平洋热带气旋的卫星图片及相关实测数据对这项技术进行了初步开发,最初设想的系统涉及云特征与发展和衰减模型的模式匹配。20世纪70年代,美国国家海洋和大气管理局的Dvorak在多年预报经验及气象侦察飞机观测资料的基础上,建立了一种基于当时可见光(VIS)和红外(IR)云图的台风云型特征与台风强度的统计关系,并逐渐发展出一套基于卫星图像台风云型特征的热带气旋强度估计技术经过多年业务实践,该技术已成为最成熟的利用卫星云图确定台风强度的方法,并成为了缺少飞机探测条件下确定台风强度的世界通用标准。此后该方法于1987年为世界气象组织推荐使用 若針對具有可見眼區模式的氣旋有紅外線衛星影像可用,則此技術會利用溫暖眼區與周圍寒冷雲頂之間的溫度差異來判定強度(較冷的雲頂通常表示風暴強度較高)。在每種情況下,都會為風暴賦予一個「T數值」(即「熱帶數值」的縮寫)和一個當前強度(CI)值。這些數值的範圍介於1(最低強度)至8(最高強度)之間。 T數值與CI值通常相同,惟風暴減弱時除外,此時CI值會較高。 對於強度減弱的氣旋系統,其CI值會被視為該熱帶氣旋在12小時內的強度;不過,美國國家颶風中心的 研究指出,以6小時為基準較為合理。 右側表格顯示了對應特定T數值的近地面風速與海平面氣壓的近似值。 熱帶氣旋在24小時內強度變化的幅度,每日上限為2.5個T數值。
大部分地區都正把德沃夏克分析法作為確定熱帶氣旋最大持續風速的唯一方法或主要方法,這種方法是以氣象衛星的觀測數值來進行判斷,通過對螺旋帶的規模和風眼與風眼牆之間的溫度差來確定熱帶氣旋的最大持續風速和氣壓。低氣壓區中心的中心中心氣壓值為估計值。颶風的強度則是根據登陸時間和最大強度一起得出。對精細衛星圖像上單獨雲層的追蹤還可以用來進一步估計熱帶氣旋的表面風速。
如果可以的話,科研人員也會使用船舶和陸地的觀測數據。大西洋以及太平洋的中部和東部仍然會動用偵察機飛入熱帶氣旋來確定飛行高度層的風力,而太平洋西北部则由香港天文台委托飞行服務队下投探空仪确定风力,這個數據加以調整後可以對最大持續風速做出相當可靠的估算。經過之前十年使用全球定位系統投落送後得出的大量數值已經證實,將飛行高度層取樣的風速減少10%以後,就可以用來對接近地表的最大持續風速作出估算。多普勒氣象雷達也可以用來以相同的方法確定接近陸地熱帶氣旋的表面風速。
圖形類型
在德沃拉克(Dvorak)熱帶氣旋衛星強度估算法中,氣旋可能呈現數種視覺圖形,這些圖形用以界定其強度的上下限。主要採用的模式包括彎曲帶狀模式(T1.0–T4.5)、剪切模式(T1.5–T3.5)、中心密雲(CDO)模式(T2.5–T5.0)、帶狀眼區模式(T4.0–T4.5)、眼區模式(T4.5 – T8.0)以及中心冷雲蓋(CCC)型態。 中心濃密雲蓋型態與嵌入式眼型態皆以中心濃密雲蓋(CDO)的大小為依據。中心濃密雲蓋型態的強度等級自 T2.5 起,相當於熱帶風暴的最低強度()。中心濃密雲蓋的形狀亦會納入考量。中心越深地嵌入中央密雲層,其強度便被視為越高。
中心冷雲蓋(CCC)型態的特徵在於,一大片厚實的卷雲在短時間內從熱帶氣旋中心附近的對流區向外擴散,且發展迅速,這通常表示氣旋發展有限。當此型態形成時,熱帶氣旋周圍的雨帶與雲線會趨於減弱,而厚實的雲層屏障則遮蔽了環流中心。雖然它與CDO型態相似,但極為罕見。 此外,也可透過追蹤CDO模式內的特徵,並利用快速掃描的靜止軌道衛星影像(其拍攝間隔僅數分鐘,而非每半小時一次)來估算熱帶氣旋內的風速。
一旦識別出該模式,便會進一步分析風暴特徵(例如帶狀結構的長度與彎曲度),以得出特定的T數值。
优点与劣势
使用该技术的最重要的好处是,它提供了一个更完整的热带气旋强度的历史,在那些既不可能也没有常规的飞机侦察的地区,且可以有效的避免飞行员丧失生命。
目前,最大持续风的强度估计在飞机能够测量的一半时间内,在5英里/小时(8.0公里/小时)之内,尽管对强度在中等热带风暴力(60英里/小时(97公里/小时)和弱飓风或台风力(100英里/小时或160公里/小时)之间的系统的强度估算是最不确定的。它的整体精度并不总是真实的,因为技术的改进导致1972年和1977年之间的强度变化高达每小时20英里(32公里)。该方法在内部是一致的,因为它制约了热带气旋强度的快速增加或减少。一些热带气旋的强度波动超过了规则所允许的每天2.5T数的限制,这可能对该技术不利,并导致自1980年代以来偶尔放弃约束。在卫星图像的边缘,或边缘附近有小眼的系统,使用该技术可能偏得太弱,这可以通过使用极地轨道卫星图像来解决。亚热带气旋的强度不能用Dvorak来确定,这导致了1975年Hebert-Poteat技术的发展。正在进行外热带过渡的气旋,失去了它们的雷暴活动,使用Dvorak技术可以看到它们的强度被低估了。这导致了Miller和Lander热带外过渡技术的发展,在这些情况下可以使用。
參考資料
外部链接
*[http://hkcoc.weather.com.hk/study/t_analysis.htm 德沃夏克分析法詳細說明]
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