卫星导风在台风路径预报中的应用进展_图文

1、第 26卷 第 4期 2011年 4月地球科学进展ADVANCES I N EARTH SC I ENCEV o. l 26N o . 4 A pr . , 2011文章编号 :1001-8166(2011 04-0386-08卫星导风在台风路径预报中的应用进展詹奕哲 , 王振会 , 官 莉 , 张 蕾(1. 南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室 , 江苏 南京 210044;2. 南京信息工程大学大气物理学院 , 江苏 南京 210044摘 要 :台风作为全球危害巨大的自然灾害 , 对其路径预报的准确度尤为重要 。 在常规观测资料稀 少的热带洋面上 , 卫星云图是监测热带气旋的主

2、要工具 , 其中卫星导风技术 , 通过对云及晴空区特 征的追踪 , 反演出的卫星风矢 , 在一定程度上弥补了海洋上由于风场观测资料稀缺对台风路径研究 的限制 , 显著提高了台风路径预报水平 。 结合近年来逐步成熟的卫星导风中的云导风技术在台风 预报上的应用 , 总结了国内云导风技术在改善台风路径预报中的贡献 , 如加密观测资料 、 台风中心 定位 、 优化数值模式初始场和客观分析场 、 构造人造台风 Bogus 模型以及由其揭示的发展和不发展 热带气旋的对流层上部环流特征 , 同时展望了卫星导风技术及其资料在台风预报实际应用中有待 进一步研究的内容 。关 键 词 :卫星导风 ; 云导风 ; 台

3、风路径预报中图分类号 :P405; P444文献标志码 :A1引 言热带气旋 (Trop ica l Cyclone , TC 是一种暖心结 构的、 具有巨大破坏性的天气事件和自然灾害。在 与中国密切相关的西北太平洋地区 , 台风主要源地 为关岛的西南部、 马绍尔群岛附近及南海的中、 东部 3个海域 1。 Gray 2曾对全球八大洋区热带风暴的 发生数进行统计 , 表明西北太平洋是全球热带风暴 最多的地区 , 全球热带风暴的 36%集中于此。随着 对台风路径研究的深入 , 从 20世纪 50年代把台风 涡旋作为随大尺度引导气流漂移的一个质点 , 到 50 90年代把台风当作一个轴对称的涡旋系统

4、 , 再到 目前同化各种非常规资料 , 用人工资料 (bogus 来构 造一个拟真的非对称人造台风 , 并提高模式的垂直 和水平分辨率 , 改进模式物理过程 , 从而提高了预报 能力 , 缩小了预报误 差 3。近年来 , 国际台 风界认 为 , 正确给出初始台风模型 , 是提高路径预报准确率 的一个关键问题。而对台风转折路径的预报 , 除考 虑大尺度环流形式对热带气旋路径的影响外 , 当热 带气旋某侧有对流云团显著发展时 , 应充分考虑其 对热带气旋路径的可能 影响 4。对 流云团属于中 小尺度系统 , 在洋面常规观测资料中常常因站点稀 疏而被忽略。而引入卫星导风资料 , 不仅可以改进 初始台

5、风环流 , 使路径预报有所改善 , 而且还大幅度 地加密了洋面观测风场 , 为尽早发现中小尺度系统 创造了更好的条件。卫星导风 或称 AMV s(A t m osphere M otion Vec -to rs 通过红外 (I R 、 水汽 (WV 和可见 光 (V IS 卫 星云图上追踪云或通过水汽 (WV 通道内的晴空特 征反演出风场矢量 5。其中 , 云导风资料已被证明 对天气分析和预报 , 尤其是对探测资料稀少的海洋 和沙漠地区有积极作用 6。对全球 天气和台风分 析以及提供数值预报 N W P (Nu m ericalW eather Pre -diction 初始风场资料都是十分重

6、要的 7。云迹风¹收稿日期 :2010-07-22; 修回日期 :2010-11-03.*基金项目 :国家重点基础研究发展计划项目 /台风登陆前后异常变化及机理研究 0(编号 :2009CB421502; 国家自然科学基金项目 /傅里叶 相位分析技术研究及其在卫星云图导风的应用 0(编号 :40475018 资助 .作者简介 :詹奕哲 (1988-, 男 , 福建三明人 , 硕士研究生 , 主要从事卫星遥感资料的研究和应用工作 . E -m a i :l s m z yz 126. co m资料己经广泛应用于台风、 暴雨和洪涝灾害、 中尺度 天气分析等天气学研究 , 云迹风能清楚生动

7、地显示 天气系统发展变化的细节 , 对暴雨落区分析及预测、 台风范围以及热带气旋移向预报等方面有重要的指 示意义 6。国际上应用静止卫星资料反演云迹风是从 20世纪 70年代开始的 , 我国虽然在此领域起步较晚 , 但自 1997年发射第一颗地球静止气象卫星以来 , 我 国云迹风反演 技术已取得了很 快的发展。许健民 等 8, 9用红外和水汽 2个通道的卫星测值指定云迹 风的高度 , 陈华等 10用高度调整法进行云迹风高度 的质量控制 , 有效地提高了各个高度层的云迹风风 矢准确性。在将云迹风资料应用到台风移向预报的 研究中 , 张守峰等 11的研究表明 , 卫星云导风资料 订正客观分析风场对

8、台风路径有明显改进 ; 所构造 的台风模型非对称风场对台风的路径预报也有所改 进。冯业荣 12利用云迹风结合实测风 , 从涡度方程 出发 , 对热带气旋进行诊断分析 , 结果表明 , 云迹风 为热带气旋的业务预报提供了重要的参考依据 , 对 于判别热带气旋路径及其转折有着特殊的意义。王 振会等 6, 13和 河惠 卿 等 14运 用自 主 研 发的 基 于 TCFM 技术的卫星导风系统 , 得到的 导风资料显著 改善了台风眼壁东部区域的垂直气流活动 , 使台风 螺旋雨带更加明显 ; 将云迹风资料同化于 MM 5数值 模式后 , 台风中心误差有所降低。本文结合近年来逐步成熟的云导风技术在台风 预

9、报上的应用 , 总结了云导风技术在改善台风路径 预报中的贡献 , 如加密观测资料、 优化数值模式初始 场和客观分析场、 构造人造台风 Bogus 模型以及台 风中心定位 , 同时展望了云导风技术及其资料在台 风预报实际应用中有待进一步研究的内容。2卫星风资料对台风路径预报的影响Goerss 15针对卫星观测对中热带气旋 (TC 路 径预报的影 响 , 利 用美国 舰队 全球 气象 预报系 统 (NOGAPS 对 2005年、 2006年夏季大西洋和北太平 洋海域 TC 路径进行了各种卫星资料的同化分析和 预报研究 , 得到如图 1所示的综合结果。在图 1a 中 , CNTL 表示在 NOGAP

10、S 中同化了所 有资料 (包含 AM 、 P W 、 S W , NOS W 是在除去同化 5颗静止卫星 (覆盖热带和中纬度地区 的导风和美 国宇航局 Aqua 和 Terra 卫星所携带的 MODIS 设备 反演的极地区域的风场 ; NOP W 为剔除了 SS M /I 大气 可降水量的观测资料 ; AM SU-A 辐射率资料在 NOA M图 1卫星观测对热带气旋 (TC 路径预报的影响 15 F ig . 1H o m ogeneou s co mparison of (a TC track forecast error and (b percen t i m prove m en t i

11、n TC track forecast error as a re s u lt of the assi m ilation of d ifferen t sets of sate llite observations 15a . 同条件下热带气旋路径预报误差比较 ; b . 卫星观测资料对热带气旋路径预报的改进百分比中被剔除 , 由图 1a 可见 , 热带气旋路径的预报误差 随预报时效增加而增加 , 但对于确定的时效 , 不使用 卫星资料都将明显地增大预报误差 , 且当剔除卫星 导风资料时 , 预报误差增大最为明显。图 1b 是不同 卫星观测设备对路径预报的改善百分比。其中 , 对 热带气旋

12、路径预报影响最大的观测资料是卫星导风 (F /TW i n ds 。同化其他卫星资料 , 如 SS M /I大气 可降 水 量 (SS M /I P W 、 AM SU-A 辐 射 率 (AM SU-A 、 MOD I S 风 场 (MODI S W inds 、 ERS -2散射计风 矢量 (SCATT 和 SS M /I 风速 (SS M /IW S 虽亦可以 改善路径预报精度 (除 72h 中使用 MOD I S W i n ds, 但效果都没有使用卫星导风明显。图 1a 、 b 中都可 以看出 , 对热带气旋路径预报效果影响最大的观测 资料是卫星反演的风场。同化风场资料使预报改进 百分

13、比从 24h 的 7%到 120h 的 24%以上。因此 , 对现有的卫星导风在台风路径预报中的 应用进行总结 , 对于进一步研究提高台风路径预报的质量具有重要的意义。根据国内所做的关于云导 风在台风路径预报应用中的研究 , 可以将工作总结 为以下几个方面。 2. 1 增加观测资料数量增加台风风场的观测密度 , 对台风路径的预报起着重要作用。 1986年 Burpee 等 16曾提出 , 提高 台风中心以及周围的风场和热力场的观测 , 可使模 式初始分析 场得到 改善 , 而获 得较 佳的 台风路 径 预报。云导风资料可以为大气分析和数值预报模式 , 提供在赤道两侧 50b 范围内大量有用资料

14、 , 是对全 球风场资料的有益补充 , 克服了洋面上常规观测资 料匮乏的不足。图 2是中国气象科学研究院网上 ¹截取的常规探空站点与由导风资料确定的细网格探 空位置的比较图 , 从图中可以清楚的看出 , 云导风资 料的密度远远大于常规探空资料 , 且在热带洋面上 更有着极为巨大的优势。图 2 常规探空站点与卫星导风资料 点比较Fig . 2 A co mparison between (a conven ti onal rad i osondesites and (b gr i d s deter m ined by C MWa . 常规探空站点 ; b . 卫星导风资料点表 1是张

15、守峰等11以 9711号台风的 8月 14日 00时的客观分析为例 , 把观测资料加入云导风前 后的结果 (表中 NH 、 NQ 、 NU 、 NV 分别表示高度、 比 湿、 纬向风分量、 经向风分量的资料数 。从表 1可看出 , 在 8月 14日 00时的客观分析 中 , 850、 500和 200hPa 的风场观测资料数分别由原 来的 547、 334和 603增加为 1284、 387和 2812, 资 料数明显增加。增加的观测资料 , 尤其 是低于 400hPa 的资料 , 虽然存在错误、 凌乱的风矢 , 但经过合 理的质量控制后 , 再用三维多变量的最优插值方法 进行客观分析17,

16、可使云导风这种非常规观测资料直接用于改进模式的初值。其他研究也表明 6, 12,由于热带气旋附近对流云系发展旺盛 , 且相对稳定 , 故热带气旋周围云导风资料比较密集 , 能弥补海洋 上探空资料的不足。表 1 观测资料加入云导风前后用来进行 客观分析的资料数T ab le 1 Th e numb er of ob servati on s before and after joi n ing the C MW data u sed for ob jec ti ve analysis2932152152152152932. 2 台风定位气象领域中利用卫星云图进行台风中心定位的 2种基本方法分别是

17、基于单幅云图的定位和基于多 幅相关云图的定位。然而 , 单幅云图受图像信噪比、 分辨率和时间、 频段的局限 , 信息量较小 , 对于人工 定位来说 , 主要依靠目测云系的几何形状是云墙和 云带辅以套用模板拟合螺旋云带的方法 , 其准确率 取决于可视性特征的完整程度和工作人员的经验 ; 在台风的自动识别和定位中 , 由于机器难以自动识 别螺 旋 云 带18, 定 位 准 确 性 往 往 不 高。 其 中 ,¹www. ca m s . c m a . gov . cn /cam s _973/973_z xdt/973_ppt/04/zhang. pptDvorak 技术是目前较为通用

18、的一种业务使用方法 , 不过该方法 人工定 性判断 的比 重较 大 , 主观性 较 强 19, 20。随后发展的先进 Dvorak 技术 (ADT 采用 人工和自动 2种方法 , 但对于 TC 强 度较小时效果 较差 19。多幅相关云图反映了一定 时间内云系运 动的变化情况 , 包含的信息量远大于单幅云图 , 因此 它在台风的自动定位中能发挥更大的作用。而云导 风技术 , 就是基于多幅相关云图 , 从云系反演出风场 变化的矢量图。它是一种基 于灰度的运动 检测方 法 , 能反映出台风云系微元的运动趋势。国内学者 在此 方面做 了有 益 的尝 试 :刘正 光 等 21利用求出的云导风矢量图中与台

19、风整体移动 矢量大小和方向一致的矢量集合的最密集区 , 经过 数学形态学处理后得到台风中心。实验结果表明 , 用该方法进行台风中心定位效果较好。王萍等 22对云导风算法进行改进 , 根据由此生 成的云导风矢量图能够准确体现风场绕台风中心旋 转这一客观事实 , 将云导风与台风中心的关系归纳 为台风定位判定规则 , 编制的定位算法对于各类形 成期台风具有普遍适应性 , 表 2为其随机选出的一些 尚处于形成期的台风云图通过导风方法得出的定位 结果。该结果与专家定位结果相比 , 纬度、 经度绝对 误差分别 0. 40、 0. 70; 平均误差分别 0. 23、 0. 42。表 2形成期台风定位结果T

20、ab le 2Position i ng of the resu lts of th eformation of T yphoon编号实际中心位置 定位结果 台风云系范围 北纬 东经 北纬 东经 纬度 经度 名称 Kate9904241415. 0129. 214. 9129. 91513Kate 9904242015. 4130. 015. 3129. 41010Kate 9904250216. 0130. 516. 0130. 31010Kate 9904250816. 5130. 816. 1130. 3710Kate 9904251417. 4131. 317. 6131. 7810K

21、ate 9904252018. 5132. 018. 6131. 566Kate 9904290816. 5112. 915. 9112. 6811Leo 9908200818. 0122. 417. 6122. 12015Sa m 9909200223. 5125. 623. 2125. 477B art2. 3订正数值模式初始场数值预报的一个关键问题是初始场的准确性。 麻素红等 23在研究不同初始场及侧边界对台风路 径预报的影响时 , 指出初始值及侧边界的改进对台 风路径预报的提高是非常重要的。由于在海上缺乏 观测资料 , 常规风场资料分布稀疏 , 通过插值得出的 流场常常难以显示出中小尺

22、度系统的信息。云导风 资料不受测站布点位置的限制 , 而且密度大精度高 , 可以弥补常规观测站点的空间不均匀性 , 提高了资 料的空间分辨率。从而使进入同化系统迭代的初始 场不仅含有大的环流形式 , 而且还含有某些中小尺 度的信息 , 得到与模式相协调的最优初始场 , 从而使 模式预报的结果更加贴近实况。表 3是黄彦彬等 24应用 GM S -5静止气象卫星 导出的云迹风资料对中尺度 G 坐标有限区域数值 模式 (RE M 的初始风场进行改进处理并进行数值 模拟的结果。列出了 2001年 7月 28日 0000GMT (世界时 云迹风在 G 坐标各层增加的风矢数 , 从表 3可以看出云导风在

23、G 坐标的第 214层 181. 7 862. 1hPa 分别增加 4. 4%33. 2%的风矢资料 , 在 426. 6hPa 的第 6层增加近 1/3的风矢资料。其分 析得出 , 同化云迹风资料有利于改善因测站稀疏造 成的中小 尺度系 统漏报 的不 足 , 提高 降水的 预报 精度。表 3云迹风在 G 模式各层增加的风矢数Tab le 3The i n creased C MW vectors i n each l ayer in th e G model层次/hPaCD W风矢数增加/%层次/hPaCDW风矢数增加 /% 1127. 2002181. 75720. 6 3238. 339

24、14. 14299. 65018. 1 5363. 13111. 26426. 69233. 2 7490. 15319. 18551. 44215. 2 9610. 33412. 310669. 3217. 6 11726. 03211. 612775. 9238. 3 13821. 33211. 614862. 1124. 4 15898. 40016930. 200 17955. 10018973. 300 19986. 900201000. 000常慧琳等 25的研究也认为 , 云导风资料弥补了 常规探空站点稀疏 , 资料不够丰富引起的中小尺度 系统缺失 , 其比较了未加入云导风资料和

25、加入云导 风资料后 850和 200hPa 上 的风场 , 得出导风资料 可以大幅度增加高层大气风场资料 数量并提高质 量 , 可以将其所含的有关天气系统及系统演变的信 息加入到初始场中 , 对模式预报效果产生了十分重 要的作用。2. 4订正客观分 析风场与构造非对称人 造台风模型 20世纪 90年代以前的半个世纪 , 对台风研究 多着重在 轴对称 的动力 过程 , 但 典型 的台风 是由 /轴对称流场 0及 /非轴对称流场 0所组成。理论研 究 26, 27证明控制热带气旋 移动的 2个最重要的因 389第 4期 詹奕哲等 :卫星导风在台风路径预报中的应用进展子是非对称的环境流场以及热带气旋

26、的水平尺度和 外部结构。对于非对称的环境流场的改善 , Gray 28曾对台 风中心外围 7个纬距内的风 场用合成技术 进行分 析 , 结果表明 , 台风移向与 500hPa 合成风向关系最 好 , 并右偏 18b 。因此可以通过使用 云导风资料提 高客观分析风场的质量进行改善。张守峰等 11通 过 2种方法利用云导风订正客观分析风场 , 试验取 得较好的预报效果 , 得到的 12、 24、 36、 48h 台风路 径预报误差都比业务系统小 , 再通过质量场的调整 , 获得订正后的协调分析场 , 又使预报精度进一步提 高。在同化实验方面 , 王栋梁等 29将国家卫星气象 中心提供的 G M S

27、-5水汽和红外云迹 风资料用于美 国 NCAR /PSU中尺度模式 MM 5及其四维变分同化 系统。采用四维变分同化技术同化云迹风对热带气 旋路径预报有一定改善 , 12、 24、 36和 48h 预报的平 均距离误差分别降低 5%, 12%, 10%和 7%。王振 会等 13将云迹风资料同化于 MM 5(V3. 6 中尺度非 静力模式 , 得到的台风移动路径与实况比较接近 , 台 风中心位置误差减小 23%74%。对于热带气旋的水平尺度和外部结构的优化 , 最新的技术是用人工资料 (bogus 来构造一个拟真 的非对称人造台风。在国内 , 表 4是张守峰等 30尝 试将云导风场引入到轴对称风

28、场上形成非对称的人 造台风模拟风场 , 并进行预报试验 的结果 , 可以看 出 , 构造的非对称人造台风模型风场对减小台风路 径预报误差有一定作用。表 4云导风构造非对称风场进行台风 路径预报 的平均距离误差 /k mTable 4The m ean d istance error of typhoon track forecast by the asy mm etr ica l stru cture con struc ted by C MW预报时效 12h 24h 36h 48h 试验 89. 8166. 0279. 1431. 3业务 129. 1182. 0350. 4526. 02.

29、 5高密度导风资料揭示的发展和不发展热带气 旋的对流层上部环流特征 31C ISK 理论 32认为热带气旋发展的一个基本条 件是在对流层下部边界层内具有天气尺度的气旋性 流入气流。通过对探空资料进行综合分析 , Gray 2指出 :热带气旋是发展还是不发展 , 与对流层上部的 环流型密切相关。不发展的热带气旋对流层上部是 单一方向的气流 , 这使云团上空对流层中的垂直切 变较大 , 发展的热带气旋对流层上部一般为多方向 的外流 , 这不仅有利于减弱气旋上的垂直切变 , 而且 对气旋性角动量流入也 是有利的 33。根据飞机报 告和卫星风结果 , Sadler 34提出发展的热带气旋上 空对流层顶

30、附近具有多方向的外流。方翔等 35用 高密度卫星风资料分析了发展和不发展热带气旋的 对流层上部环流特征 , 指出在发展的热带气旋上空 对流层上部有多方向外流。在西北太平洋上 , 云团 北侧的对流层上部的西风经常是由深入到热带的中 纬度西风槽提供的。在盛夏季节的西北太平洋 , 图 像北侧的对流层上部的西风是由 TUTT 南侧的西风 提供的。不发展的热带气旋其对流层上部通常有一 致的东风气流 , 消散的热带风暴或台风其对流层上 部通常有一致的西风气流。2. 6卫星导风资料存在的不足在台风路径预报中同化云导风资料 , 虽然有着 上述的优点 , 但在当前也存在着不足。首先 , 由于目 前所使用的云导风

31、资料大多分布在高层 , 强度较弱 的热带气旋不具有深厚的垂直结构 , 因此从云图上 导出的云迹风矢相对稀少且凌乱 , 对于较弱台风之 中低层引导气流掌握可能有限 , 在数值模式中同化 这些云导风资料后 , 无法对热带气旋路径预报起改 善作用 , 有时甚至起负 作用 27, 34。其次 , 在数值模 式已先植入涡旋再同化云导风场的情况下 , 因云导 风风场分布与植入的涡旋位置有所重叠 , 可能会造 成 2资料间相互影响 , 即模式变量与模式、 变量之间 在同化后不协调而产生的负效应 29, 36。再次 , 目前 国外对卫星导风在台风路径预报中的应用研究结果 大多表明 15, 37, 38, 在数

32、值模式中同化导风资料 , 对中 长期预报 (48h 的路径改善作用最为明显 , 相对 而言对短期临近预报的作用不大 , 因此 , 如何使云导 风资料在短期台风路径预报中发挥更大的作用仍是 一个亟需攻克的难题。3结语与展望云导风在热带气旋中的应用经过近 10年的实 践 , 获得了巨大的成功 , 其对洋面上空 (尤其是高层 大气 的加密观测 , 为研究热带气旋的动力学机制 提供了宝贵的资料 ; 对改进台风模拟有着重要的贡 献 , 使热带气旋转折、 异常路径分析水平有所提高 ; 为研究新的台风路径预报方式 , 如 Bogus , 提供了丰 富的风场资料 ; 同时 , 还对有关台风的一系列其他研 究

33、(如中心定位 , 降水分布 , 强度 也有所帮助。但 由于目前导风技术的不成熟和有待进一步研究的台390地球科学进展 第 26卷第 4期 詹奕哲等: 卫星导风在台风路径预报中的应用进展 391 风移向理论, 二者的融合还有研究发展的空间, 在以 下几个方面值得深入研究: ( 1 研究借鉴新的导风技术, 进行导风产品融 合。云迹风反演明显的局限是在晴空区无法获取风 场, 为克服这种局限, 需要开展 / 晴空区 0导风技术 研究。在加快自主创新的同时, 应更多地借鉴国外 先进的导风技术, 丰富导风产品, 如可见光、 极轨资 料、 极地风等。鉴于目前的云导风风矢大多集中在 对流层高层, 研究通过融

34、合不同的导风产品 ( 如水 汽导风、 红外云图导风等其他导风方式及不同卫星 导风风场 丰 富各层的风场资料, 为 台风发生时的 大范围和中小尺度系统提供更加详细的风场资料。 ( 2 探求更适当的风场质量控制方法和高度指 定算法。在剔除错误、 凌乱的台风周围云导风风矢 的情况下, 能够进一步清晰地显示出大的流场特征 和小的系统特征; 更加准确的指定云导风的高度, 为 更好地运用于数值模式中做铺垫。 ( 3 通过大量的试验, 比较研究不同数值模式 下同化云导风产品对台风路径预报影响的结果, 得 出能够较好地运用云导风资料进行台风路径预报的 数值模式。 卫星云导风作为一种风场资料获取手段, 与台 风

35、路径预报的结合越来越 受到气象科研人 员的重 视。其丰富的风场资料, 快速的获取方式将带给临 近预报以福音。虽然目前的理论研究、 实际应用尚 且存在不足与缺陷, 但随着人们的不懈努力, 卫星导 风技术将能更好、 更及时地对台风路径预报提供重 要的观测资料。本文仅粗略地总结探讨了国内目前 云导风技术在台风路径预报方向上的应用情况, 并 针对未来二者更好地结合提出了一些值得深入研究 的内容。 参考文献 ( R eferences: 12 1 Chen L ianshou D ing Y ihu . The In troduct ion to Typhoons over , i N orthw es

36、t Pacif ic M . Bei jing: Science Press 1979. 陈联寿, , 丁一汇. 西太平洋台风概述 M . 北京: 科学出版社, 1979. 2 G rayW M. G lob al view of the origin of trop ical d istu rbances and stor s J. M on th W ea ther Review, 1986, 96 669 m : -700. 3 C hen L iansh ou X u X iangd e Luo Zhexian, e t al. D ynam ics of , , A bnor l T

37、yphoon M . Be ijing: M eteorology Press 2002. 陈 ma , 联寿, 徐祥德, 罗哲贤, 等. 热带气旋动力学引论 M . 北京: 气象出版社, 2002 . 4 Zh ang L ing L iu Zhenkun Zh ang Shoufeng, e t a l Th e forecasting , , . d ifficu lties and characterist ics of trop ical cyclon es over N orthw est ern Pacific and South Ch ina Sea in 2008 C M P

38、roceedings of Se 14 13 11 10 9 8 7 6 5 vere W eath er Forecast T echnology. B eijing: M eteorology Press , 2009 张玲, 刘震坤, 张守峰, 等. 2008 年西北 太平洋和 南海 . 热带气旋特点及预报难点分析 C M 2008 年灾害性天 气预报 技术论文集. 北京: 气象出版社, 2009. N iels B or ann, Sam i Saarinen, G raeme K elly, et a l The spat ial m . structu re of observat

39、ion errors in atm osphere m ot ion vectors from geostation ary satel lite data J . M on th W ea ther R evie 2003, 131: w, 706 -718 . W ang Zhenhu,i Y ang Y anrong, X iaoW encan e t a l A pp licat ion , . of cloud m ot ion vectors derived from geostat ionary satellite i age m series w ith TCFM track

40、ing techniqu e in typhoon si u lat ion J . m Jou rnal of Rem ote S en sing, 2009 13 ( 3 : 515-521 王振会, 杨 , . 艳蓉, 肖稳安, 等. TCFM 技术的卫星导风数据在台风模 拟中的 应用初探 J . 遥感学报, 2009 13 ( 3 : 515-521 , . R ao P K, H ol es S J A nderson R K, et al. W eath er S atell ite: m , Sys tem, D ata and Env iron en tal A pp lica

41、t ion s M . X u Jianm in, , m et al . trans lated Beijing M eteorology Press 1994. R ao P K, . : , H o l es S J A nderson R K, 等. 气象卫星 系统、 m , 资料及其在环 境中的应用 M . 许健民等译. 北京: 气象出版社, 1994 . X u J ianm in Zhang Q isong S tatus review on at ospheric m ot ion , . m vectors -derivat ion and app lication J .

42、Journa l of App lied M eteorolog ica l Science, 2006, 17( 5 : 574-582. 许健民, 张其松. 卫星 风推导和应 用综 述 J . 应 用气 象 学报, 2006 17 ( 5 : 574 , 582. Xu Jian in, Zh ang Q isong, W ang D achang, et al. Tw o geom em t rical prob lem s in cloud mot ion w ind algorithm J . Journa l of App lied M e teorolog ical S cien

43、 ce, 1997 8 ( 1 : 11 . 许健民, 张其 , -18 松, 王大昌, 等. 云迹风计算中的两个 几何问题 J . 应用 气象 学报, 1997, 8( 1 : 11-18 . Chen H ua X u Jianm in Zhang Q isong, et a l. Th e quality con , , trolling of cloud w ind s us ing height updating J . S cien tia M eteorolog ica S in ca, 1999 19 ( l : 20 , -25. 陈 华, 许 建民, 张其松, 等. 用高度

44、调整法进行云迹风高 度的质量 控制 J . 气 象科 学, 1999, 19( l : 20 -25. Zhang Shou feng, W ang Sh i en. N um erical experi ents of the w m prediction of typhoon track s by us ing satell ite cloud -derived w ind J . Journa l of Trop ica l M e teorology, 1999 15 ( 4 : 347-355. , 张守峰, 王诗文. 应用卫星云导风进行台风 路径预报 试验 J . 热带气象学报,

45、1999 15( 4 : 347 , -355 . Feng Y erong. The app licat ion of cloud track w ind data to the trop ical cyclonem ovem en t pred iction J . M eteorolog ica lM on thly, 1999 25 ( 12 : 11 , -16. 冯业荣. 云迹风资料在热带气旋 移向预报中的应用 J . 气象, 1999, 25( 12 : 11-16 . W ang Zhenhu,i ZengW eilin A PC-based ob ject ive in fe

46、rring sys . tem for cloud m otion w inds from geostationary satell ite i ages m J. Journa l of N anjing Institu te of M eteorology, 1996 19( 1 : , 69 -75. 王振会, 曾 维麟. 卫星 云 迹 风微 机 客 观导 出 系 统 J . 南京气象学院学报, 1996, 19( 1 : 69-75 . HA H yeK yeong, W ang Zhenhu,i K i JeoungY un et al. C omm , parison of th

47、ree cloud m otion w ind vectors and i pact on typhoon m track num erical forecast J . Journa l of Tropical M eteorology, 2009 25 ( 1 : 82 . 河惠卿, 王振会, 金正润, 等. 三种云 , -88 392 地球科学进展 导风资料及其对台风数值预报影响试 验的比较分析 J. 热 带气象学报, 2009 25 ( 1 : 82 , -88. 26 27 应用 J . 热带气象学报, 2008, 24 ( 4 : 423-429. 第 26卷 H olland G

48、 J Trop ica l cyclonem otion A com parison of theory and . : observations J . A tm osphere S cien ce 1984 41: 68 , , -75. D em ariaM. Trop ical cyclone m otion in a nond ivergen t barotrop ic m odel J. M on th W ea ther Rev iew, 1985, 113 1 199-1 209. : 15 G oerss J S. I act of satell ite observat i

49、ons on the tropical cyclone mp track forecasts of th e navy op erat ional global atmosph eric pred ic t ion system J. M onth W ea ther Rev iew, 2009 137 41-50 , : . Bu rpee R W. M esoscale stru cture of hurricanes C M R ay P S , ed Am erican M eteorological S ociety: M esoscaleM eteoro logy and . Fo

50、recasting, 1986: 311-330 . 29 16 28 G ray W M. G lobal view of th e orig in of trop ical d istu rbances and stor s J . M on th W ea ther R eview, 1968 96 669-700 m , : . W ang D ong liang, L iang X udong, D uan Y ihong. m I pact of fou r d i ens ion al variat ional data ass i ilation of the cloud d

51、rif t w ind m m data on trop ical cyclone track num erical forecast J. Ac ta M eteorolog ica S inica, 2005, 63 ( 3 : 351 -358. 王栋梁, 梁旭东, 端 义宏. 云迹风在热 带气旋 路径数 值预报 中的应 用研究 J . 气象学报, 2005 63 ( 3 : 351-358 , . 17 D i ego G J Phoebus P A, M cdon ell J E. D ata processing, and m , quality con trol for opt

52、i um interpolat ion analyses at the N at ion al m M eteorological C en ter C M NM C O ff ice N ote 306 NOAA, U. , S D ep t of Comm erce, 1985: 38 . . . -76 18 X ie Junyuan, A i Zaoyang, G ao Y ong Typhoon cen ter locating . based on sp iral recogn it ion algorithm J . Journal of S of t are w , 1997,

53、 8( A 00 : 398 -403 谢俊 元, 艾早阳, 高 勇. 台风中 . 心定位中的螺 旋线 自动识 别算 法 J . 软件 学报, 1997 8 , ( A 00 : 398 -403 . 30 Zh ang Shou feng, W ang Sh i en A ppl ied experi en ts of the prew . m d ict ion of typhoon track s by u sing cloud m ot ion w ind vectors J . M eteorolog ica l M onthly, 1999 25 ( 8 : 22-25 张守峰,

54、王诗 , . 文. 在台风业务系统中使用卫星 云导风资 料的试验 J . 气 象, 1999, 25( 8 : 22-25 . 19 N iu H ai jun Y ang Su I telligen t locat ion m ethod of typhoon cen , . n ter based on in frared cloud i age J . Compu ter Eng ineering, m 2010, 36( 9 : 195-196 牛海军, 杨夙. 基于 红外云图的台 . 风中心智能定 位方 法 J . 人工 智能及 识别 技术, 2010 36 , ( 9 : 195

55、-196 . 31 X u J ianm in Zhang Q isong. S tatus rev iew on at ospheric m otion , m vectors -derivation and app lication J . Journa l of Applied M e teor ology, 2006 17( 5 : 574-582 许 健民, 张其 松. 卫星风 推 , . 导和应用综述 J . 应用气象学报, 2006 17( 5 : 574-582 , . 20 O land er T L, V elden C S. The advanced dvorak tec

56、hn iqu e C on : t inued develop en t of an ob ject ive schem e to est i ate trop ical cy m m clone inten sity u sing geostationary in frared satell ite i agery J . m W ea ther and F oreca sting, 2007 22: 287-298 , . 32 Charney J G, E liassen A. O n the grow th of the hurricane depres sion J. A t osp

57、h ere S cience, 1964 21 68-75 m , : . 33 H ol land J G. A ngu lar m om en tum t ransports in trop ical cyclones J . Quar terly Journa l of the R oya l M eteorolog ical Society, 1983 109: 187-209 , . 21 L iu Zhengguang, Y u Y uan fe,i W u B ing et a l A u tom at ic loca , . tion of typhoon cen ter us ing cloud derived w ind vectors J . A cta M eteorolog ica S inica, 2003 61 ( 5 : 636 , -640 刘 正光, 喻远 . 飞, 吴冰, 等. 利用云导风矢 量的台风 中心自动 定位 J . 气 象学报, 2003 61 ( 5 : 636 , -640. 35 34 Sadler J C. A role of the trop ica l upper tropospheric trough in early season typhoon develop