卫星气象学课件：第7章-热带天气分析0-3

1第七章（3）1第七章（3）2第五节热带气旋强度的预报方法

2一、周围环境对热带气旋强度的影响

环境因子包括下垫面、海域范围和大气环境等方面。

1．下垫面对热带气旋强度的影响①陆地：陆地地形对台风强度有较大影响，陆地的大小、高度和形状等对台风的强度都有明显的作用。一般当台风进入陆地，由于水汽、摩擦等作用，使台风登陆后强度迅速减弱。大块的陆地可导致云区在12h或更短的时间内迅地减弱。特别是有山脉的岛屿，如菲律宾的吕宋岛、我国的台湾岛明显地削弱向西移动的西太平洋台风；

2第五节热带气旋强度的预报方法2一、周围环境对热带气旋3②冷水面：当处于暖水区的热带气旋经过温度梯度很大的区域进入冷水区，其强度显著减弱。③海区范围：热带洋面的范围大小对热带气旋的强度也有明显作用，如西太平洋的台风强度明显大于南海台风。当西太平洋台风通过菲律宾进入南海区域，强度明显减弱（应该是下垫面的热力差异的原因）。2．大气强风速垂直切变的作用当台风上空的垂直风切变加强，云在垂直方向上发生倾斜，不利于台风中的对流发展，强度减弱。

3②冷水面：当处于暖水区的热带气旋经过温度梯度很大的区域进入4二、热带气旋强度的预报程序

热带气旋强度预报可以由下面两种方式作出：①根据概念模式的强度变化曲线外推其强度变化曲线，并分成“快速”、“典型”和“慢速”发展三种类型。如图7.23中，给出了逐日典型(正常)T指数随天数的变化，台风的强度每天改变1个T指数；对于“快速类”每天改变1.5个T指数；“慢速类”每天改变0.5个T指数；

4二、热带气旋强度的预报程序热带气旋强度预报可以由5②当观测到特定云型时，修改概念模式预报结果。

对于减弱的风暴需要确定当前强度指数CI，当云系显示出减弱达12h左右，则取CI=T+1。因为在台风减弱时，由云系特征确定的T指数并不与风场完全一致，一般而言，在发展期，CI指数值与T同值，而当台风减弱时，CI值比T值要高0.5或1。

5②当观测到特定云型时，修改概念模式预报结果。6第六节热带气旋路径的卫星云图预报方法一、由台风环境云场预报台风路径

卫星云图上锋面云系、副热带高压和台风云系间的相对位置反映了它们之间的相互作用，根据卫星云图上锋面云带、副热带高压与台风云系间的位置可以预报台风路径。若把台风未来24h移向分为西行、西北、北上和转向四类，相应这四类的环境云场特征如下：

6第六节热带气旋路径的卫星云图预报方法一、由台风环境云71．西行类

这一类按锋面云带的走向分两种情况：①锋面云带呈纬向分布，副热带高压呈东西走向，台风距锋面为10～20个纬距，离副高西脊点约为12~15纬距；②锋面云带呈东北一西南走向，位副高西北侧，与台风相距15～20个纬距，副高北侧云系散乱，与台风相距10个纬距左右。

71．西行类82．西北类

当副高略减弱，台风常向西北移动，也分两类：

①锋面云带呈东北一西南走向，位副高西北侧，副热带高压分成两环，西环东北西南走向，宽度较小，东环呈东西走向，南北宽度大，台风位于东环副高的南侧；②锋面云带呈纬向分布，副热带高压呈东西走向，宽度较小仅6～13个纬距，台风位副高西南侧。

82．西北类93．北上类

当台风云系位于移近锋面云带的尾部时，或处在副高的西侧时，台风将北上，也分两种情况:

①锋面云系与台风十分接近时，或连结一起，云系间距离仅为0或1—5个纬距，副高将后退(东退)或分裂两块，东块大，西块小，台风位于副高的西侧或西南侧；②锋面云带呈东北一西南走向，与台风云系间距离很小，仅6—10个纬距，东环副高南落加强。

93．北上类104．转向类

锋面云系与台风连结，台风云系处减弱阶段，且位于副高西侧。另外如果赤道缓冲带向北推进，也有利台风北上。

104．转向类11台风向某个方向的加速跳跃，常与台风云系附近的另一块云团的存在有关。当有一块云团与台风云系接触时，会与之迅速合并，这种过程使台风加速跳向其附近的这块云团，台风移速出现急剧加速且明显加强当台风移向前方高亮度的小云块对台风移速也有指示作用，未来台风将向高亮度云块所在方向，高亮度云块是不稳定雷雨区。经验表明，当其位置在台风中心以外5个纬距之内，指示作用有效，这种云块一般出现在副热带高压的西南边缘。其它环境云场对台风路径的影响，如：11台风向某个方向的加速跳跃，常与台风云系附近的另一块云团的12二、由台风本身云系特征预报台风路径

台风云系的型式和分布是台风与周围环境流场相互作用的结果，所以根据台风本身的云系和其变化可以判别台风的路径，根据多年卫星云图分析表明：

①台风朝其云区长轴方向移动；②台风向云区稠密的地方移动；③如果台风呈“9”字，台风将西移；这是台风主要受东风环流的作用的结果；④如果台风呈“6”字，台风将北上转向；这时台风主要受西风环流的作用；⑤根据台风云系旋转确定移向。

12二、由台风本身云系特征预报台风路径台13三、双台风或多台风情况下的台风路径

在卫星云图上常见两个或以上的台风同时出现，如果台风间距离较近，它们就要发生相互作用，表现为：①西台风的云系受东侧台风的气旋性环流的作用，西台风的东半部云系减弱消失，表现出偏心的云型结构，显露出低层螺旋云线，稠密云区集中台风西侧；②西台风受东台风的作用，云系减弱，范围缩小，强度减弱；③引导原西台风移动的气流被东台风切断，此时西台风受东台风环流的影响，将打转或原地少动；或向西或西南方移动；④当东台风转向北上移出后，西台风才能受副高环流的作用，打转或原地少动结束，将向东北方移出。13三、双台风或多台风情况下的台风路径在卫1414151516161717181819关于台风天气的预报确定台风的大风范围台风特征云区与大风区的对应关系：1强度达40m/s以上的强台风密蔽云区和螺旋云带内，常有8级或以上大风2强度在40m/s以下的台风，其中心密蔽云区内有8级或以上大风3强度在40m/s以下的台风螺旋云带内，常有6-8级大风4当台风云型分布不对称时，大风区分布也不对称，台风云区范围大，大风范围也大19关于台风天气的预报确定台风的大风范围20台风暴雨几类台风暴雨的卫星云图特征：1单独的台风暴雨当台风云系对称时，登陆华东沿海的台风，主要暴雨区出现在台风云系的东北象限，登陆华南沿海的台风，主要暴雨区出现在台风的东南象限；台风云系南侧有强对流云带时，通常云带内有暴雨－大暴雨。当螺旋云带在西北方时，云带内也会出现暴雨，但雨量比东南侧输入云带的雨量要小。暴雨区范围与强对流云区大小一致，台风云区稠密时，云区内亮度较大的地区常对应暴雨中心20台风暴雨几类台风暴雨的卫星云图特征：212台风残留云系在内陆引起大暴雨台风登陆后会减弱甚至消失，有时减弱成热低压后仍然能深入大陆深处。云图上热低压附近还会有一些范围较大的对流云团可以清楚的分析出来，当这些云系与大陆深处其他系统云系合并时会出现局地大暴雨。3台风云系与冷锋云带相连接的台风暴雨。会有两个暴雨中心，一个位于台风密蔽云区内，另一个在台风东北侧（台风云系与冷锋云带相连接的地区），后者雨量往往超过前者。。212台风残留云系在内陆引起大暴雨224台风外围对流云团造成暴雨台风不登陆，其外围孤立明亮的对流云团登陆也可产生暴雨5台风倒槽暴雨在云图上表现为东北－西南向，或南北向的长条形云带所对应的相同走向的暴雨带。224台风外围对流云团造成暴雨23232424252526附录A：用增强显示云图（EIR）估计台风强度

北京国家气象中心根据西北太平洋和南海地区台风云系的特征和我国资料的特点，对Dvorak方法进行简化和改进，以适合我国的情况。下面简单介绍其方法。本方法将热带气旋云型概括为六种(如图A1)：1）眼型；2）紧弯曲云带型；3）低云中心型；4）冷逗点型；5）中心冷云覆盖型；6）弯曲云貌型；

26附录A：用增强显示云图（EIR）估计台风强度北京国家27（一）

计算资料T指数（DT）

1、

眼型：

量度眼墙最窄处宽度，分析眼周围所属灰阶眼墙宽度

≥0.6≥0.5≥0.4≥0.3（纬距）灰

阶白浅灰深灰黑和(没增强)白T指数

7.06.05.04.53.5调整参数：

1）

对大眼（d≥2/3）、拉长眼（短轴<2/3长轴），DT-0.5;2）

对同心双眼墙，DT+1.5~2；3）

对直径<2纬距小而圆白亮云型，DT+1；27（一）

计算资料T指数（DT）1、

眼型：282、紧弯曲云带型、弯曲云貌型用10度对数螺线量云带长度

注：对“弯曲云貌型”量取一条或两条主要云带的长度，求平均值。调整参数：1）当云带为浅灰色，DT-0.5;2）当长度>1.0时，应用眼法确定T指数。

弯曲云带长度（用单位数表示）≥0.30.4~0.50.6~0.80.8~1.0T指数1.5±0.52.533.5282、紧弯曲云带型、弯曲云貌型用10度对数螺线量云带293、低云中心型

量度云系中心至主要云带边缘的距离L

L（纬距）>1.5<1.5<0.8<0.51/3(中心嵌入云带内)T指数1±0.522.533.5293、低云中心型量度云系中心至主要云带边缘的距离LL304、冷逗点型及中心冷云覆盖型

1）

当逗点头部冷云覆盖区为白色，其T指数估计如下：

当前一次的T≤3时，未来12小时中，DT+0.5;当前一次的T≥3.5时，并有加强迹象，DT+0.5，否则不变。2）当冷云覆盖区内有云带时，若过去12小时的T<3.5，转入下述（二），否则用下表求得：

中心嵌入距离（纬距）≥0.6≥0.5≥0.4≥0.4中心灰阶白浅灰深灰黑T指数5.04.54.03.5304、冷逗点型及中心冷云覆盖型1）

当逗点头部冷云31调整：若求出的T指数小于模式期望T指数（MET）时，按下图根据云带特征而加上一个数。

若不属任何一型，则转入下述（二）中，以模式期望T指数代替。

31调整：若求出的T指数小于模式期望T指数（MET）时，32（二）确定模式期望T指数（MET）

MET=T-24+D（S或W）对比实时与前24小时的云图，考察热带气旋中心或眼区特征变化及中心冷云区的演变，确定过去24小时中系统演变趋势：发展（D）、少变（S）、减弱（W）。D、W通常分别按每日一个T指数变化。

32（二）确定模式期望T指数（MET）33（三）确定最后T指数（FT）

FT=DT（云型清晰）或MET（云型特征不清楚）对FT的限定：1）

MET-1≤FT≤MET+1；2）

6h变化〈1，12h变化〈1.5,18h变化〈2，24h变化〈2.5;3）

开始分级须为T1或T1.5;4）发展前48h中，夜间的T指数不可比白天低。

33（三）确定最后T指数（FT）FT=DT（云型清晰）或M34（四）确定现时强度T指数（CI）

当风暴处于发展中，CI=FT；当风暴处于减弱中,CI=FT+0.5或FT+1：当风暴处于维持中，CI=FT；但当风暴在24h内已达峰值时，CI=FT+0.534（四）确定现时强度T指数（CI）35（五）T指数24小时的预报按过去24h强度变化趋势，通常D、W为每日一个T指数变化；若出现急剧变化征兆，D、W可分别按一日1.5—2T指数变化。（六）T指数与风速及气压的对应关系

根据中央气象台近年用的CI指数与风压关系，确定台风中心最大风速和最低海平面气压。*本方法中所用的云图是四级增强：黑（-33~-46˚C）、深灰（-46~-57˚C）、浅灰（-57~-74˚C）和白（〈-74˚C）35（五）T指数24小时的预报按过去24h强36第七章复习思考题1、热带大气中云系的尺度分类。2、热带云团的种类（按天气系统和范围）和热带对流云团的垂直结构特征。3、ITCZ云系的长期变化和短期变化的特征。4、热带气旋强度确定的方法。5、台风云型的主要类型及各类型的特征。6、如何利用卫星云图确定台风中心位置？7、如何依据环境云场预报台风路径？36第七章复习思考题1、热带大气中云系的尺度分类。37373838393940第七章（3）1第七章（3）41第五节热带气旋强度的预报方法

41一、周围环境对热带气旋强度的影响

环境因子包括下垫面、海域范围和大气环境等方面。

1．下垫面对热带气旋强度的影响①陆地：陆地地形对台风强度有较大影响，陆地的大小、高度和形状等对台风的强度都有明显的作用。一般当台风进入陆地，由于水汽、摩擦等作用，使台风登陆后强度迅速减弱。大块的陆地可导致云区在12h或更短的时间内迅地减弱。特别是有山脉的岛屿，如菲律宾的吕宋岛、我国的台湾岛明显地削弱向西移动的西太平洋台风；

2第五节热带气旋强度的预报方法2一、周围环境对热带气旋42②冷水面：当处于暖水区的热带气旋经过温度梯度很大的区域进入冷水区，其强度显著减弱。③海区范围：热带洋面的范围大小对热带气旋的强度也有明显作用，如西太平洋的台风强度明显大于南海台风。当西太平洋台风通过菲律宾进入南海区域，强度明显减弱（应该是下垫面的热力差异的原因）。2．大气强风速垂直切变的作用当台风上空的垂直风切变加强，云在垂直方向上发生倾斜，不利于台风中的对流发展，强度减弱。

3②冷水面：当处于暖水区的热带气旋经过温度梯度很大的区域进入43二、热带气旋强度的预报程序

热带气旋强度预报可以由下面两种方式作出：①根据概念模式的强度变化曲线外推其强度变化曲线，并分成“快速”、“典型”和“慢速”发展三种类型。如图7.23中，给出了逐日典型(正常)T指数随天数的变化，台风的强度每天改变1个T指数；对于“快速类”每天改变1.5个T指数；“慢速类”每天改变0.5个T指数；

4二、热带气旋强度的预报程序热带气旋强度预报可以由44②当观测到特定云型时，修改概念模式预报结果。

对于减弱的风暴需要确定当前强度指数CI，当云系显示出减弱达12h左右，则取CI=T+1。因为在台风减弱时，由云系特征确定的T指数并不与风场完全一致，一般而言，在发展期，CI指数值与T同值，而当台风减弱时，CI值比T值要高0.5或1。

5②当观测到特定云型时，修改概念模式预报结果。45第六节热带气旋路径的卫星云图预报方法一、由台风环境云场预报台风路径

卫星云图上锋面云系、副热带高压和台风云系间的相对位置反映了它们之间的相互作用，根据卫星云图上锋面云带、副热带高压与台风云系间的位置可以预报台风路径。若把台风未来24h移向分为西行、西北、北上和转向四类，相应这四类的环境云场特征如下：

6第六节热带气旋路径的卫星云图预报方法一、由台风环境云461．西行类

这一类按锋面云带的走向分两种情况：①锋面云带呈纬向分布，副热带高压呈东西走向，台风距锋面为10～20个纬距，离副高西脊点约为12~15纬距；②锋面云带呈东北一西南走向，位副高西北侧，与台风相距15～20个纬距，副高北侧云系散乱，与台风相距10个纬距左右。

71．西行类472．西北类

当副高略减弱，台风常向西北移动，也分两类：

①锋面云带呈东北一西南走向，位副高西北侧，副热带高压分成两环，西环东北西南走向，宽度较小，东环呈东西走向，南北宽度大，台风位于东环副高的南侧；②锋面云带呈纬向分布，副热带高压呈东西走向，宽度较小仅6～13个纬距，台风位副高西南侧。

82．西北类483．北上类

当台风云系位于移近锋面云带的尾部时，或处在副高的西侧时，台风将北上，也分两种情况:

①锋面云系与台风十分接近时，或连结一起，云系间距离仅为0或1—5个纬距，副高将后退(东退)或分裂两块，东块大，西块小，台风位于副高的西侧或西南侧；②锋面云带呈东北一西南走向，与台风云系间距离很小，仅6—10个纬距，东环副高南落加强。

93．北上类494．转向类

锋面云系与台风连结，台风云系处减弱阶段，且位于副高西侧。另外如果赤道缓冲带向北推进，也有利台风北上。

104．转向类50台风向某个方向的加速跳跃，常与台风云系附近的另一块云团的存在有关。当有一块云团与台风云系接触时，会与之迅速合并，这种过程使台风加速跳向其附近的这块云团，台风移速出现急剧加速且明显加强当台风移向前方高亮度的小云块对台风移速也有指示作用，未来台风将向高亮度云块所在方向，高亮度云块是不稳定雷雨区。经验表明，当其位置在台风中心以外5个纬距之内，指示作用有效，这种云块一般出现在副热带高压的西南边缘。其它环境云场对台风路径的影响，如：11台风向某个方向的加速跳跃，常与台风云系附近的另一块云团的51二、由台风本身云系特征预报台风路径

台风云系的型式和分布是台风与周围环境流场相互作用的结果，所以根据台风本身的云系和其变化可以判别台风的路径，根据多年卫星云图分析表明：

①台风朝其云区长轴方向移动；②台风向云区稠密的地方移动；③如果台风呈“9”字，台风将西移；这是台风主要受东风环流的作用的结果；④如果台风呈“6”字，台风将北上转向；这时台风主要受西风环流的作用；⑤根据台风云系旋转确定移向。

12二、由台风本身云系特征预报台风路径台52三、双台风或多台风情况下的台风路径

在卫星云图上常见两个或以上的台风同时出现，如果台风间距离较近，它们就要发生相互作用，表现为：①西台风的云系受东侧台风的气旋性环流的作用，西台风的东半部云系减弱消失，表现出偏心的云型结构，显露出低层螺旋云线，稠密云区集中台风西侧；②西台风受东台风的作用，云系减弱，范围缩小，强度减弱；③引导原西台风移动的气流被东台风切断，此时西台风受东台风环流的影响，将打转或原地少动；或向西或西南方移动；④当东台风转向北上移出后，西台风才能受副高环流的作用，打转或原地少动结束，将向东北方移出。13三、双台风或多台风情况下的台风路径在卫5314541555165617571858关于台风天气的预报确定台风的大风范围台风特征云区与大风区的对应关系：1强度达40m/s以上的强台风密蔽云区和螺旋云带内，常有8级或以上大风2强度在40m/s以下的台风，其中心密蔽云区内有8级或以上大风3强度在40m/s以下的台风螺旋云带内，常有6-8级大风4当台风云型分布不对称时，大风区分布也不对称，台风云区范围大，大风范围也大19关于台风天气的预报确定台风的大风范围59台风暴雨几类台风暴雨的卫星云图特征：1单独的台风暴雨当台风云系对称时，登陆华东沿海的台风，主要暴雨区出现在台风云系的东北象限，登陆华南沿海的台风，主要暴雨区出现在台风的东南象限；台风云系南侧有强对流云带时，通常云带内有暴雨－大暴雨。当螺旋云带在西北方时，云带内也会出现暴雨，但雨量比东南侧输入云带的雨量要小。暴雨区范围与强对流云区大小一致，台风云区稠密时，云区内亮度较大的地区常对应暴雨中心20台风暴雨几类台风暴雨的卫星云图特征：602台风残留云系在内陆引起大暴雨台风登陆后会减弱甚至消失，有时减弱成热低压后仍然能深入大陆深处。云图上热低压附近还会有一些范围较大的对流云团可以清楚的分析出来，当这些云系与大陆深处其他系统云系合并时会出现局地大暴雨。3台风云系与冷锋云带相连接的台风暴雨。会有两个暴雨中心，一个位于台风密蔽云区内，另一个在台风东北侧（台风云系与冷锋云带相连接的地区），后者雨量往往超过前者。。212台风残留云系在内陆引起大暴雨614台风外围对流云团造成暴雨台风不登陆，其外围孤立明亮的对流云团登陆也可产生暴雨5台风倒槽暴雨在云图上表现为东北－西南向，或南北向的长条形云带所对应的相同走向的暴雨带。224台风外围对流云团造成暴雨62236324642565附录A：用增强显示云图（EIR）估计台风强度

北京国家气象中心根据西北太平洋和南海地区台风云系的特征和我国资料的特点，对Dvorak方法进行简化和改进，以适合我国的情况。下面简单介绍其方法。本方法将热带气旋云型概括为六种(如图A1)：1）眼型；2）紧弯曲云带型；3）低云中心型；4）冷逗点型；5）中心冷云覆盖型；6）弯曲云貌型；

26附录A：用增强显示云图（EIR）估计台风强度北京国家66（一）

计算资料T指数（DT）

1、

眼型：

量度眼墙最窄处宽度，分析眼周围所属灰阶眼墙宽度

≥0.6≥0.5≥0.4≥0.3（纬距）灰

阶白浅灰深灰黑和(没增强)白T指数

7.06.05.04.53.5调整参数：

1）

对大眼（d≥2/3）、拉长眼（短轴<2/3长轴），DT-0.5;2）

对同心双眼墙，DT+1.5~2；3）

对直径<2纬距小而圆白亮云型，DT+1；27（一）

计算资料T指数（DT）1、

眼型：672、紧弯曲云带型、弯曲云貌型用10度对数螺线量云带长度

注：对“弯曲云貌型”量取一条或两条主要云带的长度，求平均值。调整参数：1）当云带为浅灰色，DT-0.5;2）当长度>1.0时，应用眼法确定T指数。

弯曲云带长度（用单位数表示）≥0.30.4~0.50.6~0.80.8~1.0T指数1.5±0.52.533.5282、紧弯曲云带型、弯曲云貌型用10度对数螺线量云带683、低云中心型

量度云系中心至主要云带边缘的距离L

L（纬距）>1.5<1.5<0.8<0.51/3(中心嵌入云带内)T指数1±0.522.533.5293、低云中心型量度云系中心至主要云带边缘的距离LL694、冷逗点型及中心冷云覆盖型

1）

当逗点头部冷云覆盖区为白色，其T指数估计如下：

当前一次的T≤3时，未来12小时中，DT+0.5;当前一次的T≥3.5时，并有加强迹象，DT+0.5，否则不变。2）当冷云覆盖区内有云带时，若过去12小时的T<3.5，转入下述（二），否则用下表求得：

中心嵌入距离（纬距）≥0.6≥0.5≥0.4≥0.4中心灰阶白浅灰深灰黑T指数5.04.54.03.5304、冷逗点型及中心冷云覆盖型1）

当逗点头部冷云70调整：若求出的T指数小于模式期望T指数（MET）时，