德沃夏克衛星雲圖分析法 (-修訂版-)

Dvorak analysis for Tropical Cyclone intensity

在了解德沃夏克衛星分析法之步驟與方法之前,讓我們先了解一下衛星圖的種類、用方和此分析法之利弊等等。

衛星圖之種類及簡介:

1.可見光衛星雲圖 Visible Image:

只可在日間使用,直接反映出雲層的外觀和熱帶氣旋的環流結構。當熱帶氣旋較弱時,可根據低層雲線(Low Level Cloud Line)直接找出其低層環流中心,亦可估計到低層環流中心的外露情況(即低層中心外露於高層雲團的情況);對於較強的熱帶氣旋時,亦可看到螺旋雲帶之型態及旋卷程度。

 

2.紅外線色調強化衛星雲圖 Infra-red Color Enhanced Image:

探測由雲頂所放出之紅外線,而製成圖像。由於紅外線是由物體熱能轉化而成之射線,因此紅外線衛星雲圖亦即表示雲頂溫度的分佈,它可在日間或夜間使用。雲頂溫度越低,表示雲層越高越厚,對流也越是旺盛,因此強勁熱帶氣旋常伴隨低雲頂溫度的區域,有組織地分佈。

不過,由於日照之輻射增溫,平流冷卻等都可以影響雲頂溫度,因此使類這種圖像時必需作多方面的考慮,以減少誤差。

另一方面,對於較弱的熱帶氣旋,由於其高層對流雲團和低層環流中心並不重疊,單以紅外線衛星圖往往難於估計熱帶氣旋的中心點,因此在晚間時往往會將熱帶氣旋定位估計錯誤。氣象台往往翌日早上有了可見光衛星圖時對熱帶氣旋作出relocation。

注意!以上兩種的衛星圖皆可由地球同步衛星全日每小時(甚或更短時間內)不停發佈〔可見光除外〕,常見亞洲區使用的同步衛星的包括 GOES 9 (美國和日本共同合作使用)/ FY2B(中國)/METEO-5(歐洲),其中以GOES 9質素最好,後兩者時常出現定位錯誤、解像度較低的問題,一般較為少用,亦只可作參考之用。

 

3.多頻微波影像 (Multispectral Satellite and Microwave Imagery):

這種影像是由衛星發出不同頻率及波長的微波,再跟據回波探測之原理,以顯示不同高度的雲層結構及形狀,這樣就可排除了因高雲覆蓋而看不了熱帶氣旋螺旋結構的問題了。不過多頻微波影像由於是由極軌衛星掃瞄的,因此 每顆衛星一日只有一至兩次的更新(對於東南亞區一般是00GMT及12GMT進行掃瞄),更新密度遠比可見光和紅外線衛星雲圖為低。

常見的多頻微波影像由美國 TRMM / SSMI / AMSU(B) 極軌衛星提供,對於較弱的熱帶氣旋,COLOR 85 Composite 微波的衛星圖能相當容易的觀察到其低層環流及中心,是晚間觀測較弱熱帶氣旋的一大利器。對於較強的熱帶氣旋,37V GHZ 衛星圖往往能觀察到其 嵌匿中心 (Embedded Center),從而估算其雲蓋風眼大小。

4.海平面風向/風速掃瞄 QUIKSCAT Image:

QUIKSCAT 衛星藉衛星上的雷達發出回波掃瞄地球海面上波浪的大小,從而估算海
平面的風向和風速,這對於掌握較弱熱帶氣旋中心風力/結構及中心位置有很大幫助
,對於較強的熱帶氣旋,亦可用來估算其烈風圈或暴風圈範圍。不過這類影像容易受
雷暴或高層雲影響令準確度下降,因此使用時需忽略有關影響。

與多頻微波影像一樣,QUIKSCAT是由極軌衛星掃瞄,因此每天只有兩次更新,而且
有機會掃瞄不到熱帶氣旋所在的位置,掃瞄的時間在東亞區一般是香港時間清晨5時
和黃昏下午5時左右。

德沃夏克分析法簡介:

這是由Dvorak根據多年經驗及統計慨括後所創下的一項方法,利用衛星雲圖去評估
熱帶氣旋強度。 這套分析法在1984年發表,1987年正式世界氣象組織通過使用。

其好處是,分析法不需利用直接的船隻或飛機進行探測及數據讀取,而利用衛星探測
亦免去了雷達探測的距離限制,因此這方法可以說是全天候進行的。

但德沃夏克分析由可被稱為 Objective Dvorak T-number (ODT),其分析過程有
不少步驟是相當主觀性的,故絕對少不了人為的錯誤,而此錯誤更可能會隨一次一次
的分析而累積,因此使用時要份外小心。

其次的時,對於組織模糊的弱級熱帶氣旋又或是迅速增強/減弱的熱帶氣旋,德沃
夏克分析也有一定的困難需要面對。

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附錄:進階解碼表


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修訂日期: 2003年8月9日