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发表于 2009-7-16 21:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
追击台风的基本知识

——给新手和初级气象爱好者


写在前面:很高兴,论坛终于有注意到应用气象的会员的出现了。由于世纪气象论坛之前的版块和版规设置,以及论坛一贯以来科学严肃的讨论氛围,对新手而言,从论坛获知浅显的台风信息,并不见得很容易;因此,现在试验在“气象苗圃”版块增开对命名或影响中国的热带气旋的新手追击帖,以便利新手会员或初级气象爱好者的追击和提问。

世纪气象论坛的宗旨是:“普及气象灾害防御意识,提高气候变化应对能力”。现在国内的气象受众现状是,对应用气象非常感兴趣的公众,却很难获知准确、实时、通俗易懂的气象资讯;而本该成为公众与官方气象机构沟通、交流的渠道之一的国内气象爱好者,却因种种因素而畸形发展,没能起到成为公众和官方气象机构之间桥梁的作用。这非常不利于气象灾害的科普和对其防御的普及,非常不利于公众通过获知应用气象的资讯而规避自然灾害、应对气候变化、指导经济生活,也非常不利于气象爱好者本身实现自己的兴趣爱好和价值之间的平衡。

对最初级的刚入门的普通气象爱好者而言,他们和普通公众之间,就已经隐隐有了一层隔阂。在气象论坛发布的帖子,往往令公众觉得“过于专业”、“流于术语化”、“无法提供浅显易懂的气象资讯”。以最近的【moto】会员的提问为例,我们认为十分直白的解释,他还不能完全理解明白。可知,我们在某种程度上陷入了一种误区,忽视了气象论坛发布的资讯应有和必有的功能——应该向公众透露浅显易懂、通俗明了、具有实际意义的应用气象资讯。

以追击台风为例。对普通公众而言,他们最感兴趣的,是台风的现状和未来动向、以及对本地有无威胁、对自己的生产生活会造成什么影响。而气象论坛的台风追击帖,往往更倾向于对台风系统的实时分析和事后总结;而且由于气象爱好者讨论氛围的缘故,追击帖常常令公众觉得无法入读。这是不应该的。

其实,说白了,气象爱好者的认知,和普通公众掌握的常识之间,其实只隔了一层窗户纸。只要将其捅破,进行追击台风的基本知识的简明科普宣传,就可以让普通公众很方便地了解他们感兴趣的资讯,从而普及灾害防范意识、减少灾损、提高防御应对能力。

本篇正是对“追击台风的基本知识”的简明科普的尝试。希望通过通读本篇之后,能够让普通公众,以及最初级的气象爱好者,了解追击台风的最基本的常识,进而让他们能够很方便地通过论坛掌握应用气象资讯。

本篇将分为三个部分:基础概念篇、基本常识篇和应用篇。对普通公众而言,只需要花半个小时左右的时间,阅读第一和第三部分,即可大致明白气象论坛的台风追击帖中的常规表述;而对初级气象爱好者来说,第二部分将是必读的,希望能够让爱好者们拾遗补漏、增进了解。当然,本篇最重要的,还是第三部分“应用篇”。

版权所有:世纪气象(http://www.21cma.net

作者:li0627

2009716(己丑 辛未 壬戌)

转载请注明出处及作者,并附原帖地址
 楼主| 发表于 2009-7-16 22:01 | 显示全部楼层

第一部分:基础概念篇 1-2

第一部分:基础概念篇

1.热带气旋
所谓“热带气旋”,通俗地说,正是民间认知的“台风”。按照中国的热带气旋的等级划分,有热带气压(TD)、热带风暴(TS)、强热带风暴(STS)、台风(TY)、强台风(STY)、超强台风(SuperTY)。其中,民间认知的“台风”,指的是热带风暴及其以上等级级别的热带气旋(Tropical Cyclone,简称TC)。

这些热带气旋等级的划分,是按照台风系统中心附近最大的持续风力的等级来划分的:
热带气旋等级

英文简写

中心附近最大风力

常见阈值和名称

热带低压

TD

7

15m/s,强风

热带风暴

TS

8-9

18m/s,烈风

强热带风暴

STS

10-11

25m/s,暴风

台风

TY

12-13

33m/s,飓风

强台风

STY

14-15

45m/s,飓风

超强台风

SuperTY

16-17级及以上

55m/s,飓风


热带低压算入热带气旋等级,主要是因为:热带风暴及以上级别的热带气旋,都是从热带低压发展而来的。热带低压是初具台风雏形的热带气旋的最低级系统。对于近海、威胁到本地的热带低压,完全可以视同台风一样来应对。

2.热带气旋的编号
如果看气象论坛的台风追击帖,新手很可能觉得眼花缭乱。特别当不同类型的编号都是指同一系统的时候,往往很容易让新手混淆。

通常来说,具备有效信息的热带扰动或热带气旋编号,有如下数种:
a.9X W这是美国方面对西北太平洋和南海的热带扰动的临时编号。X可以是0-9,当99W出现之后,下一个扰动临时编号将是90W,以此循环。W代表扰动的存在地域,是西(W)太平洋。美国方面编号的热带气旋,其前身都必然是某个热带扰动系统。

换言之,最简单的理解就是:形成台风之前,必须有前身的热带扰动系统。如果觉得这样说还不能理解,那再说白了,热带扰动就是通俗说的热带云团的一种。

b.AX WA0-3(如果热带气旋特别多,也有可能到4),而X可以是0-9。比如01W02W03W、……、29W30W31W……(当然,没有00W。)

这是美国方面正式编号的热带气旋。注意,这仅仅是美国方面的编号,而不是国际通行的国际编号。美国编号和国际编号不一致,是很常见的情况。比如今年06W就是美国编号的2009年按序生成的第6个热带气旋,但是这个热带气旋并没有国际编号,因为它仅仅被评定为热带低压级别。

美国编号的AX W的热带气旋,可以仅仅只是热带低压。9X W的临时扰动编号不同的是,美国联合台风警报中心(JTWC),在将热带扰动升格为热带气旋之前,会预先发出热带气旋形成警告(TCFA)。TCFA发出之后一段时间,JTWC就会正式升格热带气旋;但是,TCFA也完全可能会被取消掉,具体视热带扰动系统的实际发展情况。

c.ABCD号台风。AB是指20AB年,比如今年是2009年,那AB就是09CD是热带气旋按序生成的序号。最简单来说,比如0901号台风,就是指2009年生成的第一个台风。

通常这种类型的编号,都是国际编号。国际编号的热带气旋,不可能是热带低压,都必须达到热带风暴或以上等级,才能获得编号和命名。

值得一提的是,中国方面的编号也是“ABCD号台风”的类型,但是不见得中国的编号,总是能和国际编号一致。详细原因,请见“热带气旋的命名”。
 楼主| 发表于 2009-7-16 22:02 | 显示全部楼层

第一部分:基础概念篇 3-5

3.热带气旋的命名
大家现在基本都知道,每个台风都有自己的名字。有些公众可能还会记得,有些台风名字似乎出现过不止一次。

简单来说,台风按序生成之后,会根据一份已经由国际明文规定的台风命名表来获得命名。命名表一共有140个台风名字,在140个台风之后,第141个台风仍然沿用第1个台风的名字,以此循环。

而有些台风,因为造成非常惨重的灾害损失,或者因为它极其特殊,将会被“除名”,从台风命名表中被剔除,换上新的名字。比如云娜、桑美等,就已经被除名。

完整的台风命名表,可见此帖:http://www.21cma.net/thread-1445-1-1.html

2009年的前30个台风的命名表,可见此帖:http://www.21cma.net/thread-3024-1-1.html

必须是国际编号的台风,才会有一个自己的命名。当台风观测的区域气象负责中心(RSMC)将一个热带气旋升格为热带风暴级别时,这个台风就获得一个国际编号,同时会获得按照命名表次序应该得到的命名。

目前东亚的RSMC是日本气象厅(JMA)。换言之,日本的编号就是国际编号,只有当JMA升格热带风暴之后,台风才能得到命名。

JMA在升格台风之前,也会和JTWC发布TCFA的情况相类似地,发布台风生成前的预先警告。这个警告是针对热带气旋系统的烈风警报(GW),即是日本版的TCFAGW也有可能会被取消;但一般情况下,已经发布GW的系统,就会出现在JMA的台风情报网页上,并多半最终获得升格,得到国际编号和命名。

通常情况下,中国对台风系统的编号,是跟随国际编号的。但是,由于日本气象厅有时候对南海的热带气旋相当漠视,不予升格;则若中国考虑到南海热带气旋可能对南部沿海的影响和威胁时,也有可能会单方面升格热带风暴。比如2007年,就有这样的例子。中国单方面升格的第七号热带风暴,就不是国际编号,也就没有对应的名字。

给热带气旋一个通用命名的好处就是,当不同国家或地区对热带气旋的编号错开、不同的时候,只要知道热带气旋的名字,就能知道它其实就是哪一个系统。例如,2006年的飞燕台风,中国、美国和国际的编号都不相同;但是,只要一提06年的飞燕,各个国家或地区的气象机构就能马上清楚这是指哪一个热带气旋系统。

在此顺便一提,台风命名表是国际规定的,其通行各地的标准、一致的名称,是英文名。各国根据实际情况,将对应英文翻译成自己国家的文字。中国的情况相当特殊,分有中国大陆、香港、澳门、台湾这两岸四地,而且大陆使用简体汉字,港澳台使用繁体汉字,所以在具体翻译上,略有出入。

基本上,中国大陆、香港和澳门对热带气旋的翻译,除了简体和繁体汉字的差异之外,是完全一致的(例外是“森拉克”的翻译,港澳翻译为“森垃克”)。不过,台湾方面就比较特立独行了,对台风命名表是自行翻译的,而且很多时候,采用的是直接音译而非意译。结果就是很多台风,大陆和台湾的译名完全不同的。

音译其实并不是很好的翻译方法,经常使得译音读出来让人啼笑皆非。最典型的例子,就是台风“狮子山”。这是中国香港提供的名字,英文名是“LIONROCK”,指的是香港的一座山的名字。结果台湾方面强行将“狮子山”音译成“萊羅克”,简直是令人无语。

“狮子山”的名字好不好听尚且见仁见智,但是“萊羅克”嘛……

另外,菲律宾方面对每个热带低压等级及以上的热带气旋系统,都有自行的命名。不过,这仅仅是菲律宾单方面的命名而已,名不出菲国,因为其他地区都不认这个名字。

4.东亚地区主要的追击台风的官方机构
东亚地区较有权威性的追击台风的官方机构,主要有中国气象局(CMA,中国大陆)、日本气象厅(JMA,日本。这是台风观测的区域气象负责中心,亦即RSMC)、联合台风警报中心(JTWC,美国)、韩国气象厅(KMA,韩国)、香港天文台(HKO,中国香港)、中央气象局(CWB,中国台湾)、澳门地球物理暨气象局(SMG,中国澳门)、菲律宾气象局(PAGASA,菲律宾)等。

名称

英文简写

国家/地区

链接

中国气象局

CMA

中国大陆


日本气象厅

JMA

日本


联合台风警报中心

JTWC

美国

http://metocph.nmci.navy.mil/jtwc.php
韩国气象厅

KMA

韩国


香港天文台

HKO

中国香港


中央气象局

CWB

中国台湾


澳门地球物理暨气象局

SMG

中国澳门


菲律宾气象局

PAGASA

菲律宾



通常,JMA被气象爱好者戏称为小JJTWC则被戏称为老J。老J2000年以前,是台风观测的区域气象负责中心(RSMC),2000年开始,小J接替了这个位置。

在热带气旋预测方面,JTWC的误差圈通常很大,不过预报改变较为灵活,经常改变预测路径;而JMA的误差圈相对较小,不过其主观预测相当倔强,经常在路径预测上固执己见,与其他机构都不相同。CMA则通常情况下,都是将上述两家的预报折中。

不过在评定台风的中心气压时,JMA则较为灵活变通,会考虑到背景气压和实测情况,有时候1004hpa也能对应一个热带风暴;而JTWC则十分死板,只会根据自己评价的强度,按照风速—气压对照表去定气压。最突出的例子,就是2008年最强的台风蔷薇,老J自己的实测气压达到906hpa,而最终年鉴的时候,由于强度定了140kt,气压就按表照搬了918hpa,非常可笑。

当然,对于国内的普通公众而言,他们所需要获得的台风资讯,主要还是来自所在地区城市或者省份的气象台。这点需要切记,因为对他们而言,这些机构才是当地的官方机构。

CMA是在北京的。有时候,北京认为的一个在广东附近的50m/s的强台风,并不是仅仅只有这样的强度的,影响也不见得会很小——仅仅是因为,对某些要害区域没有影响,而不强调其威胁。这个时候,更实时的资讯,还是来自地方的气象台。

5.热带气旋的主要威胁
台风主要带来的对沿海地区的威胁,是风、雨、潮。对台风带来的灾害,民间一般有一定的认知,知道这是一种很可怕的灾害。更详细的内容,可以参见此帖:
http://www.21cma.net/viewthread.php?tid=2268&page=1&fromuid=3#pid15180

值得一提的是,台风并非仅仅只会给人类带来危害和灾难。万物都有两面性,台风也有有利的一面。

当江南进入伏旱时期的时候,这个时候登陆的台风可以带来丰沛的降水,缓和旱情和高温天气。有些地区,台风降水的多少是当地年景好坏的重要指标。
 楼主| 发表于 2009-7-16 22:05 | 显示全部楼层

第二部分:基本常识篇

第二部分:基本常识篇

这个部分,主要是给对台风感兴趣的气象爱好者看的。普通公众可以跳过,直接看第三部分。

首先,追击台风的气象爱好者,需要至少听说过,或者能够理解如下名词:

中尺度、辐合、辐散、垂直结构、正压结构、热带气旋、涡度、LLCCULCC、副高、西风槽、冷空气、干空气、南亚高压、季风、海温、风切变、CISK机制、引导气流、鞍型场、环流、阻塞、切断、上游、脊、槽、赤道反气旋、经向活动、TUTTCCCCDO、卫星云图、雷达回波、地形因素、背风低压(将臣波)、藤原效应、台风倒槽……等等。上述名词,还只是粗略地想到就写出,实际分析的时候所要遇到的,只会更多,不会有少。

呵呵,不至于已经吓倒了吧?其实,也没必要全数掌握这些名词,只要稍微知道一点大略,追击台风就算入门了。

部分名词,可以参见去年论坛创坛早期,风铃的大作:
http://www.21cma.net/viewthread.php?tid=361&highlight=
这个帖子变成得在这里挖坟才能为人所知,实在太不应该了吧。

好,现在开始较为系统地来叙述一下,追击台风时要认识到的一些台风的基本常识。

1.台风是一种中尺度的天气系统,兼具热力性质和动力性质。


2.台风只能发生在热带洋面,而且它的初始扰动位置,不能距离赤道过近,否则无法获得足够的地转偏向力,以促成早期形成。


3.形成台风,对热带洋面的海温有相当高的要求。一般情况下,必须超过26℃,才能支持台风级别的热带气旋;而且温度越高,提供能量越多,台风才可能会更强。


4.一般来说,台风系统的最大持续风速是出现在台风中心附近的;而发展成熟的台风,其中心则是一个没有任何对流的台风眼,风眼之内反而无风无雨。


5.但是,这并非是绝对的。某些台风具有季风低压的性质,其系统内的最大持续风速,反而出现在外围,中心附近则风力孱弱。


6.台风是一个具备严格的垂直、正压的结构的系统。当这种结构被破坏之后,台风将会减弱,并有可能向温带气旋转化。



7.
台风是深邃的低压系统(气旋)。在北半球,台风呈逆时针旋转。


8.台风作为一个低压系统(气旋),呈现正涡度。涡度越深,说明其旋转程度越强。


9.台风系统(热带气旋),高层辐散,低层辐合。辐散和辐合的任何一环出现问题,都会影响台风的结构,并进而影响其强度。


10.如果辐合良好但辐散很差(有入无出),台风系统可能形成中心冷云盖(CCC),而牵制其增强。


11.如果辐散良好但缺乏辐合(有出无入),台风很快会因为没有水汽和云团的补给而崩溃,出现很多对流空缺。


12.水汽对台风系统的支援非常重要。即便是处在热带洋面,如果缺乏水汽补给,那么台风相当于一个非常孤立的系统,一旦自身水汽耗尽,便即消亡;而如果有丰沛的水汽补给,即便登陆,台风仍有可能维持一定的强度,以及制造狂暴降水的能力。


13.通常情况下,台风的水汽补给,来自下垫面(热带洋面)的水汽蒸发、夏季风(在南海是西南季风,在太平洋是东南太平洋水汽)。


14.当台风穿越群岛或者较小的岛屿的时候,如果陆地上没有过高的山脉的话,地形摩擦将有助于加剧低层的辐合,此时台风反而有机会增强;但是,如果撞正高山的话,那么,由于低层中心无法通过山脉的阻挡,高低层中心将会切离,同时背风处会诱生副中心,从而严重破坏台风结构,导致其急剧减弱(台风撞上台湾岛后,从英明神武变成一蹶不振,基本是这个原因)。


15.当台风登陆(大陆或半岛)之后,一般会急剧减弱。这是因为下垫面变成陆地,摩擦加剧,风眼填塞,结构损毁;同时台风失去最重要的水汽来源,虽有辐合增强,但难敌衰微态势。


16.不过,在极端情况下(比如极其旺盛的水汽补给支援),台风上陆之后,仍有可能维持住强度。


17.当有冷空气渗入台风系统的时候,冷空气会破坏台风的正压结构,诱发倒槽产生;同时台风外围将产生雷电狂风等强对流天气。


18.当有干空气渗入台风系统的时候,干空气会被强大的台风悬臂卷入台风中心附近,造成对流空缺,破坏台风环流。如果台风自身不能对此进行有效修补,结构会破坏,强度会减弱。


19.风切变,就是由于风向不同,气流发生切变。如果是水平风切变,那是水平方向风向不同,相互抵消,会减弱台风的风力;如果是垂直风切变,是指台风系统低层和高层风向不一致,将破坏台风的垂直结构。一般而言,高的风切变,将不利于台风的发展;但风切变并非阻碍台风发展的唯一因素。


20.较强的台风,其本身拥有一定的应对高风切变的反馈机制,可以在一定程度内有效地缓解周围环境的风切变情况。


21.CISK机制,又称第二类条件性不稳定。这个机制在台风形成的过程中,具有相当重要的地位。其启动后的效果,直接影响台风的结构和强度。


22.副高是指副热带高气压,这是一个动力性质形成的在低—中纬度的大范围暖性高气压系统,一般是在500hpa层面天气图中以等5880位势米闭合圈表示。这个系统边缘的顺时针气流,是台风引导气流的重要来源。台风往往处于副高内部或者是副高的南—西南缘,台风活动的引导气流与之相关:当台风位于副高的南缘时,副高南缘提供偏东气流,使台风向西移动;当台风来到副高的西南缘时,副高西南缘提供东南→西北气流,使台风向西北移动;当台风来到副高西缘时,副高西缘提供偏南气流,使台风向偏北方向移动。


23.而当台风绕过副高西部的弱点的时候,副高系统的引导气流转为西南→东北,此时台风将顺势转向东北移动。如果副高西部正是西风槽,将加速台风的转向,并使台风向温带气旋转化,最终台风汇入西风槽中而消亡。


24.西风槽是一种长波槽,在东亚时常以东亚大槽为表现形式。东亚大槽会分裂出小股的短波槽东移南下,打击副高使之东退。通常来说,西风槽进,副高就退:反之,副高西进,西风槽退。西风槽通过影响副高,而间接左右台风的路径。


25.若台风处于西风槽槽前,则大槽能为台风提供良好的辐散,在不超过临界点的情况下,有利于台风的爆发增强;但若超过临界点,西风槽带来的干、冷气团将严重破坏台风的结构和减损台风的强度,使之急剧减弱。相关内容见:《探讨冷空气对台风强度的影响》
http://www.21cma.net/thread-3993-1-1.html



26.台风陷入鞍型场,是指台风位于两个高气压之间的鞍部。这两个高压,通常都是暖性系统,分别称东环和西环副高。台风陷入其中,两个高压提供的引导气流相互抵消,结果台风因缺乏引导气流而陷入停滞。在滞留状态下,由于水汽和海温的损耗,台风将会逐渐减弱。一旦两个高压发生变动,重新回到引导气流一强一弱的态势时,台风才将有明显的移动。相关内容见:《鞍型场》http://www.21cma.net/thread-1747-1-2.html


27.台风在移动的时候,通常由于地转偏向力的缘故,可按台风前进的方向,将台风右侧半圈称为危险半圈(半圆),而左侧称为可航半圈(半圆),这就是半圈效应。通常在危险半圈,更容易出现狂暴的风力。但是,不是所有台风都有半圈效应。


28.当台风的环流靠近陆地的时候,此时地形因素起效,能够对台风产生一定的吸引。所以,很多时候我们会看到,当台风近陆的时候,受到地形吸引而路径持续有较大的偏向陆地的分量(在东亚,以偏西的分量较为常见)。


29.藤原效应,又称双旋效应或双台效应。这是指同时存在的两个或多个台风(或者也可以推广到任意的低压系统的情况),在它们距离较近时,相互之间对彼此路径产生一定的影响的效应。当双旋藤原或多旋藤原的时候,台风的短时路径,可能变得格外复杂,给预测带来巨大的难度。藤原效应一般在若干个低压系统中此消彼长之后消失,可以是一台存、一台灭;也可以是双台俱灭;甚至双旋合并,也有可能。


30.广义情况下,当台风周围有群岛或岛屿存在,对台风有阻隔的时候,隔着陆地的对面海洋,将会出现背风低压(将臣波)。这个背风低压,将与台风系统产生藤原互动,影响台风的路径。如果台风穿越群岛或岛屿时,背风低压作为一个副中心,有可能取代台风原有的低层主中心。


31.较强的台风,在周边环境不利的情况下,可能发生眼墙置换。这是台风抵抗周围不利环境的自救措施。眼墙置换的时候,台风可能会呈现双眼甚至多眼墙的情况。如果眼墙置换成功,台风将成功地在不良的环境中维持住当前的强度。


32.所谓月下点,是指在某个时刻月亮在地球上的直射点的纬度(月球赤纬)。当台风存在于月下点周围的一定范围内的时候,引潮力减压共振效应将发生,有可能促成台风的爆发或者加剧台风的对流情况。但是,这并不是说,月下点临近就必然使得台风爆发增强。


33.……



以上若干点,算是追击台风时候一般气象爱好者应该具备的常识。作为常识,你不必完全通晓其中的所以然,只需要知其然。否则,在追击台风的时候,如果光只注重一点、不及其余,往往会造成很大的困惑。

但是,这些理论总结的东西,并不是用来死记的。知晓了这些常识,更重要的,是在追击台风的过程中,懂得一些基本的应用的东西。
 楼主| 发表于 2009-7-16 22:07 | 显示全部楼层

第三部分:应用篇 1

第三部分:应用篇

追击台风并不是为了寻求刺激或者发泄情绪,而应该是通过追击,找出台风活动、威胁等的一些规律,从而应用于实际生活,识灾、防灾、减灾。一句话,应用气象(应气),才是气象爱好者追求的最高境界。

我们来确认一下,在追击台风的过程中,我们真正应该关心的,到底是哪些问题。

包括普通公众在内,人类对台风真正感兴趣的信息,应该是:
1.台风的位置(定位);
2.台风的强弱(强度);
3.台风未来发展的趋势和路径如何(预测);
4.台风是否会影响本地,威胁我们的生活(威胁)。

也就是说,我们真正关注一个台风的应气资讯,其实正是:台风的定位、强度、预测和威胁程度。

那么,让我们走入应用篇。

1.定位
为什么定位是放在第一位的呢?很浅显的道理。人通常是事不关己,高高挂起的。如果一个台风位于远洋,那哪怕它是泰培再世、超大型猛烈台风,一般人都不会对其有任何兴趣,除了气象工作者和气象爱好者之外。因为,这个东西根本不会影响到我们的生活,压根不会有多少影响。

而哪怕是一个热带低压也好,如果就近在咫尺,很可能影响甚至威胁到我们的生活乃至生命,那就完全是另一回事了,想不关注都不行。

那么,公众第一个想知道的,首先是台风的位置。气象爱好者在追击台风的过程中,对此也比较敏感。我们来看定位的问题。

定位(Position),说到底也就是确定一个数据,台风中心所在地的经纬度的数据;最多也就再多算上这个地点,距离本地有多远(威胁还有多远)。这个资讯,一般通过官方机构的资讯,就能够获知。

但是,实际情况,就真这么简单么?

当然不是。我们先得明白一个问题,定位精准度的问题

对一个台风系统的定位,定位精准度很重要。如果定位精准度低(Position Poor),那么定位得出的经纬度,其参考意义就很低。只有当定位精准度很高的时候,定位的数据,才算比较可靠。

打个比方。如果一个热带低压系统的定位是在南海中部,但是定位精准度很低。那么,这个定位对我们的参考意义就不大。有可能,甚至真正的中心位于南海的东部;或者,真正的中心位于南海的西部。这个差距,已经足够大了,使得这个系统可能威胁到的区域,完全不同。

在什么情况下,台风系统的定位精准度低呢?通常是在热带气旋发展的早期(尚未发展成熟),或者是晚期(开始走向衰亡)。

在台风发展早期,系统很不稳定,中心附近的结构尚未有效整合,台风的典型垂直、正压结构尚未成型。此时,低层水平环流中心(LLCC),有可能和高层水平环流中心(ULCC)尚未重合,甚至这两个中心与系统对流云团的中心也都不重合。这个时候,系统的三个中心,以哪个为准?通常还是以LLCC为系统中心。这个中心的定位,参考意义不大。这时候,可能强烈对流的云团的区域的信息,给我们的参考意义更大。

而在台风发展晚期,风眼已经填塞消失,系统中心定位也就比较困难。不过,如果此时台风近陆,通过卫星微波扫描或者雷达回波探测,有可能还能发现并定位台风的低层风眼。而如果是在台风发展晚期,台风的高低层中心切离的话,则和发展早期的同类情况相似。

比如,如果一个台风系统,上述三个中心都是分离的(身首异处);LLCC周围甚至完全没有对流,那么这个系统中心主要的威力,就只剩下了风(无雨)。哪怕LLCC登陆了,对流云团可能还在海上,登陆地甚至不会有太多的感觉。南海最近的浪卡台风,就是这样的情况。

也就是说,当系统定位精准度低的时候,台风中心的定位,意义就不是很大。这个时候,应该关注与我们相关度更大的东西,比如台风系统的尺度(强风、暴风圈的半径),系统强烈对流的云团的所在区域,系统外围激发的强烈对流的不稳定天气等等。

而当一个台风发展成熟,形成一个明显的可见光风眼的时候,此时台风中心定位的精准度就大幅提高。风眼是无可置疑的台风中心,台风眼墙是台风系统风力最强、对流最旺盛的地方。在这个时候,知道台风的定位,就能很直观地明白,威胁到底还离我们有多远。

不过,这个时候,虽然定位精准度较高,但是不同地区的机构的定位,仍有一定的可能,会不完全一致。这其实很好理解,台风的风眼也是有范围的(半径几公里到几百公里都有可能),不可能真的是一个点。所以,此时较为权威的机构所定位到的“点”,基本都能反映台风中心位置。这个时候,定位的些微差距,问题并不会很大。

再有,就是观测、追击近海台风的连续定位的时候会遇到的问题。我国对已经进入24小时警戒线的台风,进行一小时一定位(平常距离较远的时候,通常是三小时一定位)。这个时候的定位(一小时一定位),参考意义有限。

为什么这么说呢?台风实际的移动,并不是完全呈直线运动,而是有一定的波动和偏折。当定位的频率加密的时候,这个波动和偏折就被放大了,一定程度上会干扰到给人的台风移动趋势的主观感觉。此时要密切留意,必须排除这个干扰。一小时一定位,只是为了更实时地提供相关的台风现状的信息,但是不要认为,一个小时的趋势偏离,就是台风移动趋势的变更。尤其当台风停滞的时候(引导气流微弱),一小时一定位所得到的定位,仅供参考而已。

特别是气象爱好者,尤其需要意识到这一点,而不是在论坛吹水的时候,因为一个小时定位的波动,就大惊小怪。要知道,这个时候的定位,有时还只是对之前的错误定位的小幅修正(追定位)。

要根据过往定位来确定台风移动轨迹,进而帮助预测或判断台风移动的未来趋势,每三小时的定位的参考价值,要高于每一小时的定位的参考价值。
 楼主| 发表于 2009-7-16 22:08 | 显示全部楼层

第三部分:应用篇 2

2.强度
台风的强度,通常是我们在关注其定位之后,第二个要关注的。通常情况下,台风强度越强,对我们的威胁就越大,可能带来的灾害的严重程度和生命财产损失的惨重程度就越高。而较弱的台风,甚至可能对我们的影响是利大于弊。

我们获知台风强度的一般渠道,仍然是官方气象机构提供的资讯。在科普宣传上,尤其需要重视这一点。没错,官方机构的定位很有可能不科学、不实时、不实事求是;有水平的业余气象爱好者,甚至可以根据自己已经掌握的气象知识,自行研判台风的强度。但是,在宣传上,我们仍然需要倚赖官方机构的权威性。当在向周围的亲友,乃至社会公众提供相关信息、号召加强防御的时候,如果依据的是个人自行的判断,哪怕更接近于事实,在现行体制下,甚至有可能会被视为妖言惑众,效果适得其反,事倍功半。

简单来说,自行判断台风强度,在积累了一定的气象基础知识之后,可以较为方便地进行。通过一段时间的论坛潜水观望,就有可能实现这样的积累。所以,在此不予赘述。下面主要要说明的,是对官方机构所定的强度的认识。

我们身在中国大陆,主要参考的国家级官方气象机构,当然只有中国气象局(CMA)。不过,周围地区的一些气象机构,其对台风的评价,通常也有一定的参考价值。特别是RSMC日本气象厅(JMA),和美国联合台风警报中心(JTWC)的强度评价,可以作为参考。

这就需要补充说明一下,一些台风观测的物理要素的标准。

众所周知,台风强度的评价的两个最重要的标准,就是中心附近最大风速(单位:m/s或者kt,也就是米每秒或者海里每小时)和中心气压(单位:hpa,也就是百帕斯卡)。

中心附近最大风速的概念,指的是台风中心附近(台风系统中风速最大的区域),持续的平均风速(请注意,不是瞬间阵风)。不同机构采用的对这个持续风速的评价,标准不同。CMA采用的是两分钟平均风速的标准,JMA采用的是十分钟平均风速的标准,JTWC采用的是一分钟平均风速的标准。

在一般情况下,一分钟平均风速大于两分钟平均风速,而两分钟平均风速大于十分钟平均风速;而最大瞬间阵风的风速,往往比这些平均持续风速,要来得更大。

以大家都熟知的2006年的台风桑美为例。当时各机构的评价,CMA两分钟定60m/sJMA十分钟定95kt48m/s,不过这是低估了桑美的强度),而JTWC的一分钟定到140kt72m/s)。

不过,在实际情况中,不一定总是如此。有时候,CMA会低估一些台风的强度,甚至其评定的两分钟风速,会低于JMA的十分钟风速。

下面罗列一下,风速单位m/skt的换算。通常地,1kt = 0.5144m/s
kt(海里/小时,或称节)

习惯换算的对应m/s(米/秒)

习惯换算的风力等级

JMA换算的对应m/s(米/秒)

JMA持续对应的阵风(kt

35

18

八级(烈风)

18

50

40

20

八级

20

60

45

23

九级

23

65

50

25

十级(暴风)

25

70

55

28

十级

30

80

60

30

十一级

30

85

65

33

十二级(飓风)

35

95

70

35

十二级

35

100

75

38

十三级

40

105

80

40

十三级

40

115

85

43

十四级

45

120

90

45

十四级

45

130

95

48

十五级

50

135

100

51

十六级

50

140

105

53

十六级

55

150

110

55

十六级

55

155

115

58

十七级

60

165

120

60

十七级

60

170

125

63

十七级以上

65

175


当所定强度在6584kt之间时,JMA称强台风(強い);在85-104kt之间,JMA称非常强台风(非常に強い);在105kt以上时,JMA称猛烈台风(猛烈な)。

CMA的等级划分,则如第一部分所述。

JTWC则是将64kt以上的热带气旋分为五个等级,分别成为一级(64-82kt)、二级(83-95kt)、三级(96-113kt)、四级(114-135kt)、五级(136kt以上)台风。另外,当中心附近最大风速大于等于130kt时(当然,这是一分钟平均持续风速),称超级台风(Super Typhoon)。

基本上,在弄明白上述论述之后,我们就能比较清楚地参照各家机构主观评价的强度,对某个台风的真实强度能有一定的认识。

台风中心气压也是一个重要的参考物理量。中心气压越低,说明台风强度越强。当然,各家机构的评价,通常是主观认定的中心气压,和实测气压(实际测到的可以代表台风真实气压的气压值)是有一定的距离的。

在背景气压基本正常的情况下,中心气压能够等于或低于985hpa的台风,至少达到了强热带风暴的级别;能够等于或低于970hpa的台风,至少达到了台风级别;能够等于或低于945hpa的台风,至少达到了强台风的级别;能够低于925hpa的台风,那就是最强大的超强台风了。

另外,台风中心气压,都是指海平面气压。如果某地测得很低的实测气压,必须先进行修正,换算成海平面气压之后,才可作为比较。(高度不同,气压值不同。一般来说,海拔高度越高,气压就越低。)

作为低气压系统,台风的中心气压,一定低于标准大气压。

再有,对台风的强度的认识,还必须清楚具体的台风的结构特点。比如台风的尺度,台风的风圈分布,等等。台风的最大风速,一般就是指中心附近最大风速,不过这样的风速通常只出现在台风风眼的眼墙。如果台风不是正面登陆本地的话,那么,这样的风速不会在本地出现。这个时候,较有参考价值的,是台风的风圈半径。如果台风的强风圈很广泛,那么即便没有登陆本地,也可能在本地造成一定的风灾;但若台风尺度很小,强风圈半径不大,那么,距离较远的地区,可能只受到极小的影响,但是,在遭受这样的台风正面侵袭的区域,灾害和破坏将极其严重。

实际追击的时候,应该具体情况,具体分析。


最后顺便一提,各个官方机构的常规发报时间。一般每个官方机构,都是在一天中的固定时间点发报的。发报内容,包括台风现状(强度、尺度、定位),以及未来移动趋势路径(一般是3天的路径预测,但也可能有5天的路径预测,并附有强度预测);发报的具体时间,通常是一天中的00061218UTC,每6小时一报,每报的中间有一次对台风的实时定位更新(发报是6小时一报,定位是3小时一定位)。当台风特别临近的时候(通常是已经在24小时警戒线之内时),定位频率变为每小时一定位。



所谓的UTC,是指协调世界时间,也就是零时区的时间。中国是在东八区,北京时间是UTC+8(时);日本和韩国是在东九区,东京时间是UTC+9(时),比我们早一个小时。
 楼主| 发表于 2009-7-16 22:09 | 显示全部楼层

第三部分:应用篇 3

3.台风预测
终于谈到这一点了。这是追击台风、应用气象的很重要的高度。真正能够达到这样高度的气象爱好者,其实不多,必须排除掉那些只会吹水和抄袭的某些“爱好者”。

对台风的预测,通常预测的基本要素有二:强度、路径。看似简单,实则不易。必须具备相当的气象基础知识,同时拥有追击所积累的经验,才能比较正规地进行预测。

预测台风,最忌讳的就是,没有任何依据,凭着预报者个人的主观愿望,胡说八道。台风不会无缘无故地就到你家,不管你有多么强烈地盼望台风的来临。听风就是雨,仅仅看到一小时定位的些许波动就大惊小怪,以至于认为台风路径将怎样怎样了,就是某些风迷非常幼稚的表现。

即便这么预测,有那么一回两回蒙中,让预测者爽上那么一回两回,也不见得预测者当真有了什么长进。而且,这些小几率事件的发生,可能使得这样的预测者迷途不知返,从此沉浸在自己的世界中不再回头。事实上,相当一部分气象爱好者对天气系统的不正常的追击和测报心态,反而成为了国内气象科普的重大障碍。在这里,我不妨很难听地类比说一句,PAGASAIMD的水平,大家很清楚,它们也不是没有蒙中的时候。结果呢?在风迷中它们的地位,依旧如故。

当然,即便有所依据,也不见得就能预报准确。追击和预报台风,也不能仅仅只从中尺度的角度去看;这仅仅只是切入的一种视角而已,仅凭一管,难窥全豹。同时,权威不见得可以迷信,计算机数值运算结果也并非总是“神准”。从各类天气资讯中摘取对自己的主观愿望有利的部分,以此支持自己的“预测”,不见得比没依据的胡说八道高明多少;而那种“采集各家之长”,故弄玄虚的“测报”做法,也总有露出马脚的时候的。至于各类谣言,就更是等而下之了。

我们应该知道,台风是有其形成、发展和行进规律的。掌握了这些规律的一些基本常识,就能有效地甄别很多“预报”的可信度,也就能尽量地避免,在测报的时候,混杂入自己的主观愿望,不管你是盼风还是厌风。

我们应该知道,台风并不是一个单独、孤立的系统。台风作为一个中尺度热带气旋系统,是存在于所处的区域,乃至整个半球、甚至全球的环流系统之中的,是全球天气系统的一个有机组成部分。它和周围乃至全球的其他天气系统,都有或多或少的联系。这些系统,彼此之间有耦合和互动;而且,这些系统并非是静止而一成不变的。环流形势,才真正跟台风的动态和未来移动趋势密切相关。牵一发而动全身,或许某个角落的某个细微的变化,就会导致全局的完全变动——用最似曾相识的说法来说,亚马逊河的一只蝴蝶,拍动一下翅膀,能够诱发墨西哥湾的一股热带风暴。

我们应该知道,计算机并非是万能的。超级计算机的数值运算结果,可能切合实际,也完全可能跟实况相差十万八千里。这仍然是蝴蝶效应的一种表现,失之毫厘谬以千里。计算机再厉害,也总是只会执行程序、进行人类难以实现的超级运算而已,并不真的比人脑厉害,会懂得变通。只要计算机中期演算的初始场有哪怕一丁点的和实际的出入,运算结果早已面目全非。

我们应该知道,权威并不值得迷信。要学预测,首先必须知道“测不准”原理。世界是混沌易变的,而未来也因而是难以真正掌握的,不可能总有所谓100%的精确预测。能有90%的预测准确概率值,确实也可以称为预报权威;但是,如果恰恰遇到剩下的10%的情况呢?风神可就是因为“风神定律”,而名声大噪的。

我们应该懂得,我们追击和预测台风,并不是仅仅单纯地为了刺激而去这么做,更不是为了追风而追风。我们应该树立“普及气象灾害防御意识”的气象爱好者应该秉持的理念,从我做起,在追击中积累经验,在预测中修正和提高,逐步提高自身的科学素养和知识水平,从而能够发散、感染我们周围的人,真正普及气象灾害的防御意识。

第一,我们应该有最基本的气候常识。比如今年的风季,到底有怎样的气候背景呢?厄尔尼诺现象已经重生;全球经向活动异常活跃;夏季风提前到来且水汽输送非常旺盛;阻塞和切断形势特别剧烈;中层副高格外庞大;高层南高也是非常变态。种种这些气候背景,对于我们观测和预报台风,都是有一定的参考价值的。

第二,我们应该至少知道当前的区域环流和天气形势的实况,然后基于这个实况来预测台风。至少,我们应该知道东亚各个层面的环流形势吧;至少,我们应该了解系统周边的辐合、辐散、风切变、引导气流的形势吧;至少,我们应该清楚台风当前的实际强度、结构和周边的海水情况和地形吧;甚至,某些关键地点的探空数据,可能都是必需的。

第三,我们需要有计算机的数值运算结果作为参考。根据自己掌握的知识和了解的资讯,判断计算机演算结果代表的意义和实际可信度。尽信电脑是不行的,但是没有电脑是万万不行的。

第四,如果允许,我们应该通过气象爱好者现成的平台,进行有效、高价值的预测和分析的交流。自己一个人的水平,不一定总是强于团队的水平,大家应该相互学习,共同提高。

相信一定有人会厌烦上述我有点类似说教的老生常谈。那么,让我们看看一些实际的东西吧。

东亚各层面的天气图实况?怎么,你还不知道?
韩国气象厅的这个地址,值得收藏吧:http://web.kma.go.kr/eng/wea/wea_06_10.jsp

CMISS西太平洋实时分析资料?
http://hi.baidu.com/%CF%F3%C9%F1/blog/item/b12da16eda9875da80cb4a30.html

CMISS西太平洋引导气流?
http://www.21cma.net/thread-99-1-1.html
在这里值得一提的是,引用这一楼的表述
http://www.21cma.net/viewthread.php?tid=361&page=1&fromuid=3#pid1484
查看引导气流CIMSS建议的不同强度热带气旋对应的引导气流图,箭头表示引导气流方向,颜色代表引导气流强度。热带气旋中心气压以CMA-NMC(中国中央气象台)为标准。

这样的说法已经过时了。我们不应该死抱着理论而不去进行实践的检验。修正后的版本应该是:

“在过去的数小时内,在哪个层面的引导气流使得系统的移动最符合实际情况,那这个层面的引导气流,就是系统当前的引导气流。”


计算机数值演算的中期预报?
可以参见这个网址:
http://hi.baidu.com/%CF%F3%C9%F1/blog/category/ecmwf%20%CA%FD%D6%B5%D4%A4%B1%A8

如果还想找到更多的天气网址链接,可以下载世纪气象的收藏夹:
http://www.21cma.net/thread-875-1-1.html

预测台风,就是基于台风系统当前的强度、位置、环流形势,以及各地的天气实况的参考值(如变压情况、受外围影响的实况天气等),参考计算机数值运算结果,根据掌握的气象知识和积累的追击经验,作出台风未来强度和路径的预报。

例子:
http://www.21cma.net/viewthread.php?tid=4580&page=1&fromuid=112#pid36739

20時,24h變壓(本應使用站壓計算,但無法獲取,帶*的為使用SLP計算):
上川島 -2.1*
電白
-1.6*
湛江
-1.5*
徐聞
-1.9*
海口
-2.7
瓊海 -2.2*


僅從24h變壓來看的話,路徑估計是擦過海南島北部-穿越瓊州海峽


    实际情况,0905号热带风暴苏迪罗,正是穿越了琼州海峡。按照CMA的定位,它先在海南登陆,随后在广东再次登陆,并横穿琼州海峡,进入北部湾。



24
小时变压,是在台风临近时判断台风最大可能移动趋势的有用的气象参考信息。台风具有趋向于变压更为剧烈的地区的趋势,本例就是据此判断,而较为准确地预测的。




再例如,当鄂霍次克海阻塞时,环流形势比较稳定。此时如台风位于副高南缘,将稳定地向西北—西方向移动。如数值演算鄂海阻塞崩溃,而且实况是鄂海位势减损,证明数值运算有相当的可信度,阻塞将会崩溃。则西风槽将东移并更替,将强烈打击西太副高。副高势必大幅振荡东退,台风将在副高弱点急转东北而去。这是比较典型的转向台风类型。

更多的情况,只能在各个台风的追击中不断积累了。具体情况,必须具体分析。
 楼主| 发表于 2009-7-16 22:10 | 显示全部楼层

第三部分:应用篇 4

4.对台风威胁的个人实际研判
是的,最后是对台风威胁程度的判断。我们对定位、强度、预测等信息感兴趣,说到底就是要关注,台风是否会影响本地,对自己的生活造成影响,甚至对自己或亲人朋友的生命财产造成威胁。上面的种种资讯,其实到最后,都是为了对这个威胁的判断而服务的,是气象应用于生活,是谓“应用气象”。

我们已经知道,台风的威胁主要是风、雨、潮,以及风、雨、潮可能诱发衍生的次生灾害,如山区的滑坡、泥石流等地质灾害,以及城市市区可能的渍涝、沿海地区可能的海水倒灌等。由于国民的气象灾害防御意识相对比较薄弱,在城市渍涝时,甚至有因贸然趟过积水而遭触电致死的案例。对于这些可以预见到的灾害,我们都应该有一定的认知,并做好相应的防范。

当然,官方气象部门,在台风临近的时候,往往也有相关的防灾指引。这些也值得参考。如下就是一个官方的指引:
http://www.21cma.net/viewthread.php?tid=2268&page=1&fromuid=3#pid15227

但是,我们也要清醒地认识到,有些时候,官方气象机构也完全可能忽视了某些可能,导致对防台的漏报。这种情况下,台风对因漏报而在防范上麻痹大意的地区的奇袭,往往是致命的。2001年的飞燕台风,就是一个典型的例子。

真正可怕的,并不是超强台风正面侵袭某个地方。只要提前预测准确,积极防御得当,完全可能将损失减小到最低。真正可怕的,是某个台风,从我们做梦都没想到的地方袭来,然后……

其实,如果真有台风,从我们做梦都没想到的地方,以这样的奇袭让我们损失惨重;事后,我们应该反思的是,为什么,我们会“连做梦都没想到”。为什么,我们的防灾意识会有这样的遗漏和缺失,而这些,往往给我们带来一次又一次惨痛的教训;而灾难过后,我们竟又是那么容易地遗忘。

每个台风,对某个威胁地区可能带来的威胁,都不尽相同。除了要及时了解台风的实时动态之外,我们对我们居住的地方,也要有一定的了解,要知道,我们所住的地方,会不会在台风侵袭的时候有额外的天气变化。

比如地质疏松的山区。那么,这里在台风来临的时候,发生地质灾害的可能性就很大。台风带来的狂暴降水,太容易诱发次生灾害了。

又比如特定的地区,比如粤东。由于地形因素,粤东有某些地方,极易在台风来临时,有格外强烈的地形抬升的狂暴降水,对此当地的民众要有足够的认识。

再有,必要的防风意识,也总该有吧。在台风来临的时候,外出“感受大自然的威力”,去“追风”,去high,嗯,没错,真的是风迷,不,“疯”迷。生命可贵,丢失了就永远不会有重来的机会了。台风实况很重要,但实况是用来分析的,不是用来欢呼的。

也许,当每个国人都有这么清醒的意识的时候,中国的气象事业,中国人的科学素养,中国人的防御自然灾害的意识、应对气候变化的能力,才真正能够达到一个空前的高度。

(完)


li

初稿完成于2009716日21:55
(己丑年闰五月廿四日亥时)

己丑 辛未 壬戌 辛亥
 楼主| 发表于 2009-7-17 16:45 | 显示全部楼层
将全篇修润了一下,补充加入了部分内容。

顺便提供本文的pdf格式的稿件,以方便未来论坛期刊的制作。

追击台风的基本知识.pdf

366.02 KB, 阅读权限: 50, 下载次数: 7, 下载积分: 活力 -1

发表于 2009-7-20 15:08 | 显示全部楼层
那请问如何判断台风已经登陆与否,是台风眼完全都登陆,还是部分登陆就是登陆了呢?
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