熱帶氣旋強度/定位分析 - 以兩個熱帶風暴 - 天鵝/艾莎尼(閃電)為例子

近日,西太平洋上發展出兩個熱帶風暴級的熱帶氣旋,分別是天鵝(GONI,16W)及艾莎尼(閃電)(ATSANI,17W).下段視頻抽取了RAMMB由2015年8月15日04:40UTC (即香港時間早上12時40分)起至07:20UTC(即香港時間下午3時20分)的紅外線衛星動畫,圖中左手邊大約位於13-14N,146-147E的是天鵝,位於14-15N,161-162E的則是閃電.

本中心以往曾合著一篇文章討論有關使用德沃夏克分析法去估計熱帶氣旋強度
http://hkswcdb.greatnow.com/hkswcdb/research/dvorak/t_analysis1.htm

這篇文就嘗試一下利用紅外線衛星圖及其他衛星資料去估算熱帶氣旋強度及位置。

第一步: 估計定位

一般而言,估計定位最好的方法就是靠看動畫圖看雲帶螺旋中心位置. 大致上各大氣象台的定位與衛星動畫圖大致相若.

第二步: 可見光/紅外線衛星圖形態分析(德沃夏克分析法)

各大氣象台對這兩個熱帶氣旋的強度(中心風力)估算都是大約35-45KNOTS (即65-85KM/H),當中估計天鵝的強度稍高.實際上,看衛星動畫圖亦可看過,天鵝的中心環流(藍色)亦明顯較猛烈,但艾莎尼(閃電)的環流就較為廣闊.

如果用旋捲度估計DT值看,可以見到只看主要環流(即紅色/紫色約-40度或更低雲頂溫度的環流),天鵝大約可以繞出多於半個圈,而艾莎尼(閃電)就剛剛少於半個圈. 因此,按德沃夏克分析法,前者DT=3,後者就是DT=2.5.

再參考PT分析,我個人覺得天鵝是類似(B)樣式,強度約是2.5及3.5款式之間,而艾莎尼(閃電)則較似(C)樣式,強度約2.5

因此,考慮DT及PT, FT前者是3.0,後者是2.5. 按分析法估計的強度大約與各大台估計的強度相若. 然而,究竟這種估計對不對呢? 我們可以再參考其他資料:

第三步: 微波衛星估計海上風速

現時有多種微波衛星能穿過雲層估計海上風速,香港時間今日早上約6時(22UTC)及8時(00UTC),ASCAT分別掃瞄了天鵝及艾莎尼(閃電)的海域,我們可以看到天鵝中心附近的最高風速是約35-40KNOTS,而閃電則是30-35KNOTS. 海上風向的旋轉中心位置亦與剛才從紅外線衛星圖估計的位置相若.

總結:

對於以上兩個熱帶氣旋,德沃夏克分析法和海上風場掃瞄的結果相當接近,因此各大氣象台的估算亦相當吻合. 對於某些熱帶氣旋,有時不同的估算(這次用上兩種估算,若熱帶氣旋靠近陸地,又可以參考雷達等資料分析)對強度估計有很大差異. 皆時,讀者或會發現各大氣象台的估計差異會很大. 

參考資料:

JTWC的定位及強度分析:

TPPN10 PGTW 150622 

A. TROPICAL STORM 16W (GONI)

B. 15/0532Z

C. 14.04N

D. 146.23E

E. FIVE/MTSAT

F. T3.0/3.0/D2.0/24HRS  STT: D0.5/03HRS

G. IR/EIR/VIS/MSI

H. REMARKS: 40A/PBO SBC/ANMTN. CNVCTN WRAPS .60 ON LOG10 
SPIRAL, YIELDING A DT OF 3.0. PT AGREES WITH DT, WHILE MET 
YIELDS A 2.5. DBO DT.

I. ADDITIONAL POSITIONS:
   15/0231Z  13.87N  146.68E  AMS2


   CHAPPOTIN

TPPN12 PGTW 150633 

A. TROPICAL STORM 17W (ATSANI)

B. 15/0532Z

C. 14.95N

D. 161.98E

E. FIVE/MTSAT

F. T2.5/2.5/D1.5/24HRS  STT: D0.5/03HRS

G. IR/EIR/VIS/MSI

H. REMARKS: 40A/PBO SBC/ANMTN. CNVCTN WRAPS .40 ON LOG10 
SPIRAL, YIELDING A DT OF 2.5. PT AGREES WITH DT, WHILE MET 
YIELDS A 2.0. DBO DT.

I. ADDITIONAL POSITIONS: NONE


   CHAPPOTIN

各大氣象台估計的強度及定位

TROPICAL CYCLONE GONI
(2015-08-15 08:00:24 UTC)
==========================
JTWC:
150000Z 13.3N 147.3E 35KT
(+024H) 14.8N 144.8E 50KT
(+048H) 16.3N 141.7E 80KT
(+072H) 17.8N 137.3E 110KT
(+096H) 19.1N 132.7E 115KT
(+120H) 20.3N 128.2E 105KT
JMA:
150600Z 13.8N 146.4E 45KT
(+024H) 15.2N 144.4E 60KT
(+048H) 16.8N 141.5E 75KT
(+072H) 18.3N 136.4E 85KT
(+096H) 19.2N 131.2E ---KT
(+120H) 19.7N 127.2E ---KT
NMC:
150600Z 14.1N 146.3E 45KT
(+024H) 15.3N 144.5E 54KT
(+048H) 16.3N 141.5E 68KT
(+072H) 17.5N 137.1E 87KT
(+096H) 18.7N 132.5E 97KT
(+120H) 19.8N 128.1E 107KT
CWB:
150600Z 13.8N 146.3E 45KT
(+024H) 15.2N 144.0E ---KT
(+048H) 16.8N 140.5E ---KT
(+072H) 18.3N 136.1E ---KT
(+096H) 19.7N 131.5E ---KT
(+120H) 20.4N 127.5E ---KT
KMA:
150600Z 13.5N 146.3E 47KT
(+024H) 14.8N 143.7E 62KT
(+048H) 16.3N 140.8E 72KT
(+072H) 17.6N 137.0E 84KT
(+096H) 18.6N 132.5E 91KT
(+120H) 19.8N 128.1E 97KT

TROPICAL CYCLONE ATSANI
(2015-08-15 08:00:21 UTC)
==========================
JTWC:
150000Z 14.9N 162.1E 35KT
(+024H) 15.0N 161.4E 55KT
(+048H) 15.6N 159.8E 85KT
(+072H) 17.2N 157.2E 125KT
(+096H) 19.2N 154.4E 130KT
(+120H) 21.4N 151.7E 120KT
JMA:
150600Z 15.2N 162.0E 35KT
(+024H) 15.2N 161.1E 50KT
(+048H) 16.2N 159.1E 75KT
(+072H) 18.2N 156.0E 85KT
(+096H) 20.4N 153.2E ---KT
(+120H) 22.9N 151.1E ---KT
NMC:
150600Z 15.2N 162.3E 35KT
(+024H) 15.1N 161.0E 49KT
(+048H) 15.7N 158.8E 68KT
(+072H) 17.5N 155.7E 82KT
(+096H) 19.7N 152.7E 87KT
(+120H) 21.4N 150.6E 97KT
CWB:
150600Z 14.6N 161.8E 39KT
(+024H) 14.7N 161.1E ---KT
(+048H) 15.6N 159.2E ---KT
(+072H) 17.3N 156.5E ---KT
(+096H) 19.4N 153.6E ---KT
(+120H) 21.4N 151.3E ---KT
KMA:
150600Z 15.0N 162.1E 37KT
(+024H) 15.7N 160.4E 47KT
(+048H) 16.8N 158.6E 56KT
(+072H) 18.5N 156.7E 68KT
(+096H) 20.5N 154.6E 76KT
(+120H) 22.3N 152.5E 87KT