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臺風眼定位是什么原理 臺風眼是什么意思

導語：臺風眼定位是什么原理？臺風眼定位的原理，實際上是基于對臺風內部結構的深入理解和一系列先進的氣象觀測技術的綜合應用 。臺風 ， 作為一種強烈的熱帶氣旋，其結構復雜，包括外圍的云帶、內部的眼壁和中心的臺風眼，那么臺風眼，作為臺風的核心區域，通常表現為一個相對平靜、晴朗的圓形區域，周圍環繞著狂風暴雨 ， 下面就去看看臺風眼是什么意思吧！
臺風眼定位是什么原理
小而圓的眼 ， 據眼區定位，7822(Ellen)臺風 ， 10月23日20時IR云圖，有明顯的小而圓的臺風眼，臺風中心定在11.9N、145.7°E,這是一個發展很強的臺風，中心氣壓據飛機探測低達884hPa,范圍很廣，外圍螺旋云帶十分清楚，是一個很典型的小眼實例，因而定位不難 。一般發展比較強的臺風，常具有小而圓的眼區 。
大眼以眼區幾何中心定位，7808(Virginia)臺風，8月1日20時眼區很大 。據幾何中心定位 ， 似乎可將臺風中心定位36.2°N、142.7°E,其經度比業務定位偏東0.4經距，緯度相同 。環形眼臺風中心定在環狀云帶和晴空帶的環繞中心，8219(Ken)臺風 ， 9月22日08時Vis云圖上，有螺旋云帶環繞的中心，即22.2°N、125.3°E,飛機探測中心位于22.2°N、125.2°E,兩者非常相近 。馬蹄眼圖7-4為8219(Ken)臺風，9月23日08時Vis云圖，眼區成馬蹄形，臺風中心似應定在24.1°N、127.5°E,飛機探測位于24.0°N、127.5°E,兩者非常接近 。
多環眼臺風中心定在內環中心，臺風9月11日08時Vis云圖可見，臺風中心有三環眼，按內環中心定位，臺風中心位于26.8°N、135.5°E,11日7時11分飛機探測位于26.8°N、135.2°E 。當時臺風中心向NNE方向移動，接近一小時后，經度增加0.3經距是合理的 ， 緯度稍低些，但兩者比較接近 。多邊形眼定位較難些，似乎定在倒“V”形晴空區的幾何中心較妥，7月26日14時Vis云圖上，臺風眼呈多邊形，可分析出有倒“V”的三角眼 ， 根據外圍螺旋云帶，中心似乎定在晴空區的幾何中心較妥，可定在19.6°N、118.0°E 。當時業務定位在19.7°N、118.1°E,云圖定位稍偏西南側 。
開口眼圖7-7為8009臺風，7月27日05時Vis云圖 ， 臺風眼已開口 ， 由圖可見，在臺風云系北側可見一個開口眼，臺風中心可定在開口眼的最暗處 。即21.5°N、116.7°E附近 。以螺旋云帶定位云帶環繞實心云區定位這種過程多數是臺風形成的初期 ， 還沒有臺風眼形成，但外圍螺旋云帶很清楚，這是7818(Lola)臺風形成初期，9月25日20時IR云圖，環繞O外圍旋轉的有好幾條螺旋云帶，中心可定在X附近，即12.3°N、129.8°E 。這原來是一個在西北太平洋上發展很強的臺風，這時強度已經大減 ， 眼區已不明顯，但螺旋云帶結構仍很明顯 。云帶旋轉中心成為環狀晴空帶，臺風環流中心定在環狀晴空中心內部的白色云塊中心O處7-9為8618(Ben)臺風9月29日14時IR云圖 。
臺風由一條完好的螺旋云帶OP旋轉而成 ， 根據螺旋云帶的曲率，臺風中心可定在螺旋云帶頂點云區中心的X處，即32.9°N、146.6°E 。當時臺風中心向東北方向移動，前一次的飛機探測的位置是29日07時56分，位于30.5°N、153.1°E,與飛機探測外推定位差誤不大 。(箭頭所示)即21.4°N、116.8°E 。當時業務定位在21.3°N、117.3°E,經度差距較大，緯度相近 。積云線曲率定位有時在IR云圖上 ， 臺風中心很難確定，尤其是那些尚處在熱帶風暴或強熱帶風暴階段，不但眼壁沒有形成，即使較強的深對流云系也發展不強，這時，必須借助Vis云圖積云線組成的曲率中心定位，兩個云圖A、B的旋轉構成的8308(Dom)熱帶風暴 ， 在8月19日11時的Vis云圖上，在A云團的東北側存在明顯積云曲率中心，其位置可定在X處，即15.8°N、134.2°E附近 。
7805(Trix)臺風，7月21日08時，在Vis云圖上，濃密云區東北側的半環狀積云線的曲率中心非常明顯 ， 臺風已減弱成為熱帶風暴 ， 中心就在曲率中心內 。半弧狀定位圖7-13為8218(Judy)臺風9月10日08時IR云圖，可見臺風是由一個半弧狀云區構成 ， 臺風中心可以定在X處的晴空內 ， 即24.8°N、133.5°E,與飛機探測位置相近 。以密蔽云區定位多應用于臺風發展的前期或在減弱中 ， 眼區不明顯，有時甚至螺旋云帶也不清楚，這時熱帶氣旋一般處于熱帶風暴或強熱帶風暴階段，7812(Elaine)臺風 ， 8月23日07時33分 ， 中心大約位于菲律賓呂宋島東北方海上密蔽云區對流發展最強的區域 ， 也是在云團的東北側，大約18.6°N、124.0°E附近，這時單靠IR云圖是很難確定，需借助其他手段 ， 如有增強顯示云圖，數值化云圖或可見光云圖配合可能較好確定 。
7818(Kit)強熱帶風暴9月23日07時33分IR云圖上，外圍螺旋結構云系比較清楚，中心大約位于15.4°N、116.6°E,7820(Nina)臺風 ， 位于南海，有一個明顯云團，密蔽云區較強，在其東北側有一個近似圓形無云區，色調比四周要黑，即為臺風中心，大約在15.7°N、116.4°E,與當時業務定位在15.4°N、117.1°E有一定差距 。不對稱的密蔽云區定位圖7-17為7820(Nina)強熱帶風暴1978年10月8日24時IR云圖，可見密蔽云區很不對稱，成14.2°N、125.7°E附近，與當時業務定位有一定差距 。
，外圍螺旋云帶十分清楚，眼尚未形成 ， 但密蔽云區很強，并呈逗點狀，其中心可定在密蔽云區的幾何中心內，大約位于17.5°N、130.5°E 。由于干舌卷入，臺風密蔽云區空心臺風定位在衛星云圖上，空心臺風通常是由兩個或三個云團組成的，其中心不在云團內，而是在云團之間的晴空區內 。有時Vis云圖，有明顯的積云線的曲率中心，可作為定位參考 。但一般來說，這種空心現象定位較難 ， 差誤較大 。8411(June)強熱帶風暴是一個典型的空心熱帶氣旋，其中心定位很難，后者是比較可靠的 ， 可見兩者之間有較大差異 ， 業務定位與修改后的位置之差，可見差誤很大，其中30日02時為最大 ， 緯度差一1.3°,經度差-1.5°,這對于判斷強熱帶風暴未來路徑趨勢影響很大 。
在第五章《臺風結構》中，我們曾經詳細討論的9216(Pol-ly)臺風也是一個典型的空心臺風，其定位同樣有許多困難 。單從衛星云圖上有時也很難確定，須考慮地面其他資料加以補充 ， 以下將進一步討論 。由以上分析可見，用衛星云圖定位，對有眼的臺風中心定位不難，也較準確 。以螺旋云帶定位一般也不錯，仔細分析其特征 ， 一般能取得良好效果;以密蔽云區定位稍差些 ?？招呐_風定位最難 。但是，隨著設備的不斷改善，數值化云圖以及分層顯示，增強顯示 ， 水汽云圖等云圖在業務中的應用，為應用氣象衛星云圖資料進行臺風定位提供了更多有價值的可供參考的資料，因而利用衛星云圖定位的效果將不斷改善，有可能提供更準確的定位數據 。
(3)雷達回波定位當臺風進入雷達視程內時，據雷達回波進行定位 。若雷達探測到較完整的臺風眼壁回波時，可以準確定出臺風中心位置;若當雷達僅僅探測到螺旋回波帶時，通常采用螺旋線套疊法進行定位 。臺風眼定位衛星云圖是由高空向地面觀測，雖然也受到地球表面曲率的影響，不能觀測到全球的各種天氣系統的活動情況，但地球同步衛星能測到全球的1/4面積，因此，對于尺度在2000km以內的臺風，可以觀測到其全貌 。雷達是由地面向上觀測，受到地球表面曲率的影響較大，觀測范圍有限 ， 10厘米雷達所能探測的范圍也不過是600km測距圈范圍之內，且多數僅能觀測到螺旋雨帶和外輻合雨帶 。據汕頭雷達站統計，進入該雷達站600km測距圈之內的1470個時次的雷達回波照片表明，能較清晰觀測到眼區特征的只有303次 ， 僅占總觀測次數的20.6% 。
在雷達平面位置顯示器上，同衛星云圖上觀測到臺風眼一樣 ， 臺風眼的形狀也是多種多樣的，強臺風多數出現圓形眼和同心雙套眼，可以比較直觀地由圓形眼定位，一般比較可靠 。中等強度的臺風多數出現橢圓形眼和半圓形眼，橢圓形眼定位一般可定在長短軸交叉的“+”處，半圓形眼以其曲率中心定位，這兩種眼的定位不如圓形眼的定位準確 。弱臺風(或強熱帶風暴、熱帶風暴)多數出現破碎或不規則眼，這兩種眼的定位更難些，除仔細應用眼區特征定位外，還可參考外圍螺旋云帶的特征結合起來考慮 。螺旋云帶定位當臺風中心距測站較遠，無法測到臺風眼，或是由于臺風強度弱，沒有臺風眼，但測到明顯的螺旋云帶，在這兩種情況下，可用螺旋云帶定位 ， 通常采用螺旋線套疊法 。
大多數具有明顯螺旋云帶的臺風，其中心位置可用對數螺旋線方程表示：r=Ae(7.1)式中，r為螺旋線上任意一點到螺旋中心的徑向距離，即向徑，0為向徑r與參考軸之間的夾角，用弧度表示，A為參數：a為螺旋角(又稱橫切角),指螺旋線與以螺旋線為中心的圓之間的交點的切線夾角，它與云帶附近的流線橫切角十分相似 。在進行定位操作時，一般取α=5°~30°之間的不同角度，制作一組對數螺旋線插在透明板上;挑選恰當的螺旋云帶回波，確定螺旋角大小 。當臺風中心尚未進入雷達有效測距內，但螺旋云帶比較完整時，可用螺旋線套疊法定位，選取合適的多個a值螺旋線 ， 進行套疊，找出螺旋線原點，定出臺風中心位置 。
然而，雷達探測到的臺風螺旋云帶，多數不是整條連續的 ， 通常只出現某一弧段 。據研究，臺風螺旋云帶的橫切角空間分布規律的變化是不同的 ， 從螺旋云帶的上風方到下風方云帶橫切角遞增的占15.9%,不變的占14.1%,遞減的占66.4%,不規則的占3.6%,因而用某一段定位可能導致很大誤差 。為此，有人①研究應用雷達回波資料計算臺風中心位置的另一種方法 。大量的雷達探測表明 ， 發展成熟的臺風，其雷達回波形態常呈螺旋結構 。在臺風渦旋區中，一般有若干條螺旋云帶圍繞臺風眼區旋轉 。有的螺旋云帶旋至臺風眼壁附近匯集在一起，形成環狀或半弧狀眼壁回波 。臺風螺旋云帶實際上是由許多對流單體組成的 。據雷達觀測①薛偕旺、楊暉：《利用雷達回波計算臺風中心位置的一種方法》,載《福建省中尺度災害性天氣預報技術研究文集》,1998年4月 。
表明，對流單體的移動，一方面沿氣旋性切向移動，另一方面沿徑向運動 。合成結果便形成一條條由上風方呈氣旋性卷入的回波帶 。因此 ， 螺旋云帶可近似反映臺風流場特征，螺旋云帶的曲率與臺風流場中的流線曲率十分相似，螺旋回波帶的軸線可以看成是該區域中的某一流線 ， 由臺風流線方程與雷達螺旋回波帶軸線方程可以得到證實 。
【臺風眼定位是什么原理 臺風眼是什么意思】臺風眼是什么意思
臺風中心的一個區域
臺風眼是臺風中心的一個區域，它位于熱帶氣旋中心 ， 風力迅速減?。?降雨停止，出現了白天可看到陽光、夜晚可看到星星的少云天空 。
臺風眼是個立體結構的小圓柱 ， 平均直徑為40千米左右，那里風力很小，天氣晴朗 。如果從水平方向把臺風切開 ， 可以看到有明顯不同的三個區域，從中心向外依次為：臺風眼區、云墻區、螺旋雨帶區 。
此外，臺風眼的形成是由于臺風內風是逆時針方向吹動，使中心空氣發生旋轉 ， 而旋轉時所產生的離心力與向中心旋轉吹入的風力互相平衡抵消，因此形成臺風中心數十千米范圍內的無風現象，加上有空氣下沉增溫現象，導致云消雨散而成為臺風眼 。