【摘要】：臺(tái)風(fēng)是生成在熱帶洋面上強(qiáng)烈的大氣渦旋,在衛(wèi)星云圖和微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)中都能表現(xiàn)出有組織的氣旋。我國東南沿海地區(qū)緊鄰西北太平洋,是世界上遭受臺(tái)風(fēng)影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一。準(zhǔn)確的臺(tái)風(fēng)中心定位對(duì)于有效監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)具有重要意義。然而由于臺(tái)風(fēng)形態(tài)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的復(fù)雜性,目前對(duì)臺(tái)風(fēng)中心定位仍處于研究和探索階段。在國內(nèi)外已有研究基礎(chǔ)上,本文嘗試運(yùn)用衛(wèi)星云圖和微波散射計(jì)數(shù)據(jù),開展臺(tái)風(fēng)中心定位及相關(guān)問題研究,具體內(nèi)容如下:1.基于FY-2衛(wèi)星的可見光、紅外云圖和HY-2衛(wèi)星的微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù),對(duì)臺(tái)風(fēng)中心定位方法進(jìn)行研究分析。提出基于FY-2衛(wèi)星云圖的“螺旋-環(huán)中心”臺(tái)風(fēng)中心定位方法,HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)的“區(qū)域風(fēng)速法”和“區(qū)域風(fēng)向法”臺(tái)風(fēng)中心定位方法。選取具體臺(tái)風(fēng)案例進(jìn)行應(yīng)用實(shí)驗(yàn),并將結(jié)果與中國氣象局(National Meteorological Administration,CMA)、日本氣象廳(Japan Meteorological Agency,JMA)和美國聯(lián)合臺(tái)風(fēng)警報(bào)中心(Joint Typhoon Warning Center,JTWC)的最優(yōu)路徑數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,并選擇最大圓距離法(單位:km,后文所涉及的單位均為km)進(jìn)行精度評(píng)價(jià),結(jié)果如下:臺(tái)風(fēng)“燦鴻”HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)臺(tái)風(fēng)中心定位及監(jiān)測(cè)路徑與CMA、JMA、JTWC的最大圓距離分別為63.45、55.61、65.66,其標(biāo)準(zhǔn)差分別為31.74、48.54、55.56;臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)臺(tái)風(fēng)中心定位及監(jiān)測(cè)路徑與CMA、JMA、JTWC的最大圓距離分別為47.29、53.45、59.87,其標(biāo)準(zhǔn)差分別為73.93、89.77、91.17;臺(tái)風(fēng)“杜鵑”HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)臺(tái)風(fēng)中心定位及監(jiān)測(cè)路徑與CMA、JMA、JTWC的最大圓距離分別為60.78、45.66、57.88,其標(biāo)準(zhǔn)差分別為44.37、41.71、58.69。2.在上述不同臺(tái)風(fēng)中心定位方法的基礎(chǔ)上,利用線性與非線性的回歸方法,通過自變量與因變量的最優(yōu)擬合,經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)分析,總結(jié)出FY-2衛(wèi)星云圖與HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,尋求最優(yōu)分段擬合函數(shù),建立基于FY-2衛(wèi)星云圖與HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)之間的數(shù)學(xué)模型,最終得到擬合數(shù)據(jù)。在沒有HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)數(shù)據(jù)的臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)期間,用該數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行中心定位,并進(jìn)行精度驗(yàn)證。結(jié)果表明,擬合后的產(chǎn)品能夠有效替代HY-2衛(wèi)星散射計(jì)數(shù)據(jù)缺失情形下的海面風(fēng)場(chǎng),從而確定臺(tái)風(fēng)中心,結(jié)果如下:臺(tái)風(fēng)“燦鴻”與CMA、JMA、JTWC的最大圓距離比微波散射計(jì)臺(tái)風(fēng)中心定位及監(jiān)測(cè)路徑分別提高了9.86、0.91、9.07;臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”與CMA、JMA、JTWC的最大圓距離比微波散射計(jì)臺(tái)風(fēng)中心定位及監(jiān)測(cè)路徑分別提高了0.59、5.16、9.28;臺(tái)風(fēng)“杜鵑”與CMA、JMA、JTWC的最大圓距離比微波散射計(jì)臺(tái)風(fēng)中心定位及監(jiān)測(cè)路徑分別提高了4.38、0.91、6.82。以上研究表明,本文建立的基于FY-2衛(wèi)星云圖與HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)的擬合方法及其產(chǎn)品對(duì)于臺(tái)風(fēng)中心定位的效果,與HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)相比,在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)的時(shí)間序列上更加密集,時(shí)間分辨率更高,且定位精度更加準(zhǔn)確。
【學(xué)位授予單位】：杭州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P444
【圖文】：

圖 1.1 1949-2015 登陸我國的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)準(zhǔn)確的臺(tái)風(fēng)中心位置確定，是監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)的重中之重。如果能從臺(tái)風(fēng)生成、發(fā)展、加強(qiáng)直至消亡的整個(gè)過程對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確定位，就能及時(shí)應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害，減少人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的損失。傳統(tǒng)的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害成因分析研究主要是利用物理量診斷方法進(jìn)行[8]，然而，

具體研究區(qū)域見圖 2.1。圖 2.1 研究區(qū)位置圖2.1.1 第 1509 號(hào)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”“燦鴻”（ChanHom）是 2015 年第 09 號(hào)臺(tái)風(fēng)。根據(jù)中央氣象臺(tái)數(shù)據(jù)，于 2015 年 6 月30 日 20 點(diǎn)生成于西北太平洋洋面上，其具有“強(qiáng)度強(qiáng)、生命周期長、體積大”等特點(diǎn)。于7 月 11 日 16 時(shí)左右在浙江省舟山市朱家尖鎮(zhèn)沿海登陸，然后徑直向東北方向朝鮮半島而去。浙江省和福建省多個(gè)地方均降暴雨，導(dǎo)致寧波等市縣受災(zāi)面積嚴(yán)重，人民生活及其他設(shè)施均受到不同程度的破壞[37]。2.1.2 第 1513 號(hào)臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”“蘇迪羅”（Soudelor）是 2015 年的第 13 號(hào)臺(tái)風(fēng)。根據(jù)中央氣象臺(tái)數(shù)據(jù)，于 7 月 30 日生成西北太平洋洋面上，從生成之時(shí)就有體積龐大，強(qiáng)度逐步增大的特點(diǎn)。于 8 月 8 日登陸臺(tái)灣省，并于晚間 22 點(diǎn)在福建秀嶼沿海 2 次登陸。在臺(tái)灣省登陸后帶來的暴雨和狂風(fēng)，致使電力供應(yīng)大面積中斷，至少 8 人死亡、420 人受傷。福建省沿海地區(qū)則因百年一遇的降雨

圖 2.4 HY-2 微波散射計(jì)工作方式示意圖所述的信息，結(jié)合本文臺(tái)風(fēng)中心研究的需要，本次試驗(yàn)選用 數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源。具體技術(shù)指標(biāo)見表 2.1，其對(duì)于同一海域時(shí)候會(huì)出現(xiàn)跨軌的可能。

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本文編號(hào)：2794310