DVORAK Техника

Техника DVORAK (разработанная между 1969 и 1984 годами Vernon DVORAK ) является широко используемой системой для оценки интенсивности тропических циклонов (которая включает в себя тропическую депрессию, тропический шторм и ураганные/интенсивные интенсивности тропических циклонов), основанные исключительно на видных и инфракрасных спутниковых изображениях ). Полем В рамках оценки прочности спутника DVORAK для тропических циклонов существует несколько визуальных паттернов , которые может принять циклон, на которых определяют верхние и нижние границы на его интенсивности. Используемые основные паттерны-это изогнутая полоса (T1.0-T4.5), шаблон сдвига (T1.5-T3.5), центральная плотная пасмурная (CDO) Паттерн (T2.5-T5.0), центральное холодное покрытие (CCC) Паттерн, схема глаз полосатого глаза (T4.0 - T4.5) и рисунок глаз (T4.5 - T8.0).
Как центральная плотная пасмурная , так и встроенная картина глаза используют размер CDO. Интенсивности рисунка CDO начинаются с T2,5, эквивалентной минимальной интенсивности тропических штормов (40 миль в час, 65 км/ч). Форма центрального плотного пасмура также рассматривается. Образец глаз использует холодные вершины облаков в окружающей массе грозы и контрастирует с температурой в самом глазах. Чем больше разность температуры, тем сильнее тропический циклон. После того, как шаблон идентифицирован, функции шторма (такие как длина и кривизна функций полос) дополнительно проанализированы, чтобы получить конкретное T-точку. Паттерн CCC указывает на небольшое развитие, несмотря на то, что в холодном облаке, связанных с быстро развивающейся функцией.
Несколько агентств выпускают количество интенсивности DVORAK для тропических циклонов и их предшественников, включая TAFB ( тропический анализ Национального центра ураганных центров и прогноз ), Спутник NOAA / Nesdis Satellite Analysis ) и Объединенный центр предупреждения Typhoon и (SAB) и Объединенный центр предупреждения Typhoon в Военно -мортеорологии (SAB) и Объединенный центр Typhoon в военно -мортеорологии (SAB и океанографическое командование в Перл -Харборе , Гавайи .
Эволюция метода
[ редактировать ]
Первоначальная разработка этой методики произошла в 1969 году Верноном Двораком, используя спутниковые изображения тропических циклонов в северо -западной части Тихого океана. Система, как она была первоначально задумана, вовлечена в сопоставление схем облачных функций с моделью разработки и распада. По мере того, как метод созрел в течение 1970-х и 1980-х годов, измерение облачных признаков стало доминирующим при определении интенсивности тропических циклонов и центрального давления площади низкого давления тропического циклона . Использование инфракрасных спутниковых снимков привело к более объективной оценке силы тропических циклонов с глазами , используя топ -температуры облаков в пределах глаз и противопоставляя их теплыми температурами в самом глазах. Ограничения на краткосрочное изменение интенсивности используются реже, чем в 1970 -х и 1980 -х годах. Центральные давления, назначенные тропическим циклонам, требовали модификации, поскольку первоначальные оценки были 5–10 гПа (0,15–0,29 дюйма) слишком низкой в атлантике и до 20 гПа (0,59 дюйма) в северо -западной части Тихого океана. Это привело к развитию отдельных отношений с давлением ветра для северо-западной части Тихого океана, разработанных Аткинсоном и Холлидеем в 1975 году, а затем модифицировано в 1977 году. [ 1 ]
Поскольку человеческие аналитики, использующие технику, приводят к субъективным предубеждениям, были предприняты усилия, чтобы сделать более объективные оценки с использованием компьютерных программ, которым помогают спутниковые образы с более высоким разрешением и более мощные компьютеры. Поскольку паттерны спутников тропических циклонов с течением времени могут колебаться, автоматические методы используют шестичасовой период усреднения, чтобы привести к более надежным оценкам интенсивности. Разработка объективной техники DVORAK началась в 1998 году, которая лучше всего работала с тропическими циклонами, которые имели глаза (урагана или силы тайфуна). Это по -прежнему требовало ручного центра, сохраняя некоторую субъективность в процессе. К 2004 году была разработана передовая объективная техника Dvorak, которая использовала функции полосы для систем ниже интенсивности урагана и объективно определять центр тропического циклона. В 2004 году было обнаружено центральное смещение давления, касающееся наклона тропопаузы и температуры в облаке, которые меняются с широты, которые помогли улучшить оценки центрального давления в рамках объективной техники. [ 1 ]
Детали метода
[ редактировать ]T-Number | 1 минуты ветра | Категория ( SSHWS ) | Мой. Давление (миллибар) | |||
---|---|---|---|---|---|---|
( узлы ) | (миль в час) | (км/ч) | Атлантика | NW Pacific | ||
1.0 – 1.5 | 25 | 29 | 45 | ниже TD | ---- | ---- |
2.0 | 30 | 35 | 55 | Тд | 1009 | 1000 |
2.5 | 35 | 40 | 65 | Т.С. | 1005 | 998 |
3.0 | 45 | 52 | 83 | Т.С. | 1000 | 991 |
3.5 | 55 | 63 | 102 | TS- Cat 1 | 994 | 984 |
4.0 | 65 | 75 | 120 | Кошка 1 | 987 | 976 |
4.5 | 77 | 89 | 143 | Кошка 1 - кошка 2 | 979 | 966 |
5.0 | 90 | 104 | 167 | Кошка 2 - кошка 3 | 970 | 954 |
5.5 | 102 | 117 | 189 | Кошка 3 | 960 | 941 |
6.0 | 115 | 132 | 213 | Кошка 4 | 948 | 927 |
6.5 | 127 | 146 | 235 | Кошка 4 | 935 | 915 |
7.0 | 140 | 161 | 260 | Кошка 5 | 921 | 898 |
7.5 | 155 | 178 | 287 | Кошка 5 | 906 | 879 |
8.0 | 170 | 196 | 315 | Кошка 5 | 890 | 858 |
8.5† | 185 | 213 | 343 | Кошка 5 | 873 | 841 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Давление, показанные для бассейна NW Pacific, ниже, так как давление всего бассейна относительно ниже, чем у атлантического бассейна. [ 3 ] † Значения 8,1–8,5 назначаются только автоматическими современными системами DVORAK CIMS и NOAA и не используются в субъективных анализах. [ 4 ] |

В развивающемся циклоне метод использует тот факт, что циклоны сходной интенсивности, как правило, имеют определенные характерные особенности, и, как они укрепляют, они имеют тенденцию изменять внешний вид предсказуемым образом. Структура и организация тропического циклона отслеживаются в течение 24 часов, чтобы определить, ослабела ли шторм, сохранял его интенсивность или усиливается. Различные особенности центрального облака и полосы сравниваются с шаблонами, которые показывают типичные штормовые узоры и связанную с ними интенсивность. [ 5 ] Если инфракрасные спутниковые снимки доступны для циклона с видимой схемой глаз, то метод использует разницу между температурой теплого глаза и окружающими верхушками холодного облака, чтобы определить интенсивность (более холодные вершины облака обычно указывают на более интенсивный шторм). В каждом случае «T-Number» (аббревиатура для тропического числа) и значение интенсивности тока (CI) присваивается шторму. Эти измерения варьируются между 1 (минимальная интенсивность) и 8 (максимальная интенсивность). [ 3 ] Значение T-Number и CI одинаковы, за исключением ослабления штормов, и в этом случае CI выше. [ 6 ] [ 7 ] Для ослабления систем CI удерживается как интенсивность тропического циклона в течение 12 часов, хотя исследования из Национального центра ураганов показывают, что шесть часов более разумно. [ 8 ] Стол справа показывает приблизительную скорость ветра и давление на уровне моря , что соответствует данному Т-нубер. [ 9 ] Количество, которое тропический циклон может изменять прочность на 24-часовой период, ограничена 2,5 Т-номерами в день. [ 1 ]
Типы шаблонов
[ редактировать ]В рамках оценки прочности спутника DVORAK для тропических циклонов существует несколько визуальных паттернов, которые может принять циклон, на которых определяют верхние и нижние границы на его интенсивности. Используемые основные шаблоны являются изогнутые полосы (T1.0-T4.5), шаблон сдвига (T1.5-T3.5), центральный плотный пасмурный (CDO) Patter (T4.0-T4.5), рисунок глаз (T4.5-T8.0) и Central Cold Cover (CCC). [ 10 ] Как центральная плотная пасмурная, так и встроенная картина глаз используют размер CDO. Интенсивности рисунка CDO начинаются с T2,5, эквивалентно минимальной интенсивности тропических штормов (40 миль в час (64 км/ч)). Форма центрального плотного пасмура также рассматривается. Чем дальше центр спрятан в CDO, тем сильнее он считается. [ 11 ] Тропические циклоны с максимальными устойчивыми ветрами между 65 милями в час (105 км/ч) и 100 миль в час (160 км/ч) могут иметь свой центр циркуляций, захмученный областью центрального плотного пасмура делает диагноз их интенсивности проблемой. [ 12 ]
Схема CCC, с его большой и быстро развивающейся массой толстых облаков цирруса, распространяющиеся из области конвекции вблизи тропического циклонного центра в течение коротких сроков, указывает на небольшое развитие. Когда он развивается, дождевые полосы и облачные линии вокруг тропического циклона ослабляют, а толстый облачный щит скрывает центр циркуляции. Хотя он напоминает паттерн CDO, его редко можно увидеть. [ 10 ]
Образец глаз использует холодные вершины облаков в окружающей массе грозы и контрастирует с температурой в самом глазах. Чем больше разность температуры, тем сильнее тропический циклон. [ 11 ] Ветры в тропических циклонах также могут быть оценены путем отслеживания функций в CDO с использованием гипостационарных спутниковых изображений быстрого сканирования , чьи фотографии разнимаются в минутах, а не каждые полчаса. [ 13 ]
После того, как шаблон идентифицирован, функции шторма (такие как длина и кривизна функций полос) дополнительно проанализированы, чтобы получить конкретное T-точку. [ 14 ]
Использование
[ редактировать ]Несколько агентств выпускают цифры интенсивности DVORAK для тропических циклонов и их предшественников. К ним относятся филиал и прогноз Национального центра ураганов и прогноз (TAFB), Спутниковый отдел «Национальный атмосферный администрация и атмосферный администрация» (SAB) и Объединенный центр предупреждения тайфуна в Метеорологии военно -морской тихоокеанской метеорологии в Перл -Харбор, Гавайи. [ 9 ]
Национальный центр ураганов часто процитирует DVORAK T-Numbers в своих тропических продуктах циклонов. Следующий пример от обсуждения № 3 тропической депрессии 24 (в конечном итоге ураган Вилма ) сезона Атлантического урагана 2005 года : [ 15 ]
BOTH TAFB AND SAB CAME IN WITH A DVORAK SATELLITE INTENSITY ESTIMATE OF T2.5/35 KT. HOWEVER ...OFTENTIMES THE SURFACE WIND FIELD OF LARGE DEVELOPING LOW PRESSURE SYSTEMS LIKE THIS ONE WILL LAG ABOUT 12 HOURS BEHIND THE SATELLITE SIGNATURE. THEREFORE... THE INITIAL INTENSITY HAS ONLY BEEN INCREASED TO 30 KT.
Обратите внимание, что в этом случае T-Number Dvorak (в данном случае T2.5) просто использовался в качестве руководства, но другие факторы определили, как NHC решил установить интенсивность системы.
Кооперативный институт метеорологических спутниковых исследований (CIMSS) в Университете Висконсин -Мадисон разработал объективную технику Dvorak (ODT). Это модифицированная версия техники DVORAK, которая использует компьютерные алгоритмы, а не субъективную человеческую интерпретацию для достижения номера CI. Обычно это не реализуется для тропических депрессий или слабых тропических штормов. [ 9 ] будущем . Ожидается, что Китайское метеорологическое агентство (CMA) начнет использовать стандартную версию DVORAK 1984 года в ближайшем Индийское метеорологическое отделение (IMD) предпочитает, используя видимые спутниковые образы по инфракрасным образам из -за воспринимаемого высокого смещения в оценках, полученных из инфракрасных изображений в ранние утренние часы конвективного максимума. Японское метеорологическое агентство (JMA) использует инфракрасную версию DVORAK над версией видимых изображений. Гонконгская обсерватория и JMA продолжают использовать DVORAK после приземления тропического циклона. Различные центры держатся за максимальную интенсивность тока в течение 6–12 часов, хотя это правило нарушается, когда быстрое ослабление очевидно. [ 8 ]
Citizen Science Sate Cyclone Center использует модифицированную версию метода Dvorak для классификации тропической погоды после 1970 года. [ 16 ]
- Спутниковые изображения выбранных тропических штормов и ураганов с связанным T-номером
-
Тропический шторм Вильма на T3.0
-
Тропический шторм Деннис на t4.0
-
Ураган Жанна в T5.0
-
Ураган Эмили на T6.0
Преимущества и недостатки
[ редактировать ]Наиболее значительным преимуществом использования этой техники является то, что он обеспечил более полную историю интенсивности тропических циклонов в областях, где разведка самолетов не является ни возможной, ни регулярно доступна. Оценки интенсивности максимального устойчивого ветра в настоящее время находятся в пределах 5 миль в час (8,0 км/ч) от того, что самолеты способны измерять половину времени, хотя назначение интенсивности систем с сильной стороной между умеренной тропической стиль Час (97 км/ч)) и слабые ураганные или тайфун-силу (100 миль в час (160 км/ч)) являются наименее определенным. Его общая точность не всегда была правдой, так как усовершенствования в технике привели к изменениям интенсивности между 1972 и 1977 годами до 20 миль в час (32 км/ч). Метод внутренне согласован тем, что он ограничивает быстрое увеличение или уменьшение интенсивности тропического циклона. Некоторые тропические циклоны колеблются в силе больше, чем 2,5 т в день ограничение, разрешенное правилом, которое может работать с недостатком техники и приводило к случайному отказу от ограничений с 1980 -х годов. Системы с маленькими глазами вблизи конечности или края спутникового изображения могут быть смещены слишком слабо, используя технику, которая может быть решена с помощью использования Полярные спутниковые образы . Интенсивность субтропического циклона не может быть определена с использованием DVORAK, что привело к развитию техники Хеберта-Потеата в 1975 году. Циклоны, перенесшие экстратропический переход, теряя свою громовую деятельность, см. Их интенсивности, недооцененные с использованием методики DVORAK. Это привело к разработке метода экстратропического перехода Миллера и Ландера , которая может быть использована в этих обстоятельствах. [ 1 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Другие инструменты, используемые для определения интенсивности тропического циклона:
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Вельден, Кристофер; Брюс Харпер; Фрэнк Уэллс; Джон Л. Бивен II; Рэй Зер; Тимоти Оландер; Макс Мэйфилд; Чарльз «Чип» охранник; Марк Ландер; Роджер Эдсон; Ликсион Авила; Эндрю Бертон; Майк Терк; Акихиро Кикучи; Адам Кристиан; Филипп Карофф и Пол Маккроне (сентябрь 2006 г.). «Метод оценки интенсивности тропического циклона DVORAK: метод на основе спутников, который проживает более 30 лет» (PDF) . Бюллетень Американского метеорологического общества . 87 (9): 1195–1214. Bibcode : 2006bams ... 87.1195V . doi : 10.1175/bams-87-9-1195 . S2CID 15193271 . Получено 2012-09-26 .
- ^ Отдел спутниковой и информационной службы (17 апреля 2005 г.). «Диаграмма интенсивности тока Дворака» . Национальное управление океанического и атмосферного . Получено 2006-06-12 .
- ^ Jump up to: а беременный Landsea, Chris (2006). «Субъект: H1) Какова техника DVORAK и как она используется?» Полем Отдел исследований ураганов . Получено 2012-09-09 .
- ^ Тимоти Л. Оландер; Кристофер С. Вельден (февраль 2015 г.). ADT - Advanced Dvorak Technique Руководство пользователей (McIDAS версия 8.2.1) (PDF) . Кооперативный институт метеорологических спутниковых исследований (отчет). Университет Висконсин -Мадисон . п. 49 Получено 29 октября 2015 года .
- ^ Военно -исследовательская лаборатория. «Справочное руководство по тропическим циклонам» . ВМС США . Архивировано из оригинала 2006-08-11 . Получено 2006-05-29 .
- ^ Leffler, JW «Сравнение кривой T-Number между JTWC и JMA» . Архивировано из оригинала 2006-07-25.
- ^ Спутниковая и информационная служба национального управления океанического управления и атмосферы (2011-08-26). «Техника Дворхака объяснила» . Национальное управление океанического и атмосферного . Получено 2006-05-29 .
- ^ Jump up to: а беременный Бертон, Эндрю; Кристофер Велден (2011-04-16). «Материалы Международного семинара по спутниковому анализу тропических циклонов отчет № TCP-52» (PDF) . Всемирная метеорологическая организация . С. 3–4 . Получено 2012-11-23 .
- ^ Jump up to: а беременный в Вельден, Кристофер; Тимоти Л. Оландер и Рэймонд М. Зер (март 1998 г.). «Разработка объективной схемы для оценки интенсивности тропических циклонов из цифровых геостационарных спутниковых инфракрасных изображений» . Погода и прогнозирование . 13 (1). Университет Висконсина: 172–186. Bibcode : 1998wtfor..13..172V . doi : 10.1175/1520-0434 (1998) 013 <0172: doaost> 2,0.co; 2 . S2CID 913230 . Получено 2012-09-09 .
- ^ Jump up to: а беременный Ландер, Марк А. (январь 1999). «Фотографии месяца: тропический циклон с огромной центральной холодной обложкой» . Ежемесячный обзор погоды . 127 (1). Американское метеорологическое общество : 132–134. Bibcode : 1999mwrv..127..132L . doi : 10.1175/1520-0493 (1999) 127 <0132: atcwae> 2,0.co; 2 .
- ^ Jump up to: а беременный Дворак, Вернон Ф. (февраль 1973 г.). «Техника анализа и прогнозирования интенсивности тропических циклонов из спутниковых картин». Национальное управление океана и атмосферы : 5–8.
{{cite journal}}
: CITE Journal требует|journal=
( помощь ) - ^ Виммерс, Энтони; Чистофер Вельден (2012). «Достижения в объективном фиксации центра тропических циклонов с использованием мультиспектральных спутниковых изображений» . Американское метеорологическое общество . Получено 2012-08-12 .
- ^ Роджерс, Эдвард; Р. Сесил Джентри; Уильям Шенк и Винсент Оливер (май 1979 г.). «Преимущества использования спутниковых изображений с коротким интервалом для получения ветров для тропических циклонов» . Ежемесячный обзор погоды . 107 (5). Американское метеорологическое общество: 575–584. Bibcode : 1979mwrv..107..575r . doi : 10.1175/1520-0493 (1979) 107 <0575: tbousi> 2.0.co; 2 . HDL : 2060/19790002501 .
- ^ Де Мария, Марк (1999-04-19). «Спутниковое применение - это тропическое прогнозирование погоды» . Архивировано из оригинала 2006-08-13 . Получено 2006-05-29 .
- ^ Стюарт, Стейси (2005-10-16). «NHC Тропическая депрессия 24 Обсуждение № 3» . Национальный центр ураганов . Получено 2006-05-29 .
- ^ «Циклоновый центр» . www.cyclonecenter.org . Получено 2015-08-05 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Агентства, выпускающие оценки интенсивности DVORAK
- Объединенный центр предупреждения о тайфуне архив 2010-03-01 в The Wayback Machine
- UW - CIMS (передовая техника DVORAK)
- NOAA/NESDIS STALLITE ANALUAS
- О тафб
- Другой
- Анализ интенсивности тропических циклонов и прогнозирование из спутниковых изображений DVORAK, 1974. (PDF, 1,3 МБ)
- Dvorak Tropical Cyclone Speed Speed Speed Speed, определяемые из данных на основе разведки «Лучший трек» (1997–2003) Франклин и Браун
- Техника DVORAK во времени [ Постоянная мертвая ссылка ] Доктор Джек Бивен. (WRF File. Требуется WebEx Player)