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气象卫星资料在热带气旋监测预报中的定量应用研究

作　者: 王瑾
导　师: 江吉喜
学　校: 中国气象科学研究院
专　业: 大气物理学与大气环境
关键词: 卫星资料热带气旋强度估计热力结构移动方向统计分析
分类号: P457
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

西北太平洋是热带气旋的多发区，我国紧靠西北太平洋，是世界上受热带气旋影响最为严重的少数几个国家之一。伴随热带气旋的狂风暴雨以及风暴潮，给社会生产、人民生活带来极大不便和严重损失，因此提高热带气旋的分析预报水平对于防灾、减灾意义重大。热带气旋的影响与所造成的损失在很大程度上取决于其强度，目前世界上热带气旋强度估计大多采用Dvorak方法，它虽应用广泛且年代很长，但主观性过强，强度估计精度过多的依赖于预报员的经验，使用麻烦且误差较大。为了提高强度估计精度并使其方法客观化，运用GMS-5的辐射亮温资料对2001～2002年6月10日到8月10日出现在西北太平洋上的15个热带气旋进行统计分析，加入可能会影响热带气旋强度的纬度因子，得到复相关系数达到0.8以上的逐步回归方程。由此方程计算得到的热带气旋中心气压经过24小时滑动平均后的结果与年鉴气压的复相关系数提高到0.89。与美国新近展示的相关研究结果十分接近。热带气旋的结构与其强度关系密切。运用NOAA-16 AMSU资料对2002年6月10日到9月10日西北太平洋上的12个热带气旋进行热力结构分析，发现AMSU能够敏感的探测到不同强度热带气旋的多种地球物理参数，展示它们各自重要的热力结构特征，结合相应的湿度场特征，可以体现对流层中上层热力结构与气压变化之间的内在联系，揭示热带气旋未来的发展趋势。热带气旋的移向预报是其业务预报中的重点和难点，尤其是那些移向突变的热带气旋。运用GMS-5 OLR资料对2001～2002年6月10日到8月10日西北太平洋上的15个热带气旋进行热带气旋移向的客观预报方法研究。经统计回归分别得到未来6、12、24小时移向的客观预报算式。加入可能会对其移动产生影响的热带气旋中心气压，发现中心气压对不同预报时效的影响不同。其中对未来6小时几乎没有影响，但随着预报时效的延长，其影响也越来越大。加入中心气压之后，未来6、12、24小时热带气旋预报方向与年鉴方向之间的复相关系数分别提高到0.954、0.945、0.914。这对解决移向突变的热带气旋预报问题意义显著。以上研究都是针对热带气旋业务预报展开的，经检验研究结果可供日常业务预报参考试用，并有助于提高热带气旋的分析预报水平。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章引言  7-19
  1.1 热带气旋活动的气候特征和影响  7-9
  1.2 热带气旋卫星观测的国内外研究进展  9-17
    1.2.1 卫星对热带气旋形成和发展的监测、跟踪  9-10
    1.2.2 热带气旋中心的卫星定位  10-11
    1.2.3 卫星热带气旋强度的估计  11-14
    1.2.4 卫星对热带气旋热力结构的探测  14-15
    1.2.5 卫星对热带气旋移动的跟踪监测和路径预报  15-17
  1.3 本论文的研究意义和研究内容  17-19
第二章热带气旋强度客观估计方法  19-39
  2.1 资料和方法  19-21
    2.1.1 原理  19-20
    2.1.2 资料  20-21
    2.1.3 方法  21
  2.2 实验过程和误差分析  21-26
    2.2.1 运用热带气旋云系特征因子  21-22
    2.2.2 引入纬度因子的试验及误差分析  22-24
    2.2.3 时间滑动平均试验及其误差分析  24-26
  2.3 强度估计算式和计算流程  26-30
    2.3.1 热带气旋强度算式  26-28
    2.3.2 热带气旋强度客观估计计算流程  28-30
  2.4 滑动平均后的个例分析  30-34
    2.4.1 正、反两方面的个例分析  30-32
    2.4.2 不同类型的个例分析  32-34
  2.5 检验  34-37
  2.6 结语与展望  37-39
第三章热带气旋的热力结构分析  39-61
  3.1 资料和方法  39-40
    3.1.1 AMSU的基本特征  39-40
    3.1.2 资料  40
    3.1.3 方法  40
  3.2 分析结果和比较  40-59
    3.2.1 台风的热力结构特征  41-48
    3.2.2 强热带风暴的热力结构特征  48-54
    3.2.3 热带风暴的热力结构特征  54-59
  3.3 结语与展望  59-61
第四章热带气旋移向的短时预报方法  61-76
  4.1 资料和方法  61-64
    4.1.1 原理  61-62
    4.1.2 资料  62-63
    4.1.3 方法  63-64
  4.2 试验过程及误差分析  64-66
    4.2.1 单独运用OLR特征因子  64
    4.2.2 加入热带气旋中心气压因子  64-66
  4.3 移向预报算式及结果分析  66-73
    4.3.1 移向预报算式  66-68
    4.3.2 个例分析  68-73
  4.4 检验  73-74
  4.5 结语与展望  74-76
第五章结论  76-78
致谢  78-79
参考文献  79-85

气象卫星资料在热带气旋监测预报中的定量应用研究

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