Метод Дворжака (разработанный между 1969 и 1984 годами Верноном Дворжаком ) — широко используемая система для оценки интенсивности тропических циклонов (которая включает тропическую депрессию, тропический шторм и интенсивность ураганов/тайфунов/интенсивных тропических циклонов) на основе исключительно видимых и инфракрасных спутниковых изображений. . В рамках спутниковой оценки силы тропических циклонов Дворжака существует несколько визуальных моделей , которые может принимать циклон, которые определяют верхнюю и нижнюю границы его интенсивности. Основные используемые схемы: диаграмма изогнутых полос (T1.0–T4.5), схема сдвига (T1.5–T3.5), центральная схема плотной облачности (CDO) (T2.5–T5.0), центральная схема холодного покрова. (CCC) рисунок, полосатый рисунок глазка (T4.0–T4.5) и рисунок глазка (T4.5–T8.0).
И центральная плотная облачность , и встроенный глазковый узор используют размер CDO. Интенсивность модели CDO начинается с Т2,5, что соответствует минимальной интенсивности тропического шторма (40 миль в час, 65 км/ч). Также учитывается форма центральной плотной облачности. Рисунок глаза использует холод вершин облаков в окружающей массе гроз и контрастирует с температурой внутри самого глаза. Чем больше разница температур, тем сильнее тропический циклон. После того как закономерность определена, характеристики шторма (такие как длина и кривизна полос) дополнительно анализируются для получения определенного Т-числа. Модель CCC указывает на незначительное развитие, несмотря на холодные вершины облаков, связанные с быстро развивающимся объектом.
Несколько агентств публикуют данные Дворжака об интенсивности тропических циклонов и их предшественников, в том числе Отдел тропического анализа и прогнозов Национального центра ураганов (TAFB), Отдел спутникового анализа NOAA / NESDIS (SAB) и Объединенный центр предупреждения о тайфунах Военно -морской метеорологии. и Океанографическое управление в Перл-Харборе , Гавайи .
Первоначальная разработка этого метода произошла в 1969 году Верноном Дворжаком с использованием спутниковых изображений тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана. Система в том виде, в каком она была изначально задумана, включала сопоставление шаблонов особенностей облака с моделью развития и распада. По мере развития этого метода в 1970-х и 1980-х годах измерение характеристик облаков стало доминирующим при определении интенсивности тропических циклонов и центрального давления в области низкого давления тропических циклонов . Использование инфракрасных спутниковых изображений привело к более объективной оценке силы тропических циклонов с помощью глаз , используя температуру верхней границы облаков внутри стенки глаза и сравнивая их с теплыми температурами внутри самого глаза. Ограничения на краткосрочное изменение интенсивности используются реже, чем в 1970-х и 1980-х годах. Центральное давление, приписываемое тропическим циклонам, потребовало модификации, поскольку первоначальные оценки были на 5–10 гПа (0,15–0,29 дюйма рт. ст.) слишком низкими в Атлантике и до 20 гПа (0,59 дюйма рт. ст.) слишком высокими в северо-западной части Тихого океана. Это привело к разработке отдельной зависимости ветра и давления для северо-западной части Тихого океана, разработанной Аткинсоном и Холлидеем в 1975 году, а затем измененной в 1977 году. [1]
Поскольку люди-аналитики, использующие этот метод, приводят к субъективным предубеждениям, были предприняты попытки сделать более объективные оценки с помощью компьютерных программ, чему способствовали спутниковые изображения с более высоким разрешением и более мощные компьютеры. Поскольку характер спутниковых тропических циклонов может меняться со временем, автоматизированные методы используют шестичасовой период усреднения, чтобы обеспечить более надежные оценки интенсивности. Разработка объективной методики Дворжака началась в 1998 году, которая лучше всего работала с тропическими циклонами, имеющими глаза (силы урагана или тайфуна). По-прежнему требовалось ручное размещение центра, что сохраняло некоторую субъективность в процессе. К 2004 году была разработана усовершенствованная методика Дворжака, которая использовала особенности полос для систем с интенсивностью ниже урагана и объективно определяла центр тропического циклона. В 2004 году было обнаружено смещение центрального давления, связанное с наклоном тропопаузы и температурой верхней границы облаков, которые изменяются в зависимости от широты, что помогло улучшить оценки центрального давления в рамках объективного метода. [1]
В развивающемся циклоне этот метод использует тот факт, что циклоны одинаковой интенсивности имеют тенденцию иметь определенные характерные особенности и по мере их усиления имеют тенденцию изменять свой внешний вид предсказуемым образом. Структура и организация тропического циклона отслеживаются в течение 24 часов, чтобы определить, ослаб ли шторм, сохранил свою интенсивность или усилился. Различные особенности центральной облачности и полос сравниваются с шаблонами, которые показывают типичные модели штормов и связанную с ними интенсивность. [5] Если доступны инфракрасные спутниковые снимки циклона с видимой глазковой структурой, то для определения интенсивности этот метод использует разницу между температурой теплого глаза и окружающих вершин холодных облаков (более холодные вершины облаков обычно указывают на более интенсивный шторм). ). В каждом случае шторму присваиваются «Т-номер» (сокращение от тропического номера) и значение силы тока (CI). Эти измерения варьируются от 1 (минимальная интенсивность) до 8 (максимальная интенсивность). [3] Число T и значение CI одинаковы, за исключением ослабевающих штормов, в этом случае CI выше. [6] [7] Для ослабляющих систем CI принимается как интенсивность тропического циклона в течение 12 часов, хотя исследования Национального центра ураганов показывают, что шесть часов более разумны. [8] В таблице справа показаны приблизительные значения скорости приземного ветра и давления на уровне моря , соответствующие заданному Т-числу. [9] Величина изменения силы тропического циклона за 24 часа ограничена 2,5 Т-числами в день. [1]
В рамках спутниковой оценки силы тропических циклонов Дворжака существует несколько визуальных моделей, которые может принимать циклон, которые определяют верхнюю и нижнюю границы его интенсивности. Основными используемыми шаблонами являются шаблон изогнутых полос (T1.0-T4.5), шаблон сдвига (T1.5-T3.5), шаблон центральной плотной облачности (CDO) (T2.5-T5.0), шаблон полосатого глаза. (T4.0-T4.5), глазковый рисунок (T4.5-T8.0) и центральный рисунок холодного покрова (CCC). [10] И центральная плотная облачность, и встроенная глазковая диаграмма используют размер CDO. Интенсивность модели CDO начинается с T2,5, что эквивалентно минимальной интенсивности тропического шторма (40 миль в час (64 км/ч)). Также учитывается форма центральной плотной облачности. Чем дальше центр находится в CDO, тем сильнее он считается. [11] Центр циркуляции тропических циклонов с максимальной продолжительной скоростью ветра от 65 миль в час (105 км/ч) до 100 миль в час (160 км/ч) может быть скрыт из-за облачности центральной плотной облачности в пределах видимого и инфракрасного спутника. образов, что затрудняет диагностику их интенсивности. [12]
Модель CCC с большой и быстро развивающейся массой толстых перистых облаков, распространяющихся из области конвекции вблизи центра тропического циклона в течение короткого периода времени, указывает на незначительное развитие. Когда он развивается, полосы дождя и линии облаков вокруг тропического циклона ослабевают, а толстый облачный щит закрывает центр циркуляции. Хотя он и напоминает шаблон CDO, его редко можно увидеть. [10]
Рисунок глаза использует холод вершин облаков в окружающей массе гроз и контрастирует с температурой внутри самого глаза. Чем больше разница температур, тем сильнее тропический циклон. [11] Ветры внутри тропических циклонов также можно оценить, отслеживая особенности внутри CDO с использованием изображений геостационарного спутника быстрого сканирования , снимки которых делаются с интервалом в несколько минут, а не каждые полчаса. [13]
После того как закономерность определена, характеристики шторма (такие как длина и кривизна полос) дополнительно анализируются для получения определенного Т-числа. [14]
Несколько агентств публикуют данные Дворжака по интенсивности тропических циклонов и их предшественников. К ним относятся Отделение тропического анализа и прогнозирования Национального центра ураганов (TAFB), Отделение спутникового анализа (SAB) Национального управления океанических и атмосферных исследований и Объединенный центр предупреждения о тайфунах Тихоокеанского военно-морского центра метеорологии и океанографии в Перл-Харборе, Гавайи. [9]
Национальный центр ураганов часто цитирует Т-номера Дворжака в своих продуктах о тропических циклонах. Следующий пример взят из обсуждения номер 3 Тропической депрессии 24 (в конечном итоге урагана Вильма ) сезона ураганов в Атлантике 2005 года : [15]
И TAFB, и SAB ПРИХОДИЛИ С ОЦЕНКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ СПУТНИКА ДВОРАК В Т2,5/35 КТ. ОДНАКО ...ЧАСТО ПОЛЕ ПРИЗЕМНОГО ВЕТРА В КРУПНЫХ РАЗВИВАЮЩИХСЯ СИСТЕМАХ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ, ТАКИХ, как эта, ОТСТАЕТ ОТ СПУТНИКОВЫХ СИГНАЛОВ ПРИМЕРНО НА 12 ЧАСОВ. ПОЭТОМУ... НАЧАЛЬНАЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ БЫЛА УВЕЛИЧЕНА ТОЛЬКО ДО 30 КТ.
Обратите внимание, что в этом случае Т-число Дворжака (в данном случае T2,5) использовалось просто в качестве ориентира, но другие факторы определяли, как NHC решил установить интенсивность системы.
Кооперативный институт метеорологических спутниковых исследований (CIMSS) при Университете Висконсин-Мэдисон разработал метод объективного Дворжака (ODT). Это модифицированная версия метода Дворжака, в которой для получения числа CI используются компьютерные алгоритмы, а не субъективная человеческая интерпретация. Обычно это не применяется для тропических депрессий или слабых тропических штормов. [9] Ожидается, что Китайское метеорологическое агентство ( CMA) в ближайшем будущем начнет использовать стандартную версию Дворжака 1984 года. Индийский метеорологический департамент (IMD) предпочитает использовать видимые спутниковые изображения инфракрасным изображениям из-за кажущейся высокой систематической ошибки в оценках, полученных на основе инфракрасных изображений в ранние утренние часы конвективного максимума. Японское метеорологическое агентство (JMA) использует инфракрасную версию Дворжака вместо версии видимых изображений. Гонконгская обсерватория и JMA продолжают использовать Дворжак после выхода на берег тропического циклона. Различные центры удерживают максимальную силу тока в течение 6–12 часов, однако это правило нарушается, когда очевидно быстрое ослабление. [8]
Гражданский научный сайт Cyclone Center использует модифицированную версию метода Дворжака для классификации тропической погоды после 1970 года. [16]
Наиболее значительным преимуществом использования этого метода является то, что он обеспечивает более полную историю интенсивности тропических циклонов в районах, где авиационная разведка невозможна и обычно недоступна. Оценки интенсивности максимального устойчивого ветра в настоящее время находятся в пределах 5 миль в час (8,0 км/ч) от того, что самолеты могут измерить половину времени, хотя определение интенсивности систем с силой между умеренными тропическими штормами (60 миль в час) час (97 км/ч)) и слабый ураган или тайфун (100 миль в час (160 км/ч)) наименее вероятен. Его общая точность не всегда была верной, поскольку усовершенствования техники привели к изменению интенсивности в период с 1972 по 1977 год до 20 миль в час (32 км/ч). Этот метод внутренне последователен в том смысле, что он ограничивает быстрое увеличение или уменьшение интенсивности тропических циклонов. Сила некоторых тропических циклонов колеблется более, чем предел в 2,5 Т в день, разрешенный правилом, что может нанести ущерб методу и с 1980-х годов приводило к периодическому отказу от ограничений. Системы с маленькими глазками вблизи края или края спутникового изображения могут быть слишком слабо смещены с помощью этого метода, что можно решить с помощью спутниковых изображений на полярной орбите . Интенсивность субтропических циклонов невозможно определить с помощью Дворжака, что привело к разработке метода Хеберта-Потита в 1975 году. Циклоны, претерпевающие внетропический переход и теряющие грозовую активность, видят свою интенсивность недооцененной с использованием метода Дворжака. Это привело к разработке метода внетропического перехода Миллера и Ландера , который можно использовать в этих обстоятельствах. [1]
Другие инструменты, используемые для определения интенсивности тропических циклонов:
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )