Метод Дворжака (разработанный в период с 1969 по 1984 год Верноном Двораком ) - широко используемая система для оценки интенсивности тропических циклонов (включая тропические депрессии, тропические шторм и интенсивность ураганов / тайфунов / интенсивных тропических циклонов) на основе только видимых и инфракрасных спутниковых изображений. В рамках оценки мощности спутника Дворжака для тропических циклонов существует несколько визуальных паттернов, которые может принимать циклон, которые определяют верхнюю и нижнюю границы его интенсивности. В качестве основных используемых шаблонов используются изогнутые полосы (T1.0-T4.5), сдвиговые шаблоны (T1.5 – T3.5), центральные плотные облачности (CDO) ( T2.5 – T5.0), центральный рисунок холодного покрова (CCC), рисунок полос глаз (T4.0 – T4.5) и глазковый рисунок (T4.5 – T8.0).
И центральная плотная облачность, и встроенная глазковая диаграмма используют размер CDO. Интенсивность паттернов CDO начинается в T2,5, что эквивалентно минимальной интенсивности тропического шторма (40 миль / ч, 65 км / ч). Учитывается также форма центральной плотной облачности. Глазной узор использует холод верхушек облаков в окружающей массе гроз и контрастирует с температурой внутри самого глаза. Чем больше разница температур, тем сильнее тропический циклон. После того, как образец идентифицирован, особенности шторма (такие как длина и кривизна полосатости) дополнительно анализируются для получения определенного T-числа. Паттерн CCC указывает на незначительное развитие, несмотря на то, что вершины холодных облаков связаны с быстро развивающейся особенностью.
Несколько агентств публикуют данные об интенсивности тропических циклонов и их предшественников по Дворжаку, в том числе Национальный центр ураганов, Отдел анализа и прогнозов тропиков (TAFB), NOAA / NESDIS Отделение спутникового анализа (SAB) и Объединенный центр предупреждения о тайфунах при Командовании морской метеорологии и океанографии в Перл-Харбор, Гавайи.
Первоначальное развитие этого метода произошло в 1969 году Верноном Двораком с использованием спутниковых снимков тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана. Система в том виде, в котором она была изначально задумана, предполагала сопоставление образов облачных структур с моделью развития и распада. По мере совершенствования техники в 1970-х и 1980-х годах измерение характеристик облаков стало доминирующим в определении интенсивности тропических циклонов и центрального давления в зоне низкого давления тропического циклона. Использование инфракрасных спутниковых изображений привело к более объективной оценке силы тропических циклонов с помощью глаз, используя температуры верхней границы облаков в пределах глаз 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 Атлантическом океане и на 20 гПа (0,59 дюймов рт. Ст.) Слишком высокими в северо-западной части Тихого океана. Это привело к развитию отдельной взаимосвязи давления ветра для северо-западной части Тихого океана, разработанной Аткинсоном и Холлидеем в 1975 году, а затем модифицированной в 1977 году.
Поскольку человеческие аналитики, использующие этот метод, приводят к субъективным предубеждениям, усилия были приложены. сделано для более объективных оценок с помощью компьютерных программ, которым способствовали спутниковые снимки с более высоким разрешением и более мощные компьютеры. Поскольку спутниковая диаграмма тропических циклонов может колебаться во времени, в автоматизированных методах используется шестичасовой период усреднения, что позволяет получить более надежные оценки интенсивности. Разработка объективной техники Дворжака началась в 1998 году, которая лучше всего работала с тропическими циклонами, у которых были глаза (силы урагана или тайфуна). Это все еще требовало ручного размещения центра, сохраняя некоторую субъективность в процессе. К 2004 году была разработана усовершенствованная методика Дворжака, в которой использовались особенности полос для систем с интенсивностью ниже урагана и для объективного определения центра тропического циклона. В 2004 г. было обнаружено смещение центрального давления, связанное с наклоном тропопаузы и температур верхней границы облаков, которые меняются с широтой, что помогло улучшить оценки центрального давления в рамках объективной методики.
Т-число | 1-минутный ветер | Категория (SSHWS ) | Мин. Давление (миллибар) | |||
---|---|---|---|---|---|---|
(узлы ) | (миль / ч) | (км / ч) | Атлантика | Северо-запад Тихого океана | ||
1,0 - 1,5 | 25 | 29 | 45 | ниже TD | ---- | ---- |
2,0 | 30 | 35 | 55 | TD | 1009 | 1000 |
2,5 | 35 | 40 | 65 | TS | 1005 | 998 |
3.0 | 45 | 52 | 83 | TS | 1000 | 991 |
3,5 | 55 | 63 | 102 | TS- категория 1 | 994 | 984 |
4,0 | 65 | 75 | 120 | категория 1 | 987 | 976 |
4,5 | 77 | 89 | 143 | Категория 1 - Категория 2 | 979 | 966 |
5,0 | 90 | 104 | 167 | Категория 2 - Категория 3 | 970 | 954 |
5,5 | 102 | 117 | 189 | Категория 3 | 960 | 941 |
6.0 | 115 | 132 | 213 | Категория 4 | 948 | 927 |
6.5 | 127 | 146 | 235 | Категория 4 | 935 | 915 |
7.0 | 140 | 161 | 260 | Категория 5 | 921 | 898 |
7,5 | 155 | 178 | 287 | Cat 5 | 906 | 879 |
8.0 | 170 | 196 | 315 | Cat 5 | 890 | 858 |
8,5 | 185 | 213 | 343 | Категория 5 | 873 | 841 |
Примечание: давления, показанные для бассейна северо-западной части Тихого океана, ниже, поскольку давление всего бассейна относительно ниже, чем давление в бассейне Атлантического океана.. Значения 8,1–8,5 присваиваются только CIMSS и NOAA автоматизированные усовершенствованные системы Дворака и не используются в субъективном анализе. |
В развивающемся циклоне метод использует преимущества тот факт, что циклоны аналогичной интенсивности имеют тенденцию иметь определенные характерные особенности, и поскольку они усиливаются, они имеют тенденцию к изменению внешнего вида предсказуемым образом. Структура и организация тропического циклона отслеживаются в течение 24 часов, чтобы определить, ослабел ли шторм, сохранил ли его интенсивность или усилился. Различные особенности центрального облака и полос сравниваются с шаблонами, которые показывают типичные модели штормов и связанную с ними интенсивность. Если для циклона с видимым рисунком глаз доступны инфракрасные спутниковые изображения, тогда метод использует разницу между температурой теплого глаза и окружающих верхушек холодных облаков для определения интенсивности (более холодные верхушки облаков обычно указывают на более интенсивный шторм). В каждом случае шторму присваиваются «Т-число» (сокращение от «Тропический номер») и значение текущей интенсивности (CI). Диапазон этих измерений составляет от 1 (минимальная интенсивность) до 8 (максимальная интенсивность). T-число и значение CI одинаковы, за исключением ослабляющих штормов, и в этом случае CI выше. Для ослабляющих систем CI принимается как интенсивность тропического циклона в течение 12 часов, хотя исследования, проведенные Национальным центром ураганов, показывают, что шесть часов более разумно. В таблице справа показаны приблизительная скорость приземного ветра и давление на уровне моря, соответствующие заданному T-числу. Величина, на которую тропический циклон может изменить силу за 24-часовой период, ограничена 2,5 числами Т в день.
В рамках оценки мощности спутника Дворжака для тропических циклонов есть несколько визуальных паттернов, 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 центрального плотного облачности (CDO) (T2.5-T5.0), рисунок глазков с полосами. (T4.0-T4.5), глазковая диаграмма (T4.5 - T8.0) и центральная форма холодного покрова (CCC). 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)). Учитывается также форма центральной плотной облачности. Чем дальше центр загибается в CDO, тем сильнее он считается. У тропических циклонов с максимальными устойчивыми ветрами от 65 миль в час (105 км / ч) до 100 миль в час (160 км / ч) их центр циркуляции может быть скрыт облачностью на видимых и инфракрасных спутниковых изображениях, что позволяет диагностировать их интенсивность.
Образец CCC с его большой и быстро развивающейся массой толстых перистых облаков, распространяющихся из области конвекции около центра тропического циклона в течение короткого периода времени, мало что говорит о развитие. Когда он развивается, полосы дождя и облачности вокруг тропического циклона ослабевают, а толстый облачный щит закрывает центр циркуляции. Хотя он напоминает образец CDO, его редко можно увидеть.
Рисунок глаза использует холод верхних частей облаков в окружающей массе гроз и контрастирует с температурой внутри самого глаза. Чем больше разница температур, тем сильнее тропический циклон. Ветры в тропических циклонах также можно оценить, отслеживая объекты в пределах CDO с помощью быстрого сканирования снимков геостационарных спутников, снимки которых делаются с интервалом в несколько минут, а не каждые полчаса.
После того, как определена картина. После того, как идентифицированы, особенности шторма (такие как длина и кривизна полос) дополнительно анализируются, чтобы прийти к конкретному Т-числу.
Несколько агентств выдают значения интенсивности Дворжака для тропических циклонов и их предшественники. К ним относятся Отделение тропического анализа и прогнозов Национального центра ураганов (TAFB), Отделение спутникового анализа Национального управления океанических и атмосферных исследований (SAB) и Объединенный центр предупреждения о тайфунах в Тихоокеанском центре метеорологии и океанографии ВМС в Перл-Харборе, Гавайи.
Национальный центр ураганов часто цитирует Т-числа Дворжака в своих продуктах по тропическим циклонам. Следующий пример взят из обсуждения номер 3 Тропической депрессии 24 (в конечном итоге ураган Вилма ) сезона ураганов в Атлантике 2005 :
И TAFB, и SAB пришли с оценкой интенсивности спутника DVORAK T2. 5/35 тыс. Т. ОДНАКО... ЧАСТО ПОВЕРХНОСТНОЕ ВЕТРОВОЕ ПОЛЕ БОЛЬШИХ РАЗВИВАЮЩИХСЯ СИСТЕМ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ, ПОДОБНЫХ ЭТОЙ, БУДЕТ ОТСТАВЛЯТЬСЯ НА 12 ЧАСОВ ПОСЛЕ СПУТНИКОВОЙ ПОДПИСИ. ПОЭТОМУ... НАЧАЛЬНАЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ ПОВЫШАЕТСЯ ТОЛЬКО ДО 30 КТ.
Обратите внимание, что в этом случае T-число Дворака (в данном случае T2,5) использовалось просто как ориентир, но другие факторы определяли, как NHC решил установить интенсивность системы.
Кооперативный институт метеорологических спутниковых исследований (CIMSS) при Университете Висконсина-Мэдисона разработал метод объективного Дворжака (ODT). Это модифицированная версия метода Дворжака, который использует компьютерные алгоритмы, а не субъективную человеческую интерпретацию для получения числа CI. Обычно это не применяется для тропических депрессий или слабых тропических штормов. Китайское метеорологическое агентство (CMA), как ожидается, в ближайшем будущем начнет использовать стандартную версию Dvorak 1984 года. Индийский метеорологический департамент (IMD) предпочитает использовать спутниковые изображения в видимом диапазоне, а не инфракрасные из-за очевидной высокой систематической ошибки в оценках, полученных на основе инфракрасных изображений в ранние утренние часы максимума конвекции. Японское метеорологическое агентство (JMA) использует инфракрасную версию Дворака вместо версии для видимых изображений. Обсерватория Гонконга и JMA продолжают использовать Дворак после выхода тропического циклона на сушу. Различные центры поддерживают максимальную силу тока в течение 6–12 часов, хотя это правило нарушается, когда быстрое ослабление очевидно.
Citizen Science site Cyclone Center использует модифицированную версию Dvorak метод классификации тропической погоды после 1970 года.
Тропический шторм Вильма в T3.0
Тропический шторм Деннис в T4. 0
Ураган Жанна в T5.0
Ураган Эмили в T6.0
Наиболее значительным преимуществом использования метода является то, что он предоставил более полную историю интенсивности тропических циклонов в районах, где воздушная 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 самолет может измерить в половине случаев, хотя оценка интенсивности систем с силой находится в диапазоне от умеренного до тропического. сила шторма (60 миль в час (97 км / ч)) и слабая сила урагана или тайфуна (100 миль в час (160 км / ч)) являются наименее достоверными. 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 согласован в том, что он ограничивает быстрое увеличение или уменьшение интенсивности тропических циклонов. Некоторые тропические циклоны колеблются в силе больше, чем предел 2,5 Т в день, разрешенный правилом, что может работать в ущерб методике и приводило к временному отказу от ограничений с 1980-х годов. Системы с маленькими глазами рядом с краем или краем спутникового изображения могут быть слишком слабо смещены с помощью этого метода, который может быть разрешен с помощью спутниковых изображений на полярной орбите. Интенсивность субтропических циклонов не может быть определена с помощью метода Дворжака, что привело к развитию циклонов в 1975 году. Циклоны, находящиеся во внетропическом переходе, теряют свою грозовую активность, поэтому их интенсивность недооценивается с помощью метода Дворжака. Это привело к разработке метода Миллера и Лендера внетропического перехода, который можно использовать в этих обстоятельствах.
Другие инструменты, используемые для определения тропических циклонов. интенсивность циклона:
Викискладе есть средства массовой информации, связанные с техникой Дворака. |