NOAA/AMSU资料在西北太平洋台风研究中的应用

【摘要】： 台风作为数值天气预报中一项典型的灾害性天气,与人类生活休戚相关。NOAA卫星探测资料以其空间覆盖范围广、水平分辨率高、时间取样频率高等优势被广泛应用于各种数值天气预报中, NOAA/ AMSU资料可以更全面的分析揭示热带气旋内部结构,为热带气旋预报业务提供依据。 本文系统的介绍了台风的研究现状以及大气参数反演的基本原理和方法,重点介绍了中国海洋大学卫星地面站SeaSpace TeraScan软件采用BP神经网络方法反演大气温度廓线的原理。 本文基于中国海洋大学卫星地面站反演的NOAA/AMSU数据,选取了2006年“碧利斯”、“格美”,2007年“圣帕”、“韦帕”、“罗莎”5个台风实例,分别从结构、强度和路径的角度进行分析研究。本文采用AMSU-B 150 GHz通道亮温图像分析台风结构,比MTSAT红外卫星云图更为清晰直观。由于该通道微波的主要吸收成分是水汽,亮温的减小反映的正是冻结层以上冰晶数量的增多,而水汽又是决定雨强的重要因素,因此可以用亮温的减小间接表示雨强的增大。此外,本文通过5个台风实例,分析了台风强度与暖心气压及温度距平之间的关系,并给出了台风强度与暖心气压之间的定量关系,为台风中心定位提供了实验依据。Liu et al.(2001)等采用250hPa暖心进行台风中心定位,本文在此基础上进行改进:先分析台风强度,根据不同强度台风对应的暖心高度决定台风中心高度,将强度与路径估算相联系。实验分析结果表明:该方法估算的台风路径总体上与美国联合警报中心(JTWC)最佳路径一致,且中心定位结果的均方根误差小于Liu et al.(2001)定位结果的均方根误差。 本文的研究可为中国海洋大学卫星地面站NOAA/AMSU数据分析台风提供参考。