海上的颱風如何監測?這組圖像,很重要!

2025年09月23日22:52:12 科學 1425
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今年第18號颱風「樺加沙」(超強颱風級)的中心今天(23日)下午5時位於廣東省陽江市東偏南方向約510公里的南海北部海面上,就是北緯20.6度、東經116.7度,中心附近最大風力有16級(55米/秒),中心最低氣壓為930百帕,七級風圈半徑320至380公里,十級風圈半徑150公里,十二級風圈半徑90公里。

預計,「樺加沙」將以每小時20至25公里的速度向西偏北方向移動,將於24日中午到晚上在廣東台山湛江一帶沿海登陸(颱風級或強颱風級,13至15級,38至48米/秒),登陸後強度逐漸減弱。

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當您收聽收看到這樣的颱風預報時

您會不會有疑惑?

氣象台的預報員們

是怎麼知道颱風的強度

又是如何洞悉颱風的動向呢?

常用的衛星雲圖包括可見光圖像、紅外圖像、水汽圖像。

颱風在衛星雲圖上表現為一個巨大的、呈螺旋狀的雲系。

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上圖為風雲四號B星可見光圖像(波長0.45至0.75微米),它是太陽輻射經地—氣系統散射或反射後到達衛星所得到的圖像。圖像中的灰度取決於地表或雲的散射或反射係數。反射係數最大的為白色,反射係數最低的為黑色。在可見光雲圖中,較黑的色調代表低亮度,即反照率低,可能意味著雲厚度較小、雲中水含量較低,或者雲滴的平均尺度較大;而較亮的色調則代表高亮度,通常與高反照率的雲相關,這類雲往往厚度較大、水含量較高,且雲滴平均尺度較小。此外,圖像中的亮度還取決於太陽光的強度以及太陽和衛星相對地球的位置,比如夜間就得不到可見光圖像。

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上圖為風雲四號B星的紅外雲圖和紅外增強雲圖,衛星成像儀對地球和大氣掃描,觀測掃描點上發射的長波紅外輻射強度,根據反射輻射強度的不同而得到的雲和地表的分布圖像,就是紅外雲圖。其波長範圍位於10.3至11.3微米之間。在一般的紅外雲圖中,淺色調區域代表著較小的紅外輻射和較低的溫度,而暗色調區域則表示紅外輻射強烈、溫度較高。雲頂越高,其溫度越低,在紅外雲圖上會呈現出更白的色調。而在紅外增強雲圖中能夠進一步凸顯颱風的結構特徵,紅外增強雲圖中主要關注-20至-80℃的亮溫區間,顏色越偏暖偏紅,說明亮溫越低,對流發展越旺盛,顏色越偏冷偏藍,則說明亮溫越高。

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上圖為風雲四號B星的水汽圖像,其波長範圍位於6.3至7.6微米之間,主要反映的是400百帕至600百帕高度範圍內的水汽情況。它是根據水汽在非大氣窗區的水汽波段上所發射的輻射得到的,大氣低層的水汽輻射一般達不到外空,可以用水汽圖像作為大尺度流場的示蹤物。若對流層上部是濕的,那麼到達衛星的輻射主要來自這一(冷)區域,並表現為白色,與紅外圖像的表達方式一致。僅當對流層上部是乾燥的時候,較暖的對流層中部的水汽發射的輻射才能到達衛星,在圖像上表現為稍暗的色調。

了解了衛星的工作原理

我們再來看看

海洋觀測和雷達

如何監測颱風的強度與結構

這是

23日上午9時54分

中央氣象台

颱風路徑結合

多源觀測產品的綜合圖

產品特點與側重點:颱風風圈產品融合多源觀測數據可以實時監測颱風大風區分布、颱風沿海風力影響。浮標作為海上幾乎唯一的實測數據,為颱風定強及預報檢驗訂正提供重要支撐。海洋觀測風速及氣壓可作為颱風強度重要指標,同時波高則表徵風暴潮等颱風災害所帶來的主要影響。

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左圖不同填色代表不同風圈等級,右側為單站時序圖重點關注氣壓變化(紅色曲線)、風速變化(藍色矢量)。

監測結果:23日9時54分,超強颱風「樺加沙」 最大出現16級風圈,大風區集中在颱風中心東側。東沙海洋氣象浮標站和海峽2號浮標站自2時起風速不斷增大,波高不斷增加。東沙海洋氣象浮標站風速最大達22.2米/秒。海峽2號浮標站最大波高達7.9米。

這是23日

10時18分

天氣雷達組合反射率拼圖

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產品特點與側重點:天氣雷達組合反射率拼圖產品可以實時監測颱風結構特徵以及外圍雨帶對流強度、影響區域。

填色代表回波強度,一定程度表徵颱風核心區與外圍雨帶對流活動。

監測結果:23日10時,超強颱風「樺加沙」中心西北方向有多螺旋雨帶結構,自颱風中心向外不斷向外移動。外圍雨帶為台灣福建等地帶來降水影響。

來源:中央氣象台 國家衛星氣象中心 中國氣象局氣象探測中心

作者:高岑 黃琬婷

顧問:高岑 蔣建瑩

發布:馬超

審讀:邵俊年

審核:葉海英 段昊書

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