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最大持續風速

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薩菲爾-辛普森颶風風力等級
級別 風速
≥70米每秒,≥137
≥157英里每小時,≥252公里每小時
58–70米每秒,113–136節
130–156英里每小時,209–251公里每小時
50–58米每秒,96–112節
111–129英里每小時,178–208公里每小時
43–49米每秒,83–95節
96–110英里每小時,154–177公里每小時
33–42米每秒,64–82節
74–95英里每小時,119–153公里每小時
相關分類
熱帶
風暴
18–32米每秒,35–63節
39–73英里每小時,63–118公里每小時
熱帶
低氣壓
≤17米每秒,≤34節
≤38英里每小時,≤62公里每小時

熱帶氣旋對應的最大持續風速(英語:Maximum sustained wind)是一個用于衡量風暴強度的常見指標。一個發展成熟的熱帶氣旋,其最大持續風速可以在風眼牆中探測出來。與陣風不同的是,持續風速是根據採樣一段時間內的風速計算平均值來得出。對速的測量已經制訂了全球統一的標準,在距地球表面10米處進行,而最大持續風速則代表了熱帶氣旋內部任何位置在一分鐘或十分鐘時間段內的最高平均風速。由於地球表面和大氣層之間的磨擦,風速有很大的變化範圍,如果熱帶氣旋位於陸地上空的山峰或山脈附近也同樣會導致這樣的情況。

對於海上的熱帶氣旋,可以利用衛星圖像來確定其最高持續風速。如果有陸地、船隻、颶風獵人偵察機的觀察報告以及雷達圖像,那麼氣象部門同樣可以對最大持續風速做出估算。這個數值可以通過薩菲爾-辛普森颶風等級加以應用,有助於對熱帶氣旋可能造成的破壞作出預計。

定義[編輯]

最大持續風速通常出現在熱帶氣旋內距風暴中心還有一段距離的位置,這段距離被稱為最大風速半徑,並且通常都在風眼牆中,距離進一步拉大後,風速又會開始減慢[1]。大部分氣象部門都會使用世界氣象組織推薦的持續風速定義,即在距地表十米高的位置測量十分鐘並取平均值。不過,美國國家氣象局的測量方式有所不同,其測量高度仍然是十米,但測量的時間範圍則縮短到了一分鐘[2]。這是一個非常重要的區別,因為一分鐘持續風速的數值要比十分鐘持續風速的數值大14%[3]

數值測定[編輯]

大部分地區都會把德沃夏克分析法作為確定熱帶氣旋最大持續風速的主要方法,這種方法是以氣象衛星的觀測數值來進行判斷[4],通過對螺旋的規模和風眼與風眼牆之間的溫度差來確定熱帶氣旋的最大持續風速和氣壓[5]低氣壓區中心的中心氣壓值為估計值。颶風的強度則是根據登陸時間和最大強度一起得出[6]。對精細衛星圖像上單獨雲層的追蹤還可以用來進一步估計熱帶氣旋的表面風速[7]

如果可以的話,科研人員也會使用船舶和陸地的觀測數據。大西洋以及太平洋的中部和東部仍然會動用偵察機飛入熱帶氣旋來確定飛行高度層的風力,這個數據加以調整後可以對最大持續風速做出相當可靠的估算。經過之前十年使用全球定位系統投落送後得出的大量數值已經證實,將飛行高度層取樣的風速減少10%以後,就可以用來對接近地表的最大持續風速作出估算[8]多普勒氣象雷達也可以用來以相同的方法確定接近陸地熱帶氣旋的表面風速[9]

幾個熱帶氣旋的衛星圖像及其根據德沃夏克分析法得出的對應數值
Wilma-17-1315z-T30-discussion1500z.png Dennis-06-1445z-T40-discussion1500z.png Jeanne-22-1945z-T50-discussion2100z.png Emily-14-1915z-T60-discussion15-0300z.png
熱帶風暴威爾瑪T3.0 熱帶風暴丹尼斯T4.0 颶風珍妮T5.0 颶風艾米莉T6.0

變動[編輯]

大氣與地球表面的磨擦導致地表風速會降低二十個百分點[10],地表的粗糙程度也會對風速產生很大影響。陸地上風速最高的通常是山峰或山脈的峰頂,而山峰和峰頂的阻擋又反過來使得山谷和山坡背的風速更慢[11]。與水上相比,陸地上熱帶風旋的最大持續風速平均要低八個百分點[12]。更具體地來說,城市或粗糙地形上空的風速與高層地轉風風速的差距幅度可以達到40%到50%,而在水面或冰面上,差距幅度則是在10%到30%之間[8][13][14]

與熱帶氣旋強度分級間的關係[編輯]

大部分地區都是用最大持續風速來確定熱帶氣旋的強度。例如大西洋和東風太平洋就是使用薩菲爾-辛普森颶風等級,該等級可以用來對陸地上因熱帶氣旋而導致的風暴潮和破壞做出估算[15]。大部分地區的熱帶氣旋強度分級(如熱帶低氣壓、熱帶風暴、颶風、颱風、超強颱風、低氣壓、深層低氣壓、強烈熱帶氣旋)都是根據氣旋的最大持續風速確定,只有澳大利亞例外,該國海域不會使用最大持續風速來確定熱帶氣旋的強度級別,而是使用陣風風速[16]

參看[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ Brian W. Blanchard; S. A. Hsu. ON THE RADIAL VARIATION OF THE TANGENTIAL WIND SPEED OUTSIDE THE RADIUS OF MAXIMUM WIND DURING HURRICANE WILMA (2005) (PDF). Coastal Studies Institute. Baton Rouge, Louisiana: Louisiana State University. [2014-02-23]. (原始內容 (PDF)存檔於2012-09-05). 
  2. ^ Tropical Cyclone Weather Services Program. Tropical cyclone definitions (PDF). National Weather Service. 2006-06-01 [2014-02-23]. (原始內容存檔 (PDF)於2013-11-11). 
  3. ^ SECTION 2. INTENSITY OBSERVATION AND FORECAST ERRORS. United States Navy. [2014-02-23]. 
  4. ^ Christopher S. Velden; Timothy L. Olander; Raymond M. Zehr. Objective Dvorak Technique. University of Wisconsin–Madison. [2014-02-23]. (原始內容存檔於2014-02-23). 
  5. ^ Chris Landsea. Subject: H1) What is the Dvorak technique and how is it used?. Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory. 2010-06-08 [2014-02-23]. (原始內容存檔於2014-01-25). 
  6. ^ National Hurricane Center. Saffir-Simpson Hurricane Scale Information. National Oceanic and Atmospheric Administration. 2006-06-22 [2014-02-23]. (原始內容存檔於2014-01-11). 
  7. ^ A. F. Hasler; K. Palaniappan; C. Kambhammetu; P. Black; E. Uhlhorn; D. Chesters. High-Resolution Wind Fields within the Inner Core and Eye of a Mature Tropical Cyclone from GOES 1-min Images. [2014-02-23]. 
  8. ^ 8.0 8.1 James L. Franklin; Michael L. Black; Krystal Valde. GPS dropwindsonde wind profiles in hurricanes and their operational implications. Weather and forecasting. 2003, 18: 32-44 [2014-02-23]. ISSN 0882-8156. (原始內容存檔於2012-09-21). 
  9. ^ J. TUTTLE; R. GALL. A single-radar technique for estimating the winds in tropical cyclones. Bulletin of the American Meteorological Society. 1999, 80: 653–668 [2014-02-23]. ISSN 0003-0007. (原始內容存檔於2012-09-21). 
  10. ^ Jeff Haby. The Importance of Friction. theweatherprediction.com. [2014-02-23]. (原始內容存檔於2012-06-29). 
  11. ^ Mapping of Topographic Effects on Maximum Sustained Surface Wind Speeds in Landfalling Hurricanes (PDF). [2014-02-23]. (原始內容存檔 (PDF)於2012-10-21). 
  12. ^ Franklin, James L. Subject: Re: Offshore vs nearshore sonde composite. 2002-08-04 [2014-02-23]. (原始內容存檔於2013-10-03). 
  13. ^ Harrison, Roy. Understanding Our Environment. Cambridge: Royal Society of Chemistry. 1999: 11. ISBN 0-85404-584-8. 
  14. ^ Thompson, Russell. Atmospheric Processes and Systems. New York: Routledge. 1998: 102–103 [2014-02-23]. ISBN 0-415-17145-8. 
  15. ^ Williams, Jack. Hurricane scale invented to communicate storm danger. USA Today. 2005-05-17 [2014-02-23]. (原始內容存檔於2013-09-25). 
  16. ^ Bureau of Meteorology: Tropical Cyclone Information Resources. Bureau of Meteorology. [2007-09-27]. (原始內容存檔於2007-09-27).