谢 涛,陈佳俊,鄢俊洁

(1. 南京信息工程大学 遥感与测绘工程学院,江苏 南京 210044; 2. 青岛海洋科学与技术国家实验室 区域海洋动力学与数值模拟实验室,山东 青岛 266000; 3. 北京华云星地通科技有限公司,北京 100081)

0 引言

台风作为一种复杂的天气系统,灾害性极强,对人类生命财产安全构成了严重威胁,因此对台风进行快速、准确地追踪与定位具有重要意义[1-4]。目前已有的台风中心定位方法大多通过气象卫星和雷达进行人工或自动定位,随着台风定位方法的不断发展,建立精准的台风自动化或半自动化中心定位系统是台风监测的发展趋势[5-6]。

美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)海风散射计和先进微波扫描辐射计对风应力的观测表明,空间高通滤波海表面温度(sea surface temperature,SST)和风应力变化呈线性相关,SST越高,风应力越大[7]。其次,海洋锋面和旋涡的海气相互作用在SST、风速和海洋外热通量之间表现出正相关,表明海洋正在强迫大气,大气响应会产生小尺度风应力旋度和散度异常[8-9]。

根据风应力扰动理论,即风应力散度,旋度与顺风方向海表面温度梯度和侧风方向海表温度梯度的扰动存在明显的正相关关系[10-11],本研究尝试从亮度温度(bright temperature,BT)角度出发,计算BT梯度,得到BT梯度的旋度与散度,并利用二者构建一个相似的扰动值(disturbance value)对大气中的旋涡-台风进行描述。BT与SST不同,BT是指当卫星探测到云时,BT为云顶温度,当卫星探测为海面时,BT为海表面温度。当研究区域处于台风区域,台风云墙区是厚厚的云层,此时BT为云顶温度,BT扰动很小;当观测到云墙区与眼区交界处时,BT为是云顶温度和海表面温度,BT扰动很大;当观测到台风眼区中心时,BT为海表面温度,BT扰动再次变小。……