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有關眼牆置換的問題

簽到天數: 130 天

[LV.7]常住居民III

2016-11-15 20:43 | 顯示全部樓層
我科展專題想做有關特殊眼牆置換的研究(融合式置換,像莫蘭蒂和海燕),尋找其機制(熱力、動力等),請問有人可以提供我有關這方面的觀測資料嗎?
1.有甚麼颱風是以此種機制置換?
2.如果可以的話可以提供我它的觀測資料嗎?
3.請問有甚麼論文是在講有關眼牆置換的機制?(典型置換或融合式置換都可)如果能放上來更好^^(大部分的論文都得辦帳號付費我看不到)
4.或者是有人有甚麼建議?
請熱心的風迷可以提供嗎?

簽到天數: 130 天

[LV.7]常住居民III

yoyo|2016-11-16 22:49 | 顯示全部樓層
除了2016莫蘭蒂、2013海燕、1991悠莉、1990麥克、1987郝麗以外,還有其他颱風是以此種方式置換的嗎?

點評

謝謝您的提供^^  發表於 2016-11-17 12:19
1992蓋伊跟1995安琪拉  發表於 2016-11-17 01:57
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[LV.9]以壇為家II

stavies|2016-11-16 23:25 | 顯示全部樓層
我認為融合式置換可能只是MW解析度不夠造成的錯覺
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[LV.8]以壇為家I

tpm630|2016-11-17 02:05 | 顯示全部樓層
本帖最後由 tpm630 於 2016-11-17 02:06 編輯
stavies 發表於 2016-11-16 23:25
我認為融合式置換可能只是MW解析度不夠造成的錯覺

我覺得目前微波頻道在空間和時間上的解析度的確都還不夠好,不同sensor之間掃出的結果也有落差,
經常會看到相距不到2hr,原本有雙眼特徵突然消失,或是對流強度忽然大幅增減的狀況

但,我覺得典型置換和這種置換之間的差別相當顯著,應該不至於因為解析度產生這麼大的不同


(海馬的典型置換)

gifsBy12hr_04.gif

(續)
gifsBy12hr_05 (1).gif


(海燕的特殊置換)
gifsBy12hr_05.gif


可以看到海馬的典型置換在外眼牆對流明顯增強的同時,內眼牆對流也明顯減弱、轉為不對稱
併入外眼牆後,外眼牆再內縮,內縮的過程非常明顯
但海燕置換的時候內眼牆明顯沒消失、外眼牆明顯沒取代並內縮

當然,還是不能完全排除解析度可能造成的誤判,尤其上面放的還是加工過的動圖
但我會傾向覺得這個現象已經清晰到,不至於會因為解析度造成誤判
如果要真要澄清解析度的問題,我看過文獻,一般可以用Backus–Gilbert method提高並統一圖像解析度

...Poe(1990)利用Backus-Gilbert theory 重新製作高解析度的微波衛星資料,85.5GHz的衛星資料解析度可以提高到1-2km,因此可以觀測TC的內部結構(Hawkins et al. 2004, 2006),此一重抽樣方法(resampling method)可以維持與輻射計採樣的資料相關之天線增益函數(antenna gain function)的空間解析度...

不曉得有沒有人知道這方法的詳細作法,能把不同sensor的微波圖做成統一的高解析圖像

就可以把有「融合置換」和一般置換的個案做有效對比


其實我一開始對「融合置換」比較有疑問的是它的「名稱」
因為我覺得這種融合置換的過程,其實說穿就只是置換進行到一半,最後沒有finish的狀況
可能原先環境上的確滿足置換的條件,所以外眼牆已經明顯形成,高層對流強度也減弱、風速停止上升
這時置換的條件突然不再滿足,譬如或許外眼牆附近的對流可用位能降低或對流抑制增加、環境濕度場改變、
內外眼牆渦度比下降,或是其他動力和結構上的問題
因此外眼牆停止發展,由內眼牆重新併入整合
如果是這樣,那我覺得倒不必額外分類出「融合置換」和典型置換
還不如叫「半置換」、「類置換」,因為置換只進行一半,根本沒有完成
不能因為內眼重整後型態有所改變(譬如變大)就稱之為置換,
畢竟內眼牆有重整過,本來就難以完全回到之前的型態


以上純粹個人感覺,大家可以討論個

點評

剛剛我進了CIMSS的MIMIC,可是發覺只有2004年到2013年的ㄟ,請問之後的(2014~2016)的去哪了?是沒掃描嗎?  詳情 回復 發表於 2016-11-18 20:36
目前推估眼牆置換的原因可能像是捲入乾空氣或者是眼壁渦度太大、內外角動量差太大等,可能得翻過一些paper才會比較了解現在的主流學說。  發表於 2016-11-17 19:37
我已知台大有一些教授是在研究這一方面的,像眼牆的動力學之類的。  發表於 2016-11-17 19:36
MIMIC的動圖的確是內插來的,所以很可能真正有圖的兩個時間點中間,動畫所呈現的連續狀況都是誤導的.... 看來還是看原圖比較可靠  發表於 2016-11-17 16:44
而且85.5GHz最能反映冰晶散射,能有效代表對流區的所在  發表於 2016-11-17 16:27
像是以SSM/I來說 37GHz的解析度是37*29(km*km) 85.5GHz則是15*13  發表於 2016-11-17 16:25
37GHz沒有比較好。微波資料解析度和頻率成反比,所以85-89的解析度會比較小(好)  發表於 2016-11-17 16:22
之前有看到一篇論文的摘要(我只能看到摘要): 這篇論文標題:微波衛星觀測西北太平洋雙眼牆颱風特性之探討 作者:楊憶婷 時間:2013年 (2013 / 01 / 01) 我比較好奇的是,他在  詳情 回復 發表於 2016-11-17 12:54
請問這些sensor的資料去哪裡找?是2000年後才有嗎?還有甚麼其他的掃瞄可以用來觀測這種遠洋的置換過程? 根據您給兩種置換的掃瞄,我也不覺得解析度會造成那麼顯著的差異!不過這方面我的確不敢下定論。 另外,「融合  詳情 回復 發表於 2016-11-17 12:17
或許用37GHz更為精準 MIMIC這種產品大概都是內插來的  發表於 2016-11-17 07:56

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[LV.7]常住居民III

yoyo|2016-11-17 12:17 | 顯示全部樓層
tpm630 發表於 2016-11-17 02:05
我覺得目前微波頻道在空間和時間上的解析度的確都還不夠好,不同sensor之間掃出的結果也有落差,
經常會看 ...

請問這些sensor的資料去哪裡找?是2000年後才有嗎?還有甚麼其他的掃瞄可以用來觀測這種遠洋的置換過程?
根據您給兩種置換的掃瞄,我也不覺得解析度會造成那麼顯著的差異!不過這方面我的確不敢下定論。
另外,「融合式置換」我查不到任何的學術名詞在敘述這個(可能我孤陋寡聞呵呵),等到研究後,或許才會知道到底發生了甚麼事?是甚麼機制?眼牆置換也可以有這種可逆過程?
最後,謝謝您給我那麼多的建議。

點評

不過如果你能依據現有的理論,提出一個完整而合理的說法,就會是一個很好的科展成果了~  發表於 2016-11-17 17:10
我覺得科展要做出這樣的議題滿有挑戰的XD 尤其機制的部分 說實在現在好像連典型眼牆置換的環境和動力機制,都還沒有定論...  發表於 2016-11-17 17:06
觀測眼牆對流,除了雷達之外,遠洋基本上就只能靠衛星的微波影像了  發表於 2016-11-17 16:54
上面的MIMIC動圖突然覺得不建議參考了,很可能會有誤導的問題...  發表於 2016-11-17 16:51
原圖在NRL的網站 最早好像只到1997年 http://www.nrlmry.navy.mil/tcdat/  發表於 2016-11-17 16:50
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簽到天數: 130 天

[LV.7]常住居民III

yoyo|2016-11-17 12:54 | 顯示全部樓層
tpm630 發表於 2016-11-17 02:05
我覺得目前微波頻道在空間和時間上的解析度的確都還不夠好,不同sensor之間掃出的結果也有落差,
經常會看 ...

之前有看到一篇論文的摘要(我只能看到摘要):

本研究發展一客觀方法判斷雙眼牆結構。此法直接從SSM/I及TMI 85GHz衛星雲圖得到颱風的雲頂黑體輻射溫度,並設定標準判斷雙眼牆結構。透過這個方法我們一共分析了1997至2011年間西北太平洋26774張微波衛星雲圖,共判斷出234個雙眼牆微波衛星雲圖、77個雙眼牆颱風以及95個雙眼牆颱風個案,其中包含了16個多次形成雙眼牆的個案。研究中包含:(1)西北太平洋15年間雙眼牆颱風的氣候統計、(2)雙眼牆形成後的結構變化,及(3)雙眼牆形成前的不對稱對流分析。
(1)        在氣候統計的研究中,我們將Niño Index達到+0.5oC和-0.5oC連續5個月時,定義為暖期及冷期,比較了暖期和冷期形成的雙眼牆颱風。在暖期時,因為太平洋東側的海水相對溫度比平常時期高,雙眼牆颱風形成位置偏東,而且有較高比例的雙眼牆颱風生成,並且雙眼牆形成前後24小時期間可能因為沃克環流相對減弱,850-200 hPa的垂直風切較弱,可能的原因是由於暖期的東側太平洋海水溫度較高,導致暖期的雙眼牆颱風強度較強,較能維持其強度。
(2)        雙眼牆的結構變化研究中發現,雙眼牆形成後不單只有一般所熟知的外眼牆內縮並取代內眼牆的眼牆置換過程(Eyewall replacement cycle, ERC),有23%的雙眼牆颱風可以維持雙眼牆結構很長的時間(Concentric eyewall maintained, CEM),另外約24%個案是由外眼牆部分消散,而內眼牆仍然存在(No replacement cycle, NRC)。分析這3種結構特徵及環境因子隨時間變化,顯示CEM個案強度較強、兩個眼牆間的弱對流區(moat)及外眼牆較寬,根據正壓理論較為穩定,此外這一類個案形成於較好的環境,有利於其維持結構。NRC個案則是平均形成位置較高緯度並且向北移動的速度較快,容易遭遇到強垂直風切等不利的環境,導致外眼牆部分開始消散。ERC個案則因為環境因子沒有明顯的特徵變化,可能是由內在動力控制。本研究也發展了T-Vmax圖,將以颱風為中心的400 km×400 km範圍內對流強度(Convection activity, CA)與強度隨時間變化同時包含於圖中,希望可以提供颱風預報參考。
(3)        在雙眼牆形成前的不對稱對流分析中,我們發現對流分布都坐落在下風切處的左側,沒有形成雙眼牆的個案在垂直風切下風切處左側的不對稱對流,比雙眼牆的個案略強,可能的原因是沒有形成雙眼牆的個案垂直風切也較強的緣故。從雙眼牆生成季節來看不對稱對流的分布,我們發現4-6月及7-9月間,不對稱對流分布於東南側至南側,10-12月間則分布於北側。將雙眼牆個案分為南側不對稱對流主宰及北側不對稱對流主宰,兩者的平均垂直風切方向分別為東北風及西風,南側主宰的個案颱風強度略強,但是在形成雙眼牆的地理位置上來看,形成的緯度沒有明顯的差異,形成的經度則是北側主宰偏東,南側主宰平均偏西,也處在較有利的環境下,可能也因此強度較強。


這篇論文標題:微波衛星觀測西北太平洋雙眼牆颱風特性之探討
                作者:楊憶婷
                時間:2013年 (2013 / 01 / 01)

我比較好奇的是,他在「(2)雙眼牆的結構變化研究」中有提到NRC(No replacement cycle),也就是外眼牆並未併吞內眼牆,有24%個案,我懷疑其比率真的有那麼高?演牆置換失敗會不會出現此特徵?

點評

NRC大部分是向北移動速度大的個案,因為逐漸進入高緯度,除了海溫、濕度下降,最主要是垂直風切上升導致外眼牆發展受限,因此置換失敗  發表於 2016-11-17 18:09
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簽到天數: 130 天

[LV.7]常住居民III

yoyo|2016-11-18 20:36 | 顯示全部樓層
tpm630 發表於 2016-11-17 02:05
我覺得目前微波頻道在空間和時間上的解析度的確都還不夠好,不同sensor之間掃出的結果也有落差,
經常會看 ...

剛剛我進了CIMSS的MIMIC,可是發覺只有2004年到2013年的ㄟ,請問之後的(2014~2016)的去哪了?是沒掃描嗎?

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謝謝您的回覆,莫蘭蒂颱風的第一次置換不好辨別^^  發表於 2016-11-18 22:30
要用網址. 比如說海燕點下去. 上面有2013_31W 修改成2016_02W 會變成尼伯特等舉例.  發表於 2016-11-18 20:48
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[LV.9]以壇為家II

stavies|2016-11-18 22:47 | 顯示全部樓層
本帖最後由 stavies 於 2016-11-18 22:50 編輯

我建議不需要去做一些關於颱風動力的研究 太過艱深
我認為可以對雙眼牆的類型進行分類 光這樣的作品就已經非常驚人
掃描就用NRL提供的產品
例如MERANTI
http://www.nrlmry.navy.mil/tcdat/tc16/WPAC/16W.MERANTI/
裡面有amsr2 amsub gmi ssmi tc_ssmis windsat

http://www.nrlmry.navy.mil/tcdat/tc13/WPAC/31W.HAIYAN/
海燕當時有TRMM 所以可用tmi

更早期還有amsre等產品

有些解析度較高如trmm gpm amsre等
建議用85 86 87 89 91等波段看中層結構 主因是解析度較高
37GHz大概只有一些衛星解析度較高 但F系列 AMSU的就很差 這個波段其實比較適合定位 也就是所謂的底層 誤差較小 主要照水滴
windsat只有提供37GHz

當然還是不要用MIMIC 畢竟是內插的產品


點評

謝謝你的建議,也謝謝你提供的網址。 有關颱風動力與熱力的研究是中央大學某位教授的建議,我希望到時能找到台大專門在研究眼牆動力學或雙眼牆的教授指導(希望啦XD) 所以統整一下,目前融合置換的案例有:1987郝麗、  詳情 回復 發表於 2016-11-21 20:51
TRMM年限好像早就到了,一直撐到2013,目前是由GPM取代,解析度應該很好  發表於 2016-11-19 13:17
然後譬如對2013-2016做類似的探討(那篇是1997-2011),特別再把海燕和莫蘭蒂的個案特別和一般類型(ERC CEM NRC)做比較,我覺得這樣就非常有水準了  發表於 2016-11-19 11:15
然後我也覺得一個科展要去探討到動力真的太過強求,建議可以參考楊憶婷2013年那篇的雙眼牆颱風分類和辨認方法,  發表於 2016-11-19 11:12
話說TRMM解析度真的相當高,現在沒TRMM真是一大憾事。它是年限已經到了嗎?還是有甚麼損壞所以停止供應資料? 今年才開始關注這些所以不清楚  發表於 2016-11-19 11:09
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