都卜勒雷达在台风环流中尺度结构分析的应用

Analysis of Typhoon Circulation Using Ground Based Doppler Radar

本文利用台风风场近似轴对称结构特性，以单都卜勒雷达径向风场资料，利用雷达观测几何关系及傅氏级数转换，建立GBVTD方法（Ground-Based Velocity Track Display method），定量解析即时台风内部三度空间环流中尺度结构。我们选取1987年7月27日亚力士台风个案，利用中正机场都卜勒雷达三个连续观测时间（0917 LST、0932 LST、0947 LST），分析亚力士台风的中尺度环流结构特徵及变化。主要分析结果摘要如下：在分析期间，最大风速半径由离台风中心26公里增为30公里，且随时间在高度分布，由无明显倾斜转变成有内、外倾斜的现象。轴对称径向风场於低层最大风速半径以内有外流，以外有内流，4公里以上则相反。轴对称相对最大切线风速出现於台风移动方向的正前方，位於1-2公里高度。最大风速区随高度有沿顺时钟方向倾斜的现象。切线风场呈现高度轴对称结构。最大风速半径附近为上升运动区，台风中心则为下沉运动。最大风速半径以外中高层风速有随时间增大的趋势。最大回波半径与最大风速半径的位置大致相同。上述之亚力士台风风场特徵与其他地区飞机都卜勒雷达台风结构观测结果颇为相近，除了显示GBVTD方法的可适用性之外，同时亦说明台风环流基本结构的相似性。使用GBVTD方法可大幅降低观测时间，解析短时间内环流中尺度结构的变化，因此应用此一方法，将对台风之即时预报作业与相关之基础研究提供甚多有用的资讯。

The paper is to describe a technique (GBVTD: Ground-Based Velocity Track Display) which uses the ground-based Doppler rader data to extract the primary circulations of a typhoon in near real-time. The preliminary results show that GBVTD method can not only resolve the tangential velocities of a typhoon but also can resolve the mean radial velocity structure. These structures have never been resolved before by using one volume of single Doppler rader data. With the real-time GBVTD products, it is possible to continuously monitor the typhoon evolution with a single ground-based Doppler rader. The ability to track the mean inflow/outflow structure can be a valuable piece of information toward forecasting the typhoon intensity.