[科普中国]-增强显示云图

增强显示云图是指根据不同的研究目的和要求用对数、指数和线性等不同增强方式，用预定的亮度灰阶揭示出云顶各处的温度特征，辨别云区边界的温度梯度、云区各处的对流旺盛程度和范围，以及云顶高度等。

概念增强显示云图是一种运用红外云图确定大气流动状况的方法。根据云图的云特征指数推算热带气旋中心附近的最大风速、最低海平面气压等的对应关系。

用增强显示云图确定热带气旋强度的方法Dvorak在1972年提出了用卫星云图估计热带气旋强度的方法，1975年和1980年曾作过修改，1984年又提出了用增强显示红外云图分析预报热带气旋强度的方法，但其方法比较繁琐，用起来比较麻烦。为在业务工作中使用方便，我们根据西北太平洋与南海热带气旋的云系特征，对上述方法作了改进，编写了《用卫星云图预报台风的方法》，其中估计热带气旋强度的方法操作简单，使用方便。但本方法仍存在主观性，有些云特征指数取决于预报员的经验，而且对40m·s-1以上的强台风，只能根据定性判据，确定其强度为40-60m·s-1。自1987年8月关岛飞机停止探测以来，用卫星云图来确定热带气旋强度在业务工作中尤为重要。因而，我们用增强显示红外云图资料对原有的云特征指数进行修改与调整，使改进后的用云图确定热带气旋强度的方法更客观化、定量化，并适用于各种强度的热带气旋，且精度(误差在士5m·s-1之内)满足业务应用需求。

增强显示云图介绍和因子的选取中央台所用的增强显示红外云图，实际上是一张云顶和地表温度的分布图，或是一张云顶相对高度分布图。对红外云图作增强处理，是根据不同的研究目的和业务使用要求，用对数、指数或线性等多种不同的增强方式，来突出所关心的那部分云区的云顶温度分布或地表热状况，用事先规定好的灰阶表示出来。中央台1983年以来所用增强曲线如图1所示。

在增强显示图片中，采用在云顶温度大于-3℃时进行下增强，即图片的灰度等级与云顶温度呈线性关系，温度小于-3℃对采用等级增强，即一个灰度等级对应一固定的温度范围。增强灰阶与温度的对应关系见图1。

云图确定热带气旋强度的方法中选用了眼区(或环流中心)、浓密云区和螺旋云带的特征作为因子。热带气旋云系主要由眼区(或环流中心云区)、中心浓密云区和螺旋云带三部分组成，其强度可以用这三部分云系的演变特征来描述。.如热带气旋强度较弱时，其中心位于浓密云区外边，随着强度的逐渐增强，环流中心依次从云外移进云区边缘或进人浓密云区内部，形成台风眼。台风眼愈小愈圆，眼区温度愈高，台风则愈强。同样，浓密云区，螺旋云带与热带气旋的强度也有对应的关系。根据云系的特征，选取因子，对每个热带气旋读取数据，经过统计与调整，得到云特征指数，用其来表征气旋的强度。

研究利用增强显示红外云图能表达云顶温度和眼区温度的特征，在确定台风强度的云指数时，在文献1的基础上增加了下列因子：

(1)在环流中心指数中，考虑了环流中心位置与最冷云区边缘的距离。

(2)在眼指数中，用了眼区的温度和直径的大小。

(3)在中心浓密云区指数中，除考虑浓密云区的面积外，采用了中心强对流云区顶部的最低温度。

(4)在确定螺旋云带指数时，用了螺旋云带的最低云顶温度和螺旋云带的条数。

资料与方法用增强显示图片确定热带气旋强度的方法，是根据云系的特征与热带气旋强度的对应关系，用云特征指数来表征热带气旋强度。其方法简述如下：

（1）确定眼指数(或环流中心指数)A

A=A1+A2

眼指数A有两种情况，无台风眼时，用环流中心指数A1表示，A=A1，A2=0；有台风眼时，用眼指数A2表示，A=A2，A1=0，A2=E1+E2+E3。

在热带风攀阶段，通常是无眼的。无台风眼时，根据热带气旋环流中心与浓密云区的相对位置来确定环流中心指数A1值。而环流中心的类型、特征由图2给出。

有台风眼时，分别根据台风眼的形状、直径和眼区的温度(表1)来确定指数E1、E2和E3。

眼的形状特征见模型图3。其中大眼、椭圆眼的直径取长短轴的平均值，不规则的眼、螺旋眼一般不计算E2。

（2）确定浓密云区指数B

B=B1+B2

没有浓密云区时，指数B=0。

当环流中心在云外、云襄的边缘或进入浓密云区的中心(称CDO))时，则根据强对流云区或CDO的最低云顶温度和云顶温度