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[信息交流]解讀飛機實測報文【180506更新】

楼主#
更多 发布于:2015-08-30 22:34
UPDATE:2018年5月6日進行了VDM部分的修正

這是公佈實測報文的網址:http://www.nhc.noaa.gov/recon.php

图片:QQ图片20150830204607.png



注意實測飛機有兩種,一種是USAF的颶風獵人(Hurricane Hunter),另一種是NOAA的研究飛機,例子有全球鷹(Global Hawk)。實測飛機除了會進行穿心實測外,亦會進行環境探測。在尋找實測報文前,可先閱讀一下Plan of the Day和NHC熱帶氣旋報文的Discussion,內文會提及實測的細節(飛機類型、進行任務等)。

主要的實測報文分為三種,以下將逐一介紹:
高密度觀測(HDOB,High-Density Observations)
渦旋資料報告(VDM,Vortex Data Message)
投落儀(Dropsonde Observations)

A. HDOB
這種報文直接反映飛機上的天氣。每30秒為一行,報文一般每10分鐘更新一次。實測飛機一般以交叉的形式飛行,即是兩次穿心,每次測兩個象限。非一般的情況有尋找閉合環流和環境探測的任務,可能以各種形式飛行(例如盒子形和星形)。

图片:recon_AF304-0212E-IGNACIO.png



報文範例:
193100 1625N 14638W 6966 02854 9728 +115 +115 137128 132 106 029 00

(1)193100:UTC時間。此例子為19:31:00Z。
(2)1625N:緯度,注意是度分格式。此例子為16°25'N,即16.42N。
(3)14638W:經度,同樣是度分格式。此例子為146°38'W,即146.63W。
(4)6966:飛機上的氣壓,反映的是實測飛行層面(一般為700hPa,850hPa或925hPa)。此例子為696.6hPa,即為700hPa的飛行層面。
(5)02854:飛行高度。此例子為2854m。
(6)9728:透過飛行高度推測的海平面氣壓,和真實的海平面氣壓會有少許差距,中心氣壓以投落儀為準(詳見C部分)。此例子為972.8hPa。如果數值高於1000將省略千位,例如1013.5hPa會顯示為0135。
(7)+115:氣溫。此例子為+11.5C。
(8)+115:露點溫度。此例子為+11.5C。
(9)137/128:30秒平均的飛行層面風向和風速。此例子為風向137°,風速128kt。
(10)132:10秒平均的飛行層面風速NHC會以此作為TC最大風速的參考。此例子為132kt。
(11)106:10秒平均的SFMR海平面風速NHC會以此作為TC最大風速的參考。此例子為106kt。
(12)029:SFMR降水率,過高的降水率有機會降低SFMR風速的參考價值(rain-contaminated)。此例子為29mm/hr。
(13)0/0:備註(flag),編號如下:

图片:QQ图片20150830211323.png



附:如何轉換飛行層面風速?
以下為一些常見飛行層面的換算因子。注意飛行層面風速分為outbound(VDM會註明,詳見B部分)及eyewall,兩者轉換方法亦有不同。

图片:QQ图片20150830211616.png



這些換算因子是透過投落儀的平均數據得出。不同層面的換算因子可參考下圖(不同層面風速與700mb的對比)。順帶一提,TC最大風速集中在邊界層(Boundary Layer,約500m高)附近,所以並不是層面越高換算因子就越低。

图片:JLF_Fig1.jpg



必須注意以上換算因子只供參考,不同結構的TC換算因子也可能不同。舉個例子:置換中的TC、在冷水區中活動的TC、對流較弱的TC、大爛眼TC等的換算因子都會比正常情況低。如果發現換算後的飛行層面風速和SFMR風速一直存在差異,可能就要用另一個換算因子了。

B. VDM
進行一輪實測後,飛行團隊就會發佈VDM,報告TC的大致情況。一般來說一次穿心就發佈一次VDM,如此類推。

報文範例:
URNT12 KNHC 241133
VORTEX DATA MESSAGE   AL162016
A. 24/11:12:50Z
B. 10.97 deg N 082.77 deg W
C. 700 mb 2927 m
D. 977 mb
E. 210 deg 11 kt
F. CLOSED
G. C20
H. 90 kt
I. 144 deg 5 nm 11:07:00Z
J. 253 deg 78 kt
K. 158 deg 8 nm 11:07:30Z
L. 95 kt
M. 314 deg 5 nm 11:17:00Z
N. 033 deg 108 kt
O. 349 deg 14 nm 11:17:30Z
P. 10 C / 3042 m
Q. 18 C / 3045 m
R. NA / NA
S. 12345 / 7
T. 0.02 / 1 nm
U. AF301 0616A OTTO OB 13
MAX FL WIND 108 KT 349 / 14 NM 11:17:00Z

(A)穿越中心的時間
(B)中心位置(以小數點形式顯示)
(C)穿越中心時的最低飛行高度
(D)中心投落儀測得的最低海平面氣壓,如果沒有投落儀數據則以推估氣壓代替,並列明EXTRAP
(E)中心投落儀測得(D)時的風向及風速
(F)眼牆形態,眼牆必須有一半部分完整才會報告,CLOSED為完全閉合,OPEN即某方位沒閉合
(G)眼的形狀及直徑(nm),C為Circular(正圓);CO為Concentric(雙眼牆),並報告內眼及外眼的直徑;E為Elliptical(橢圓),並報告長軸及短軸的直徑
(H)核心區內最大海平面風速(10秒),參考SFMR數據
(I)測得(H)的時間,以及位置與中心位置的距離及方位
(J)核心區內最大飛行層面風向和風速(10秒)
(K)測得(J)的時間,以及位置與中心位置的距離及方位
(L)核心區外最大海平面風速(10秒),參考SFMR數據
(M)測得(L)的時間,以及位置與中心位置的距離及方位
(N)核心區外最大飛行層面風向和風速(10秒)
(O)測得(N)的時間,以及位置與中心位置的距離及方位
(P)眼內飛行層面氣溫及當時的氣壓高度
(Q)眼外飛行層面氣溫及當時的氣壓高度
(R)眼內露點溫度或海平面溫度
(S)報告中運用的工具及層面,編號如下:\r

图片:QQ图片20150830221308.png


(T)航行角度上及氣象角度上的位置凖確度(nm)
(U)飛機型號、任務編號、TC編號、TC名字及觀測編號

上述數據僅報告此次穿心的情況,之前測得更大數據將於Remarks中報告。

C. Dropsonde
投落儀亦分為兩種:一種是中心投落儀(Center),用於探測中心氣壓。另一種是眼牆投落儀(Eyewall),用於探測各層面的風速,是推敲上述A部分換算因子的重要參考工具

解讀投落儀報文比較麻煩,個人建議使用解讀工具(Manual Decoder),網址:http://tropicalatlantic.com/recon/recon.cgi?decoder=1。在此不詳述解讀方法。

必須注意中心投落儀測得的氣壓不一定就是系統的最低氣壓。飛機測得眼內最低風速後就會釋出投落儀,但飛行層面中心和地面中心不一定完全對應,系統受風切影響時問題就更顯嚴重。因此,若投落儀同時測得10kt或以上的風速,必須減1hPa才算是系統的最低氣壓,如此類推。

图片:QQ图片20150905065816.png



結語
飛機實測是TC強度評估中最準確的方法,令預報員對TC的大小、位置、結構等都有更好的了解。這些數據也能輸入到數值模型中,令數值預報結果變得更為準確。然而,處理實測數據時也必須謹慎,篩除異常數據,做好數據處理的基本才能令飛機實測發揮最大效用。

最後推薦兩個實時追蹤實測的網站,後者的系統更可配合Google Earth使用,非常實用。
http://www.tropicaltidbits.com/recon/
http://tropicalatlantic.com/recon/
[新细明体于2018-05-06 00:10编辑了帖子]
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发布于:2018-05-06 00:14
NHC將於2018年6月開始更新VDM報文的格式,本文亦已作出相關的修訂:
https://www.nhc.noaa.gov/news/NHC_new_products_and_services_2018_FINAL.pdf

新格式主要將一些以往在Remarks部分中報告的數據(例如中心投落儀測得最低海平面氣壓時的風向及風速、核心區外最大風速等)搬進數據列部分,以及將中心位置改以小數點形式顯示。
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