[数据处理] 飓风路径的计算和数据下载

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大家好!第7期,给大家介绍飓风(台风)路径的计算和数据下载。
今天上午突然需要查找2017年8月份在我国珠海市登陆的台风天鸽(Hato),我发现之前一直使用的IBTrACS网站已经不存在,花了不小工夫,我才找到了新的网址,在这里记录一下,分享给大家。
飓风和台风其实是同一种天气现象“热带气旋”的不同叫法。通常,人们把北大西洋、中北太平洋和东北太平洋形成的强烈热带气旋称为“飓风”(Hurricane);把西北太平洋形成的称为“台风”(Typhoon);而南太平洋和印度洋形成的被称作“热带气旋”(Tropical Cyclone)。为了方便讨论,以下均称为飓风。
中尺度天气模型WRF(Weather Research and Forecasting)可以较好地对未来两天的天气情况进行预报,在模拟飓风强度和路径方面还有提升的空间。目前,WRF-ARW中已加入了许多飓风相关的模块,比如动网格(moving nest),即内部的高分辨率小网格可随着飓风中心的移动而移动;比如TC bogus scheme,生成更贴近观测的初始场;以及OML和PWP海洋部分。
然而,目前在WRF-ARW的标准输出中并没有飓风中心路径。为得到飓风的位置,一种方法是直接通过寻找最低层气压(p(1,:,:)或psfc)的最小值,得到飓风中心位置。这种方法比较简便,适合于远离陆地的地方,因为地表气压随着海拔的升高而降低,如果在搜索范围中有高山的高海拔地区,它们的地表气压在正常天气时可能就远低于海上飓风的中心。
为了解决这一问题,我们可以求海平面气压(SLP)。海平面气压是把高度订正到海平面之后的气压,在搜索海平面气压时,最低值就是飓风中心。我常用的SLP计算方法来自于ARWPost的module_calc_slp模块,计算中,需要用到六个ARW输出变量,即
slp=f(P, PB, T, QVAPOR, PH, PHB)
NCL中的function wrf_slp也可以计算slp,由于我没有找到这个function的源代码,我无法判断两种方法的区别在哪。从结果来看,两种方法基本一致。
最后,来说一说飓风路径数据的下载。
我最常用的是IBTrACS数据集,目前最新版本为10,网址为www.52ocean.cn。这个数据集的优点是,文件格式可选nc或者csv;是对各个气象机构和观测站对每次飓风记录的汇总,结果比较准确;内容丰富,包含中心气压值,最大风速,登录时间等。缺点是更新比较慢,到今天,最近一次飓风是2017年6月13日的,也就是8个月以前。
另外一个网站是Unisys Weather
这个网站的数据是ASCII格式,内容比较少,只包含位置、风速和飓风强度,但数据更新快很多。
SLP的计算程序以及本期相关文件在:
https://share.weiyun.com/5saKUn5

最近大波士顿地区真是多灾多难,之前11天里先后有三个风暴袭击,带来了过膝的降雪和两天假期~明天,风暴将再次携大雪袭来,使用上边计算SLP的方法,我们可以预报这次风暴的未来走向,如下图(时间为美国东部时间):
36dd6f2cce816fa216fe389aafabf79c.gif
(这期内容怎么与FVCOM没有关系?别急,未来就有关系了~)

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万老师
活跃在2024-2-1
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