星期四, 10月 28, 2004

Vortex Dynamics Aspect of the Vortex Interaction

Yesterday, I edited the work of A-dar for NSC annual report. His work is mainly on the laboratory experiments of interaction of two columnar vortex. One of the major contributions of his work is to investigate the vortex system using the vortex dynamic analysis such as the circulation and the total enstrophy. Particularly, the time evolution of the total enstrophy of the vortex system do show a detailed picture of vortex vitality. On the stage of vortex merging, the flow region between those two vortices has a high vorticity gradient which causes a strong decreasing of enstrophy. The insight obtaining from the view of diagnosing the vortex flows by enstrophy is definitely important.

In the good-old-days of the vortex dynamics labs in IAM, we had performed a large number of experiments and had made many efforts on the physics of the interaction between the vortex rings and the boundaries. In these years, we have focusd on the large scale typhoon dynamics and only looked these vortices inviscid and 2-D in the sense of shallow water.

One of my ideas comes this morning is to apply the diagnostic tools of vortex dynamics used in the good old days for further understandings of the typhoon related problems. Some of the potential topics are:

  • Binary typhoon interaction, merging, orbiting, and etc.
  • Topographic effect; to see what's happened during the interaction.
  • Derive the corresponding expression of the enstrophy of the system of vortices with topography within the frameword of shallow water model.
Note that two critical contributions of the time evolution of total enstrophy are made (1) on the boundary for the flux of enstrophy and (2) on the interior for the vorticity gradient.
For example, in the system of binary vortex interaction, the first term may be introduced when the vortex A is strained into the structure of vortex B, i.e., there're input or output of vorticity gradient on the boundary of vortex B. The second term therefore may be looked as the change of vorticity gradient of vortex B during the interaction of these two vortices.

In conclusion, I should pay more attentions on the theorectical aspect and the application aspect of the vortex dynamics analysis in the problem of geophysical vortices dynamics.

posted by Hung-Cheng @ 8:30 上午   0 comments

星期三, 10月 27, 2004

Dvorak method Review

The Dvorak (1984) analysis is the worldwide standard for tropical cyclone intensity monitoring in the absence of aircraft reconnaissance and is the most common method of intensity forecasting as well. An important part of the technique is a climatological development rate, which provides a basis for estimating intensity changes.
From The Global Guide of Tropical Cyclone Forecasting, Ch2.3

After the recent event of Typhoon Nock-Ten its rapid change of intensity (?) and the drifing speed, I am wondering how to identify the TC intensity change correctly. From the IR-BD satellite images, they reflect the cloud top temperature which can be used to estimate the intensity of TC by the Dvorak method. I herein wanna to understand more about this method and its recent devolopments.

In the following days, I will summary some of the important facts about this method and its reference.

Search Google USING -- Dvorak technique (not method), filetype:pdf, ppt

posted by Hung-Cheng @ 9:31 上午   0 comments

星期二, 10月 26, 2004

What do we learn from Typhoon Nock-Ten ? (part I from UDN news)

This morning, after the leaving of the typhoon Nock-Ten, we start to learn more things from this storm. Despite its strong influence on the social impacts (serveral reporters are hurted, one is died), we must seriously learn more lessons from this time.
So this part I of the lessons learn contains two news from UDN. We will discuss the related details or meterological phenonmena mentioned in these reports soon or later.

強登陸、快轉彎 怪秋颱威力不如預期 記者朱淑娟／台北報導

納坦颱風一路走來，留下許多罕見現象。不但克服複雜的大氣環境登陸，還創下轉彎時每小時廿三公里的超快速度，且東北季風增強時間較晚，並未如秋颱產生共伴效應。「秋颱如夏颱」是對納坦最貼切的描述。
什麼是共伴效應?--秋颱與東北季風同向吹向台灣之動力過程
氣象局預報中心主任葉天降表示，秋天時北方系統勢力較強，東北季風旺盛等於是台灣的保護網，通常颱風很難衝進台灣陸地。但納坦逐漸接近台灣的路程中，趁東北季風不強的空檔，衝進台灣陸地。

預報中心副主任吳德榮說，另一個奇特現象是，通常颱風在轉彎時速度會減慢，但納坦昨天登陸再度出海往東轉時，竟然還維持每小時廿三公里的速度，這大概是轉彎最快的颱風了。
特殊之颱風轉彎 - 於東北角登陸後向東北方轉向離去，會有如此現象的原因為何?
吳德榮分析，主要是太平洋高壓導引氣流太強了，帶著颱風往前衝。他說，氣象局未能掌握到這一點，算是這次預報意外的失誤。但吳德榮也強調，大氣環境這麼複雜，氣象局能預測到這個程度已經相當不容易了。

氣象局表示，秋颱最令人擔心的，是東北季風和颱風環流會產生共伴效應，然而，預期增強的北方高壓遲遲未到，而且跑的速度一直追不上納坦的速度，因此這次颱風的共伴效應相當輕微。

吳 德榮說，納坦颱風一連串的罕見現象，對台灣來說其實是相當幸運的。而且因為登陸的位置較北，並沒有形成滯留鋒面，否則風雨一定會增加。另外颱風移動速度 快，縮短滯留台灣的時間，加上共伴效應不明顯，凡此種種使風雨大大減弱。平地的雨量和氣象局預估差不多，北部及宜蘭山區的雨量，約只有預估的一半。
颱風造成之風雨預報誤差、移速估計誤差之原因探討。
到昨天為止，各地出現較大累積雨量如下：桃園縣嘎拉賀、陽明山鞍部近四百毫米，台北縣瑞芳三百六十毫米，宜蘭縣古魯三百四十毫米，基隆市五堵三百毫米，新竹縣玉峰兩百六十毫米。

【記者李名揚／台北報導】納坦颱風帶來雨量遠不如中央氣象局預報，曾任空軍氣象聯隊長的文化大學理學院院長劉廣英昨天表示，根據經驗就可研判這次颱風雨量不會太大，氣象局可能選擇相信電腦，不敢憑經驗及統計資料判斷，才會有雨量過大的預測。

劉 廣英指出納坦颱風襲台時，大陸冷高壓走南邊路徑，由長江口出海，水汽不重，因此納坦颱風雨量自然減少。劉廣英表示，有經驗的氣象人員都知道這些現象，但氣 象局過於依賴數值預報，不太敢依照經驗及統計資料去修正，因而發生錯誤可以把責任推給電腦；但電腦預報雨量最不準，加上萬一人為修正減少雨量預測，實際下 雨卻很多，氣象局人員責任更重，因此寧可報多。據了解，氣象局前天預估台北市、台北與宜蘭山區，降雨量將達八百至一千毫米，昨天實際降雨量不到四百毫米， 約為預估值的一半。

【記者朱淑娟／台北報導】納坦颱風昨天登陸台灣東北部陸地，成為台灣颱風史第二個登陸的秋颱。第一個登陸的秋颱是一九五九年十月九日的「巴布絲」，登陸地點在高雄附近。

氣象局預報中心主任葉天降表示，今年由於西太平洋海域海水溫度在攝氏廿八度以上，是良好的颱風生成環境，預估今年颱風生成約廿九個，至今已有廿四個颱風生成，預估十一、十二月還會有颱風生成機會。雖然十一、十二月颱風侵台機率不高，但不能完全排除。

【2004/10/26 聯合報】

納坦預報 氣象局失準頭 記者薛荷玉、鄭朝陽／報導

中央氣象局預報失準，原預報秋颱納坦是個「雨颱風」，但昨天罕見的強陣風猛颳北台灣，雨卻下得不多，只有原預測的三分之一，證實納坦其實是「風颱風」。被 嚇錯方向的台北市災害防救官員不禁埋怨，希望氣象局未來的預報能更前瞻、更準確。

(什麼是風颱風或是雨颱風生成的臨前條件?)

納坦昨天晚上8點半已從中度颱風減弱為輕度颱風，深夜台灣陸地已脫離暴風圈威脅，海上颱風警報也在今天清晨解除。

氣象局原預測納坦會逼近花東海岸，並沿著海岸北行，在昨天晚上到達台灣北端；結果納坦提前北轉，並未貼近或登陸花東海岸，反而在宜蘭登陸，且行進速度也較原預計得快，下午1點15分就從淡水河口出海，比氣象局預計的快了6小時左右。

也就是因為颱風停留在陸地的時間變短，總雨量也少了許多，氣象局前天預測台北山區的總雨量可達1000毫米，但截至昨晚，台北山區的總雨量約只有350~400毫米。

反倒是罕見的強陣風震撼了台北盆地，台北市昨天颳起12級的強陣風，在台北的歷史紀錄上排名第4、5位，不少路樹連根拔起，許多高樓居民都感受到了震動， 甚至在驚慌之下，還以為與日本一樣發生了強震；有人打趣，「是不是秋颱與地震產生共伴效應？」宜蘭昨天也狂風大作，蒲福風級達14級，基隆15級。

台北市災害防救委員會官員就認為，我國氣象局的預報太過保守，美軍關島氣象站早在20~21日就大膽假設納坦會從台灣南端北轉而上，我中央氣象局卻等到 23日傍晚才對外表示要發布海上警報，24日清晨發布陸上警報，讓人質疑氣象局要等到颱風最靠近台灣才敢預測，以避免失誤。

台北市長馬英九對氣象局的預報結果並無怨言，還表示「感謝氣象局把台北市納入警戒範圍，提供12小時的準備時間」；但北市災防會官員說，氣象局料敵的速度「有點慢」，對於納坦帶來的風雨也有誤判，把納坦比做象神颱風，略為牽強。

官員說，氣象預報的可貴在提供防救災單位充裕的準備時間，這次和上次「911水災」的颱風警報，都發得很急，特別在周末假期，作業起來比平日困難。

氣象局預報中心副主任吳德榮則認為，此次預報並不差，如北市等該放假的縣市都放了，路徑也相差不遠。

【2004/10/26 民生報】

Key Aspects in this Typhoon: (add later)

posted by Hung-Cheng @ 9:38 上午   0 comments