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2017-05-01從衛星看颱風形成過程
569 期
Author 作者
黃椿喜／氣象預報中心課長。賴竟豪／氣象預報中心預報員。
德氏方法估計颱風強度
西北太平洋是颱風發展的溫床，而廣大的海面上缺乏傳統的觀測資料，因此遙測衛星雲圖是作業單位監測或預報颱風不可或缺的重要資料。在衛星雲圖上，發展成熟的颱風通常具有幾個重要特徵，這些特徵可以在薔蜜（2008）颱風的結構示意圖（圖一）上找到，分別是颱風眼（eye）、眼牆區的雲牆（Wall Cloud, WC）、中心冷雲覆蓋區域、外圍雲帶（outer raind band）及嵌入雲頂（外圍雲帶之最冷雲頂，embedded cloud top）。 不同階段的颱風呈現在衛星雲圖上的特徵也會有所不同，德氏（Dvorak）方法就是利用連續衛星雲圖與颱風強度的統計關係歸納所得到的重要分析方法。
德氏方法首先由美國加州大學的氣象科學家德沃夏克（Vernon F. Dvorak）在1969~1980年間利用衛星觀測資料，發展熱帶氣旋（颱風）的衛星強度估計方法。依據紅外線及可見光雲圖在颱風上的特徵，比對當時美軍對西北太平洋地區例行性的颱風飛機觀測資料，進行一連串的分類、歸納、比對後得到颱風分析的數個重要型態，這些型態與颱風強度的關係可由圖二表示，包括彎曲雲帶（Curve Band, CB）、切離或風切型態（shear pattern）、可見光中心密雲型（Central Dense Overcast, CDO）、紅外線中心冷雲覆蓋（Central Clod Cover, CCC）、彎曲眼型（banding eye）以及眼型（eye pattern）等。《科學月刊》曾在2013年刊登由文化大學王嘉琪教授撰寫有關公民科學的「判讀衛星雲圖，網民智慧搞定」文章，詳細介紹該方法如何估計颱風強度，網民也可以在「氣旋中心（cyclonecenter.org）」的網站上協助科學家重新分析過去的衛星影像。
梅姬颱風的生命史
梅姬颱風是2016 年西北太平洋的第17號颱風，前身是副熱帶太平洋高氣壓南側東風帶中的熱帶擾動，9月23日8時才在關島附近海面生成，之後逐漸向西移動併入南海至菲律賓東側一帶的夏季西南季風槽線之中，梅姬受到高壓南側氣流導引，以穩定的速度朝西北西往臺灣移動並逐漸發展而增強。24日增強為中度颱風，中央氣象局在25日深夜發布颱風警報，中心在27日14時於花蓮市登陸，當時氣象站量到最低的中心氣壓是 950.9 百帕，瞬間最大風速為每秒44.2公尺，最大平均（10分鐘） 風速是每秒22.4公尺。梅姬颱風於27日21時10分由雲林縣麥寮出海進入臺灣海峽，並於28日5時左右由金門北方進入福建之後逐漸消散減弱為熱帶性低氣壓。以下是梅姬颱風的生命期中以德氏分析方法得到的T指數和強度的描述。
梅姬颱風彎曲雲帶階段：
颱風在初生期大多呈現「彎曲雲帶」 或「切離（Shear）」的型態，也就是圖二的第1、2行。切離型態是由於對流層低層（1~3公里）和高層 （6~15公里左右）風速的差異（稱之為垂直風切）造成颱風隨高度產生傾斜，會不利於颱風之增強，或使其減弱消散，常見於颱風初生或減弱階段，尤其當颱風生命期後段移到高緯度西風帶以後，受強烈的垂直風切影響而經常快速減弱。切離型在雲圖上呈現高、低層的雲系分離，可見光雲圖常見到低層中心和深厚對流積雲分離的特徵。
彎曲雲帶比較常出現在颱風初生階段，彎曲雲帶形成時，颱風開始具有比較好的積雲對流發展條件，雲帶延伸一定的長度後，颱風就會加速發展，雲圖上的特徵是彎曲的帶狀雲系，依照不同階段，延伸長度會不同；雲帶越長且雲頂溫度（以顏色表示）越低時，對應的T指數越高。
圖三是梅姬颱風達到輕度颱風強度後之彎曲雲帶演變的階段，判別圖形時，需先選定颱風中心，然後在其中心附近找到連成完整彎曲雲帶的最低溫度 （或最高雲頂，紅外線BD色調強化衛星雲圖）代表之顏色。圖三左圖是梅姬颱風剛由熱帶性低氣壓（TD） 發展為輕度颱風時的紅外線BD色調強化衛星雲圖，可以找到雲圖上深灰色（dark grey）完整彎曲雲帶、延伸幅度0.5圈，其T指數訂為2.5，對應的強度是輕度颱風的下限。……【更多內容請閱讀科學月刊第569期】