本發明公開了一種臺風追蹤系統及方法，該系統包括：臺風特征檢測模塊；臺風中心識別模塊；臺風路徑整編模塊。基于該系統，實現方法包括：臺風特征檢測模塊檢測指定區域中具有臺風特征的氣象變量場格點作為臺風中心候選點；臺風中心識別模塊從臺風中心候選點中識別具有渦旋中心特征的氣象變量場格點作為臺風中心；臺風路徑整編模塊整理具有臺風活動特征的臺風中心并編排為臺風移動路徑。本發明提供的該臺風追蹤系統及方法，依據風場的渦旋特征識別臺風中心進而追蹤臺風，改善了以往臺風追蹤方法的不足之處，提高了識別臺風中心的準確度。

技術領域

本發明涉及氣象監測和臺風追蹤技術領域，尤其涉及一種臺風追蹤系統及方法。

背景技術

臺風是生成于全球熱帶海洋上空、能量巨大的熱帶氣旋。它不僅能夠給廣大地區帶來降水，也經常帶來強風和暴雨等極端氣象災害。因此，研究臺風活動機理并提高臺風預報技巧有利于人們的生產生活和防災減災。目前，臺風追蹤技術是臺風研究和預報中的重要工具。這項技術可識別氣象數據中的臺風并追蹤其移動路徑和登陸位置等重要信息，已廣泛應用于臺風研究和預報業務中。

在臺風追蹤技術中，如何準確識別臺風中心是一個關鍵問題。這關系到能否準確識別臺風的生成位置、移動路徑和登陸地點。多年以來，人們常常使用基于海平面氣壓識別臺風中心的方法來追蹤臺風(e.g.Oouchi et a1.，2006)，即依據海平面低壓中心來識別臺風中心。值得注意的是，海平面氣壓場中的低壓中心與風場中的渦旋中心常常是不重合的。鑒于臺風是發生在海洋上空的渦旋，其中心應為風場中的渦旋中心。因此，根據海平面氣壓來定位臺風中心的方法不能準確識別臺風中心，會造成臺風追蹤過程中的明顯誤差，不利于臺風的深入研究和準確預報。

發明內容

本發明提供了一種臺風追蹤系統及方法，以至少部分解決上述問題。

有鑒于此，本發明一方面提供了一種臺風追蹤系統，包括：

臺風特征檢測模塊，檢測并記錄指定區域具有臺風特征的氣象變量場格點作為臺風中心候選點；

臺風中心識別模塊，識別具有渦旋中心特征的該臺風中心候選點作為臺風中心；

臺風路徑整編模塊，整編多個時刻下具有臺風活動特征的臺風中心作為臺風路徑。

本發明另一方面提供了一種基于上述系統實現的臺風追蹤方法，包括：

臺風特征檢測模塊檢測指定區域中具有臺風特征的氣象變量場格點作為臺風中心候選點，進一步的，該步驟包括：

選擇一矩形地理區域，以該矩形地理區域中每個格點為中心為每個格點建立一設定范圍的正方形區域，該每個格點稱為對應的正方形區域的中心格點，檢查每個正方形區域內的所有格點的關鍵氣象變量場并判斷是否具有臺風特征；

提取具有臺風特征的正方形區域的中心格點作為臺風中心候選點。

一些實施例中，上述臺風中心候選點滿足：

在一設定范圍內所述臺風中心候選點700-hPa以下等壓面的東南西北四個方向上分別存在格點，其中東西方向格點的經向風分量分別為正值和負值、南北方向格點的緯向風分量分別為正值和負值；

以所述臺風中心候選點為原點建立直角坐標系，該直角坐標系從原點沿橫軸和縱軸的正負方向分別擴展至該設定范圍，該設定范圍內的四個象限內700-hPa以下等壓面的風速的緯向和經向風分量平均值分別為：西北象限全部為負值、西南象限分別為正值和負值、東南象限全部為正值、東北象限分別為負值和正值；

所述臺風中心候選點所處的該設定范圍區域內700-hPa以下等壓面的最大風速大于一第一設定值；

所述臺風中心候選點所處的該設定范圍區域內700-hPa以下等壓面的平均風速大于400-hPa以上等壓面的平均風速；