18Willa







降压有点不及预期
（以及ADT把环均温坑了3度，手动补回来了）

16桑达







北纬30度的桑达二巅
中低层暖心很强，降压模型给出的82hpa对于桑达的眼径，环流与移速来说，足够支持接近C5的定强

小qq新模型的验证结果这里也放一下，这里对训练集（拟合数据）和验证集（测试数据）作了多次随机划分，以衡量模型的准确度和稳定性。从左到右模型参数逐渐增多，可以看到三参数时平均的RMSE已经降到了5hpa以下，且最差情况下也能达到6hpa以下。（不过目前图例中的模型是2.15的四参数模型来着）

本贴算法开发过程中内容相对比较碎片化，前面几楼的写的东西也有几处需要勘误。这两天我们把本贴的核心内容整理到了论坛，再加上了一些新想法，欢迎大家过去看看
https://www.tyboard.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1927

搬一下昨天在论坛写的，使用MODIS暖心分析定强的注意事项，大家可以参考一下或者提提建议
尽管降压模型的准确度相当不错，进行定强时还是要注意以下几个方面：
1. 背景气压取值
背景气压减去降压幅度，即可推算MODIS扫过时的气压。降压模型拟合用的背景气压是ERA5或NCEP在分析的POCI(Pressure of outermost closed isobar，最外侧闭合等压线气压)+2hpa，定强时大致参考同一标准即可。
2. 风眼清空度
MODIS亮温暖心反演对风眼清空度有要求，过量低云和高云均容易导致低估暖心和降压幅度。满足以下三个判别标准：（倾角修正后）Band31眼温在20度以上；Band33暖心在+3度以上；风眼没有明显高云，此时降压模型会更为准确，反之参考起来要谨慎一些。对于低强度TC，Band33暖心的标准可以略微放宽。
下图为06桑美的暖心反演，由于眼内低云发展非常旺盛，Band31眼温不足20，Band33暖心接近归零，显然不符合判别标准。此时降压模型的确有明显低估。

3. 倾角
暖心反演算法采取的倾角修正可以穿透更厚大气导致的亮温偏低，但无法修正眼墙对风眼的遮挡。当倾角大到对应层面的风眼中心被眼墙遮蔽，即风眼面积可见不足一半时，降压模型会开始变得不准确，以2月15日更新的降压模型为例，一般也会伴随低估。
4. 针眼
尽管降压模型中像素数这一项对眼径偏小的TC进行了补偿，但部分针眼还是会被低估；一方面是因为针眼对倾角的容忍度更低，另一方面Wilma这种极端针眼即使扫正也存在明显低估。
5. 误差趋势
小qq对降压模型的误差进行了一些统计，这里简单转述其中两个统计趋势：
降压误差（纵轴）和背景气压（横轴）有一定相关性，背景气压取值越低，降压幅度越容易出现高估。这项趋势在排除极端值后会更为显著。这可能是POCI+2hpa与背景亮温代表的固定距离气压（距中心8~11纬度）略有差异导致的。

降压误差（纵轴）与Band31-27眼温（横轴），Band31-27眼温差值越高，风眼越干，此时降压模型也更准确。这项趋势还是比较容易理解的，Band31-27眼温差值高时，高云干扰一般较少，Band34~36暖心的对应采样层面也更广一些。（不过电母巅峰后04z那张如果有实测应该会成为一个outlier）
6. 未能解释的误差
降压模型的误差并不是总能用上述影响因素解释。在风眼清空度足够的前提下，07Felix的降压幅度被高估了约10hpa；而20Ambali形态巅峰的估算降压只有59hpa，与预期有很大的偏差。对于这两个案例我们暂时想不出相应的解释。MODIS暖心作为一个刚诞生三个月的定强工具，仍然有一定试验性。我们未来会继续积累TC案例，尝试进一步总结未发现的规律。
当然，模型出现误差，归根结底还是要追溯到暖心反演算法本身的不完备性。首先，降压模型的参数同时覆盖了多个变量（如第二项同时覆盖了高云，低云，倾角，眼内湿度），单个变量的影响难以分离出来，作出的修正难免有不准确；其次，降压模型使用的Band34-36只覆盖了中高层的暖心清空，对偏低层的暖心缺乏采样，而在静力平衡的积分中这段暖心对气压的贡献并不小；最后，即使在实测案例中，从700hpa高度推估地面气压本身也有约3hpa的平均误差，这可能是风眼局部略微偏离静力平衡导致的，而这一部分误差自然无可避免。
7. 观测频率与推估
MODIS的观测频率为每天四次，Terra大约在当地时10:30和22:30扫过（22年后逐渐向前偏移，25年初已经变为9:30和21:30），Aqua则是13:30和1:30。这其中难免会有一部分倾角过大无法采用，综合来看，有效观测频率是低于大部分飞机实测的。观测频率偏低时，采样到气压巅峰的概率会降低，往往会给人以“MODIS暖心的气压结果整体偏高”的假象，因此结合形态变化进行一定下推是有必要的。
8. 风压对应
风迷们普遍还是对台风的风速更感兴趣，自然地，我们会希望得到本帖气压对应的风速。然而这个过程会不可避免地放大误差，用于定强参考需要更加谨慎。
过去几年随着实测/卫星资料的发掘，定强理论的发展，以及新台风案例的出现，我们逐渐认识到TC的风压对应并不是一成不变的，不同案例之间的差距可以很极端，作个不完全的罗列，风压对应的影响因素有：眼径，环流大小，雨带结构，外眼发展，眼墙厚度，移速，背景气压梯度，纬度等。仅从卫星观测，只有一部分影响因素可以比较明确的量化，其它因素则会放大风压对应的不确定性。以05Rita为例，Rita巅峰的飞行层面（FL）实测显示，在飞机飞行1分钟的距离内，眼墙风速的波动小于3kt。这意味着Rita此时眼墙偏厚，缺乏尖锐的风速峰，在气压相同时风速偏低，进而导致了150/895的风压对应。如果说Rita偏大的飓风圈在风场扫描有所反映，它的厚眼墙则很难从通过遥感手段得知，甚至AMSR2微波扫描上都难看出端倪。如果没有实测，我们很可能无从得知Rita有这样的风压对应。从这个角度看，风速和气压两个定强体系有时需要“脱钩”一下，分别讨论。
降压模型小于5hpa的标准差优于其它现行分析法，但由于风压对应的不确定性，对风速的参考价值就没那么高了。在此我们不建议根据MODIS暖心的结果大幅调整风速定强，把它当做与眼温、水汽平行的定强指标之一即可。
最后是一点主观的想法。从观测的角度看，TC的风速可能因为中涡，地形影响等因素出现波动，象限差异和阵风系数也为实测增加了难度。气压无疑比风速更容易测量，定义更加明确，随时间的变化也更加稳定。建立一个完整的定强体系，不一定要将风速放在首位。从搜集实测的角度出发，气压会方便很多；如果要剔除背景影响，保留台风自身强度，那么降压幅度也是一把好的标尺。当然这并不是我独创的想法，印象中@高氙酸三氢钠 就多次提过气压定强的优势，贴吧和群聊里有过不少相关讨论。不过或许是因为风速在感官上更加直观，或许是因为思维惯性的影响，我们对TC定强的讨论终究还是更侧重于风速。我想，本帖中以降压幅度作为标尺的暖心分析，或许能稍稍改变一点局面，对气压定强起到一些推广的作用。

试验了一下ERA5取中位数后RTTOV背景亮温的变化。以Songda为例，第一张是取平均（原方法），第二张是取中位数（理论上更准确）。可以看到Band33~35暖心距平明显下降，这是因为原方法中槽刷冷了背景亮温，导致暖心距平存在高估。




Band34取平均vs.取中位数的背景对比，后者背景明显暖一些（也确实更符合实际）

前两天用中位数背景温度重制了一遍所用MODIS样本的亮温距平，大部分接槽较深的TC确实中层暖心有所下降，不过小qq拟合后发现降压幅度的准确度并没有改善；对于POCI+2和固定距离的差异也是如此，小qq尝试估算固定距离气压后，模型表现反而变差了一点。
有些时候，理论上觉得有效果的改动放到模型上不一定好用。以背景温度为例，背景温度取平均值时槽爆TC的中低层暖心会有所高估，但或许有我们未了解的因素使槽前的TC被低估，两者有所抵消；用中位数取理论上更准确的背景亮温时则不再抵消，因此降压准确度没有明显提升；另一种可能性是，槽爆TC中低层暖心被高估时，模型的第二项参数（Band36/(Band35+36)-1，对暖心偏高空的加分）则会下降，也就是说原模型本身就包含了对这种高估的一些惩罚，幅度够不够另说（Songda的案例里大概是不太够的）。
进行多变量经验性拟合时，得出的系数同时包含了难以分离的多项影响，用简化理论或者直觉思考得出的答案很可能与实际有偏差。希望未来能对这些问题有更透彻的理解吧

我们的计划是暂时先不对图例进行改动，仍然用原先的平均值背景出图。不过这两天的探索也积累不少经验，在使用现有暖心分析时有两点要注意：
1. 系统接近温带背景时，暖心分布可能会出现偏差（较实际情况偏低空）
2. 部分案例可以同时画一下两种取值方法下的暖心，中位数暖心偏弱过多的可以酌情考虑高估的可能性

12Jelawat







眼内低云很多，请谨慎参考
孩子们我欠了太多订单了

06Ioke







2006.9~2023.3以及2024.7~至今的全球ACE王
水汽稍微有点装逼，但考虑到发展历程属于意料之中

06Ioke







西太巅峰
果然环流长大点就是不一样，降压幅度接近100了

06Ioke







这张风眼清空度略不足
2小时后威克岛附近浮标实测920.8，模型降压和实测大致吻合

11z的terra，2小时前威克岛本岛实测934
这张就和实测比较不符了，当然眼清空度本身就有问题，Band31眼温14.4，Band33暖心甚至负了

06Daniel







又是一个刷水汽但暖心不怎么强的（
不过考虑环流和结构这样的降压很能理解

06Daniel







水汽持平/略有上升，暖心更flop了（