“燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間高頻地波雷達(dá)數(shù)據(jù)分析

翁怡嬋,石少華,程祥圣,齊安翔,孫同美

(國(guó)家海洋局東海預(yù)報(bào)中心,上海200081)

“燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間高頻地波雷達(dá)數(shù)據(jù)分析

翁怡嬋,石少華,程祥圣,齊安翔,孫同美

(國(guó)家海洋局東海預(yù)報(bào)中心,上海200081)

分析了小型陣變頻高頻雷達(dá)在“燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間海面風(fēng)、浪、流遙測(cè)結(jié)果。將雷達(dá)觀測(cè)結(jié)果與定點(diǎn)浮標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),表現(xiàn)出很好的一致性。其中徑向流相關(guān)系數(shù)為0.92,均方根誤差為0.13 m/s,有效波高相關(guān)系數(shù)為0.90,均方根誤差為0.50 m,平均波周期相關(guān)系數(shù)為0.64,均方根誤差為1.12 s。風(fēng)向相關(guān)系數(shù)為0.55,均方根誤差為40.0°。風(fēng)速相關(guān)系數(shù)為0.68,均方根誤差為3.26 m/s。雷達(dá)對(duì)海流的探測(cè)能力最優(yōu),在高海況下對(duì)風(fēng)、浪探測(cè)能力優(yōu)于低海況下;雷達(dá)對(duì)“燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間風(fēng)、浪的探測(cè)延遲于浮標(biāo)測(cè)量。結(jié)果表明小型陣變頻高頻地波雷達(dá)較好地反映了臺(tái)風(fēng)期間波浪場(chǎng)的空間分布及其發(fā)展變化情況,具有一定的災(zāi)害性海洋天氣監(jiān)測(cè)能力。

高頻變頻地波雷達(dá);臺(tái)風(fēng);有效波高;對(duì)比驗(yàn)證

中國(guó)是世界上登陸臺(tái)風(fēng)最多,也是受臺(tái)風(fēng)災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一[1]。因此實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)對(duì)保證人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。目前,測(cè)量臺(tái)風(fēng)過(guò)程中的海洋要素(風(fēng)、浪、流)的傳統(tǒng)工具是浮標(biāo)、潛標(biāo)、海洋調(diào)查船等,這些測(cè)量方式最大的缺陷是受海況條件限制,而且所能覆蓋的面積有限,無(wú)法全面、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地反映待測(cè)海域的海況,不能滿足實(shí)際工作的應(yīng)用需要。而高頻地波雷達(dá)作為一種覆蓋面廣、全天候、高頻次、低成本的岸基海洋表面動(dòng)力學(xué)要素遙感設(shè)備,是實(shí)現(xiàn)海洋大范圍實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基本工具。

隨著高頻地波雷達(dá)的廣泛應(yīng)用,國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者開展了海洋要素的比測(cè)實(shí)驗(yàn)。比測(cè)實(shí)驗(yàn)大致分為三類[2]:第一類是根據(jù)對(duì)海洋規(guī)律現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí),主要從宏觀上進(jìn)行比測(cè)。如朱大勇等利用閩南沿岸的地波雷達(dá)長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果得出臺(tái)灣海峽西南部海域表層海流主要由季風(fēng)導(dǎo)致的順岸流季節(jié)波動(dòng)和常年存在的東北向背景流共同組成,這一規(guī)律同樣由座底ADCP錨碇觀測(cè)進(jìn)一步揭示[3]。Yukiharu和Tastsunori[4]等通過(guò)高頻地波雷達(dá)觀測(cè)到?jīng)_繩島東部的表面流在臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)時(shí)的慣性振蕩的水平變化,慣性振蕩離岸大而近岸小。第二類是現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比分析,主要是定點(diǎn)對(duì)比,與其他的海洋觀測(cè)儀器進(jìn)行比對(duì)。如吳雄斌[5]等利用福建龍海的osmar071高頻地波雷達(dá)與金門的波浪浮標(biāo)進(jìn)行有效波高的探測(cè)實(shí)驗(yàn)研究。第三類是發(fā)展規(guī)律、變化趨勢(shì)以及整個(gè)場(chǎng)的空間分布對(duì)比,比如與海洋衛(wèi)星的測(cè)量數(shù)據(jù)相比較[2]。如龔子平等[2]利用大面積海域內(nèi)雷達(dá)測(cè)量風(fēng)場(chǎng)與QuikSCAT衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,表明雷達(dá)與衛(wèi)星數(shù)據(jù)在空間分布和發(fā)展趨勢(shì)上都基本吻合。

2002年,韓樹宗等[6]利用2000-10在浙江舟山海域進(jìn)行的osmar2000和SZF1-Ⅱ海上對(duì)比驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,驗(yàn)證了osmar2000探測(cè)海浪要素的精度,并分析了誤差成因。2005-08,龔子平等[2]利用0519號(hào)臺(tái)風(fēng)“龍王”期間的高頻地波雷達(dá)的測(cè)量數(shù)據(jù)與局部點(diǎn)的浮標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)比,結(jié)果表明高頻地波雷達(dá)較好地反映了臺(tái)風(fēng)期間臺(tái)灣海峽內(nèi)風(fēng)場(chǎng)的空間分布及其發(fā)展變化情況。2010年汕尾亞運(yùn)會(huì)帆船賽期間,周浩等[7]將osmar-s獲取的汕尾海域近1個(gè)月連續(xù)的流速、流向、浪高、浪周期、風(fēng)向、風(fēng)速等與現(xiàn)場(chǎng)布放浮標(biāo)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比,結(jié)果表明,osmar-s給出的浪高、浪周期和風(fēng)速參數(shù)結(jié)果的短期起伏性較大[8],與現(xiàn)場(chǎng)海洋儀器的觀測(cè)數(shù)據(jù)較為吻合,初步驗(yàn)證了osmar-s的風(fēng)浪探測(cè)能力。

而小型陣變頻高頻雷達(dá)從小型天線(陣)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品工藝、結(jié)構(gòu)、環(huán)境適應(yīng)性和可靠性等方面,提煉并固化較為成熟的軟硬件技術(shù),完善雷達(dá)硬件系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)控制軟件、風(fēng)浪流反演算法及通道校準(zhǔn)算法等。雷達(dá)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和一致性以及雷達(dá)硬件和算法相較之前都有了一定程度的提高。小型陣列變頻地波超視距雷達(dá)osmar-M01主要性能指標(biāo)包括工作頻段:7.5～27 MHz;雷達(dá)工作方式:4頻FMICW方式;距離分辨率:1～5 km可變;雷達(dá)發(fā)射機(jī)鋒值功率:≤300 W;收發(fā)天線抗風(fēng)能力:13級(jí)臺(tái)風(fēng);時(shí)間分辨率:10 min。2015年第九號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”于2015-06-30在西北太平洋洋面上生成。07-01升格為熱帶風(fēng)暴,07-11T16:40以強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)別在浙江省舟山朱家尖登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有14級(jí),風(fēng)速45 m/s,于07-13凌晨在朝鮮西南部地區(qū)消散。本文給出了臺(tái)風(fēng)期間雷達(dá)獲取的部分觀測(cè)數(shù)據(jù),并結(jié)合浮標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,評(píng)估高頻地波雷達(dá)對(duì)災(zāi)害性海洋過(guò)程的監(jiān)測(cè)能力。

1 數(shù)據(jù)及處理

本研究中小型陣變頻高頻地波雷達(dá)分別位于朱家尖和嵊山雷達(dá)站,兩部雷達(dá)相距約100 km,因受地形的限制,雷達(dá)輻射角分別只有90°和120°,覆蓋范圍為舟山群島以東偏南海域,雷達(dá)設(shè)定為10 min掃描一次,最大探測(cè)范圍122°27'～124°33'E,29°06'～31°09'N,經(jīng)緯向分辨率均為0.05°。浮標(biāo)站位布設(shè)于地波雷達(dá)觀測(cè)海域內(nèi),浮標(biāo)集成海流、海浪、風(fēng)等要素觀測(cè)。浮標(biāo)站距離嵊山較近,相距21 km,且浮標(biāo)站已到達(dá)朱家尖站高頻雷達(dá)探測(cè)的邊緣位置。海流數(shù)據(jù)的獲取率在60%左右(圖1)。因此,本文重點(diǎn)比對(duì)嵊山站雷達(dá)的風(fēng)浪探測(cè)結(jié)果和徑向流結(jié)果。海流、海浪、海面風(fēng)觀測(cè)分別采用Nortek(闊龍)ADCP、美國(guó)YOUNG公司型號(hào)05103的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量?jī)x及波浪騎士波浪測(cè)量?jī)x,將ADCP、風(fēng)、浪測(cè)量?jī)x集成在3 m浮標(biāo)上,這種觀測(cè)方式既可以實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),又能保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,安全性較高。圖1為高頻變頻地波雷達(dá)、“燦鴻”臺(tái)風(fēng)路徑及浮標(biāo)分布圖。

圖1 高頻地波雷達(dá)、浮標(biāo)位置分布及“燦鴻”臺(tái)風(fēng)路徑圖Fig.1 Location of the radar and buoy as well as the Typhoon“Chan-Hom”track

浮標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)間范圍為2015-06-16—08-11,每隔30 min一個(gè)觀測(cè)值;雷達(dá)數(shù)據(jù)時(shí)間范圍為2015-03-01—11-29,每隔10 min一個(gè)觀測(cè)值。由于浮標(biāo)和雷達(dá)的觀測(cè)間隔不同,對(duì)比時(shí),以浮標(biāo)資料的觀測(cè)時(shí)間和浮標(biāo)的地理位置作為基準(zhǔn)[9],高頻地波雷達(dá)的觀測(cè)數(shù)據(jù)選用與浮標(biāo)距離最近的雷達(dá)元的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值獲得的時(shí)間序列。具體插值方法:按delaunay三角剖分方法先找出ADCP位置點(diǎn)四周的雷達(dá)觀測(cè)場(chǎng)的3個(gè)網(wǎng)格點(diǎn),構(gòu)成三角形,然后線性內(nèi)插,從而獲得準(zhǔn)同步的雷達(dá)和浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)。徑向流的處理方式[10]為將ADCP的實(shí)測(cè)矢量流投影至所選徑向流雷達(dá)元方位角φ的徑向方向,當(dāng)ADCP實(shí)測(cè)海流流速和流向分別為uADCP和θ時(shí),投影徑向流RSADCP=uADCP×cos(φ-θ)。

經(jīng)過(guò)上述處理,雷達(dá)和浮標(biāo)兩組資料同步性較好,可完整獲取“燦鴻”整個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)程的連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 徑向流的對(duì)比

圖2中,因雷達(dá)測(cè)量的徑向流速為表層海流的等效值,故取浮標(biāo)1.1 m深度的海流數(shù)據(jù)在嵊山站方向上的投影值與嵊山站雷達(dá)測(cè)量的徑向流數(shù)據(jù)相比較。由圖2可見,雷達(dá)徑向流與投影徑向流的變化特征相當(dāng)一致,為明顯的半日潮流變化。受“燦鴻”的影響,流速呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)的趨勢(shì),而在此之后,流速逐漸回落。圖3為徑向流序列對(duì)應(yīng)的散點(diǎn)圖,徑向流序列的散點(diǎn)基本集中在y=x線的兩側(cè),二者相關(guān)系數(shù)為0.92,均方根誤差為0.13 m/s。

地波雷達(dá)海流的驗(yàn)證誤差有兩個(gè)來(lái)源[10-11],即雷達(dá)和傳統(tǒng)儀器的海流測(cè)量誤差,以及地波雷達(dá)與實(shí)測(cè)儀器觀測(cè)目標(biāo)的差異。主要表現(xiàn)在以下方面:1)浮標(biāo)ADCP測(cè)量的是海洋上某較小區(qū)域的海洋環(huán)境動(dòng)力要素值,而高頻地波雷達(dá)探測(cè)的是在約幾十平方公里范圍內(nèi)的等效平均值。2)儀器的觀測(cè)誤差。地波雷達(dá)本身的硬件偏差、反演算法的誤差以及浮標(biāo)ADCP本身的分辨率和測(cè)量精度,最后都在比測(cè)結(jié)果上有誤差貢獻(xiàn)。3)時(shí)間差異。變頻高頻地波雷達(dá)每10 min提供一組數(shù)據(jù),浮標(biāo)每30 min輸出一組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),因此雷達(dá)的測(cè)量結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果在時(shí)間上不一樣,需要對(duì)雷達(dá)結(jié)果進(jìn)行時(shí)間上的插值,這也是造成誤差的一個(gè)原因。

圖2 2015年定點(diǎn)浮標(biāo)海流投影值與嵊山站雷達(dá)測(cè)量徑向流序列對(duì)比Fig.2 The time series of radial current recorded by the radar and buoy in 2015

圖3 徑向流序列對(duì)應(yīng)的散點(diǎn)圖Fig.3 Scatter plot of the radial current recorded by the radar and buoy

2.2 海面風(fēng)的對(duì)比

雷達(dá)與浮標(biāo)風(fēng)速的時(shí)間序列對(duì)比圖見圖4,“燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間風(fēng)速、風(fēng)向散點(diǎn)圖見圖5和圖6。風(fēng)向的相關(guān)系數(shù)為0.554,均方根誤差為40.0°,風(fēng)速的相關(guān)系數(shù)為0.68,均方根誤差為3.26 m/s。從圖4可以看出,浮標(biāo)先于雷達(dá)達(dá)到最大值。這是因?yàn)楦?biāo)是通過(guò)攜帶的YOUNG 05103直接觀測(cè)風(fēng)場(chǎng),而雷達(dá)則是通過(guò)一階和二階海洋回波譜中提取風(fēng)速和風(fēng)向的信息,風(fēng)場(chǎng)變化反應(yīng)到海洋回波上需要一定的時(shí)間,這使得雷達(dá)觀測(cè)的風(fēng)場(chǎng)變化趨勢(shì)要滯后于浮標(biāo)觀測(cè)。從圖4還可以明顯看出,浮標(biāo)風(fēng)速較小時(shí),雷達(dá)與浮標(biāo)偏差較大。

圖4 2015年雷達(dá)與浮標(biāo)風(fēng)速的時(shí)間序列對(duì)比圖Fig.4 The time series of wind speed recorded by the radar and buoy in 2015

圖5 雷達(dá)與浮標(biāo)風(fēng)速和風(fēng)向結(jié)果的散點(diǎn)對(duì)比Fig.5 Scatter plot of wind speed and wind direction recorded by the radar and buoy

以浮標(biāo)觀測(cè)的平均風(fēng)速為基準(zhǔn),對(duì)不同風(fēng)力等級(jí)下雷達(dá)風(fēng)速和風(fēng)向的探測(cè)誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如圖6所示。以均方根誤差為例,1～5級(jí)風(fēng)級(jí)下,風(fēng)越大,雷達(dá)觀測(cè)平均風(fēng)速和風(fēng)向的誤差越小;5～7級(jí)下,平均風(fēng)速誤差變化不大,風(fēng)向誤差隨風(fēng)級(jí)變大而變大;7～8級(jí),風(fēng)速誤差增大,風(fēng)向誤差稍有減小。1～2級(jí)風(fēng)力下,雷達(dá)平均風(fēng)速的平均絕對(duì)誤差為5.28～5.73 m/s,均方根誤差為5.5～5.9 m/s,平均風(fēng)向的平均絕對(duì)誤差為39.3°～41.7°,均方根誤差均為48.9°,誤差明顯大于其他風(fēng)力條件下,說(shuō)明高頻地波雷達(dá)在較低風(fēng)速下測(cè)量精度較低。風(fēng)力在5級(jí)的時(shí)候,雷達(dá)測(cè)量精度是最優(yōu)的,風(fēng)速均方根誤差為1.5 m/s,風(fēng)向均方根誤差為32.2°。為保證雷達(dá)的探測(cè)距離,工作頻率設(shè)定為7.5～10 MHz,而在這個(gè)頻率下,如果風(fēng)速較小的話,保證產(chǎn)生Brgg散射的海浪是不飽和的,雷達(dá)所測(cè)量的風(fēng)場(chǎng)是不準(zhǔn)確的[12-15]。

“燦鴻”臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)雷達(dá)捕獲的平均風(fēng)力為8級(jí),浮標(biāo)平均風(fēng)速為18 m/s,風(fēng)速均方根誤差為2.08 m/s,風(fēng)向均方根誤差為41.8°,說(shuō)明雷達(dá)結(jié)果能較好地反映臺(tái)風(fēng)期間的海面風(fēng)速風(fēng)向變化的全過(guò)程。

總體來(lái)看,雷達(dá)的測(cè)量值大于實(shí)測(cè)的風(fēng)速值,風(fēng)速、風(fēng)向均方根誤差指數(shù)分別為3.26 m/s、40°,雷達(dá)對(duì)“燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間風(fēng)的探測(cè)延尺于浮標(biāo),地波雷達(dá)風(fēng)向基本能反映真實(shí)的風(fēng)向過(guò)程。

圖6 不同風(fēng)力等級(jí)下雷達(dá)與浮標(biāo)測(cè)風(fēng)的比測(cè)結(jié)果Fig.6 Comparison of wind measurements by the radar and buoy under different wind speeds

2.3 海面浪的對(duì)比

“燦鴻”期間浮標(biāo)與雷達(dá)同步觀測(cè)的有效波高對(duì)比如圖7和圖8所示。從圖7可以看出,浮標(biāo)和雷達(dá)所反映的有效波高變化趨勢(shì)均是先增大后減小,趨勢(shì)相同,且表現(xiàn)出很強(qiáng)的相似性。圖8為有效波高對(duì)應(yīng)的散點(diǎn)圖,有效波高的散點(diǎn)基本集中在y=x線的兩側(cè),二者相關(guān)系數(shù)為0.90,均方根誤差為0.50 m。從07-09T23:00從強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)變?yōu)槌瑥?qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)并逐步影響觀測(cè)站海域時(shí),浮標(biāo)與雷達(dá)觀測(cè)的有效波高均急速增大,于07-11達(dá)到最大值,浮標(biāo)于03:00達(dá)到最大值,雷達(dá)于14:00達(dá)到最大值;07-11T10:00之后“燦鴻”由強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)轉(zhuǎn)為臺(tái)風(fēng)級(jí),07-11T19:00之后由臺(tái)風(fēng)級(jí)轉(zhuǎn)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級(jí),燦鴻強(qiáng)度減弱,浮標(biāo)與雷達(dá)觀測(cè)的有效波高也隨之開始降低,至12日,有效波高降低至臺(tái)風(fēng)到來(lái)之前的水平。與風(fēng)場(chǎng)一樣,浮標(biāo)測(cè)量的有效波高變化趨勢(shì)要超前于雷達(dá)。

圖7 2015年浮標(biāo)測(cè)量有效波高與雷達(dá)測(cè)量有效波高序列對(duì)比Fig.7 The time series of surface wave height recorded by the radar and buoy in 2015

圖8 有效波高對(duì)應(yīng)的散點(diǎn)圖Fig.8 Scatter plot of surface wave height recorded by the radar and buoy

平均波周期對(duì)比圖見圖9和圖10。由圖可知,雷達(dá)與浮標(biāo)數(shù)據(jù)反映的平均波周期變化趨勢(shì)大致一致,該圖也反映出平均波周期與有效波高相同的變化特性:在臺(tái)風(fēng)過(guò)境前后,浮標(biāo)與雷達(dá)觀測(cè)的平均波向數(shù)據(jù)吻合較好。平均波周期的反演效果的相關(guān)系數(shù)為0.638,均方根誤差為1.12 s。

圖9 浮標(biāo)測(cè)量平均波周期與雷達(dá)測(cè)量平均波周期序列對(duì)比Fig.9 The time series of mean wave period recorded by the radar and buoy

圖10 平均波周期對(duì)應(yīng)的散點(diǎn)圖Fig.10 Scatter plot of mean wave period recorded by the radar and buoy

圖11a,11b,11c分別為2015-07-09T08:00,07-11T17:00,07-12T03:00三個(gè)時(shí)刻雷達(dá)輸出的波浪場(chǎng)分布。圖11a為臺(tái)風(fēng)過(guò)境前的波浪場(chǎng)分布,此時(shí)刻“燦鴻”七級(jí)風(fēng)圈半徑為400 km,七級(jí)風(fēng)圈尚未到達(dá)雷達(dá)探測(cè)扇形區(qū)域內(nèi)。圖11b為“燦鴻”過(guò)境時(shí)波浪場(chǎng)分布,可以明顯看到波高急速增大,有效波高的最大值由1.30 m上升到3.72 m。圖11c為臺(tái)風(fēng)過(guò)境后波浪場(chǎng)分布,此時(shí)“燦鴻”強(qiáng)度減弱,從圖7也可以看到,浮標(biāo)與雷達(dá)觀測(cè)的有效波高也快速降低。藍(lán)色值區(qū)域(為高值區(qū)域)隨著臺(tái)風(fēng)路徑的轉(zhuǎn)移而變化。雷達(dá)探測(cè)波高的變化趨勢(shì)與臺(tái)風(fēng)路徑是一致的。

圖11 “燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間有效波高分布Fig.11 Radar detected ocean surface wave height during Typhoon“Chan-Hom”

3 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)“燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間舟山海域海面完整實(shí)時(shí)的風(fēng)、浪、流監(jiān)測(cè),與浮標(biāo)的對(duì)比可以看出,二者吻合程度較高,表現(xiàn)出了良好的災(zāi)害性海洋天氣的監(jiān)測(cè)能力。雷達(dá)對(duì)海流的探測(cè)能力最優(yōu),在高海況下對(duì)風(fēng)、浪探測(cè)能力優(yōu)于低海況下,另外,雷達(dá)對(duì)“燦鴻”臺(tái)風(fēng)期間風(fēng)、浪的探測(cè)延遲于浮標(biāo)測(cè)量?？傮w來(lái)講,相對(duì)于浮標(biāo)的單點(diǎn)觀測(cè),具有大區(qū)域、高分辨率、實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)能力的雷達(dá)能更好地滿足海洋災(zāi)害監(jiān)測(cè)。

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High Frequency Radar Data Analysis During Chan-Hom Typhoon Period

WENG Yi-chan,SHI Shao-hua,CHENG Xiang-sheng,QI An-xiang,SUN Tong-mei
(Marine Forecast Center of East China Sea,SOA,Shanghai 200081,China)

This paper provides the observation results of wind,wave and current derived from the high frequency radar during the Typhoon Chan-Hom.The radar measurements show good agreements with buoy observations.The root-mean-square error of radar-derived radial current,significant wave height,mean wave period,wind speed and wind direction are 0.13 m/s,0.50 m,1.12 s,3.26 m/s,40.0°,respectively;and the corresponding correlation coefficients are 0.92,0.90,0.64,0.68,and 0.55,respectively.Results show that for all the parameters described above,the radar monitoring ability of the surface current is the best.The radar monitoring ability of wind and wave in the high sea state is better than that in the normal sea condition.In addition,during Typhoon Chan-Hom,radar detection of wave and wind is delayed to that of buoy.The results indicate that the radar system congruously displayed the wave field and evolutions,which can be used in surveillance of disaster ocean weather.

multi-frequency HF ground wave radar;typhoon;significant wave height;verification

TN958

A

1671-6647(2017)04-0495-08

10.3969/j.issn.1671-6647.2017.04.006

2016-09-12

海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)——沿海重點(diǎn)保障區(qū)域精細(xì)化綜合預(yù)報(bào)系統(tǒng)示范應(yīng)用(201305031-5)

翁怡嬋(1985-),女,福建安溪人,工程師,碩士,主要從事近海環(huán)境動(dòng)力學(xué)方面研究.E-mail:wengyichan@eastsea.gov.cn

(王 燕 編輯)

Rceived:September 12,2016