談實測和其他定強方法
不少風迷，特別是新加入氣象圈的風迷，都喜歡定強，但對不同的定強方法可能未有深入的認識。個人認為要先清楚理解各種方法的利弊，才能得出更加合理的結論。
本帖旨在釐清一些和不同定強方法相關的迷思和誤解，並指出一些相關爭議。不定期更新。
本帖旨在釐清一些和不同定強方法相關的迷思和誤解，並指出一些相關爭議。不定期更新。
先談飛機實測。
須強調飛機實測是現今最可靠的定強方法，但亦有必要指出其限制。
飛機實測主要有三種途徑：
1. 飛機層面風速：屬於直接測量，但須把數據換算成海平面風速。機構一般使用統一的換算因子，但不同熱帶氣旋有不同的垂直分佈結構，因此換算結果和實際強度可能有偏差。例子有登陸前的Katrina（換算因子較一般低）和巔峰時的Felix（換算因子或較一般高）。
2. SFMR：實際上不是直接測量，而是透過海平面散發的微波，按照算式推估海平面風速，原理和ASCAT較為接近。最近一次算式更新是在2015年，之後出現了Irma、Jose等具爭議的個案。NHC認為這次更新高估了強烈颶風的風速，而NOAA則不同意。
3. 投落儀：一般來說較少使用在風速評估上，因為投落儀只能測量陣風，亦很難命中最大風速區。
另外，現今飛行層面風速和SFMR是以10秒平均風速為標準，未必能準確反映1分鐘甚至10分鐘平均風速。而飛機實測亦受飛行路徑限制，有不少人質疑目前採用的四象限實測方法未能測得最大風速。
須強調SFMR、投落儀都是90年代中後期的產物，因此可靠的飛機實測風速資料大概只有20年（甚至更少）。一個較明顯的例子是Andrew，業務定強為125節，00年代的再分析才把其登陸強度升為145節。一些較早發展的遙感觀察方法（例如德法）或有必要按照新的資料進行校正。
須強調飛機實測是現今最可靠的定強方法，但亦有必要指出其限制。
飛機實測主要有三種途徑：
1. 飛機層面風速：屬於直接測量，但須把數據換算成海平面風速。機構一般使用統一的換算因子，但不同熱帶氣旋有不同的垂直分佈結構，因此換算結果和實際強度可能有偏差。例子有登陸前的Katrina（換算因子較一般低）和巔峰時的Felix（換算因子或較一般高）。
2. SFMR：實際上不是直接測量，而是透過海平面散發的微波，按照算式推估海平面風速，原理和ASCAT較為接近。最近一次算式更新是在2015年，之後出現了Irma、Jose等具爭議的個案。NHC認為這次更新高估了強烈颶風的風速，而NOAA則不同意。
3. 投落儀：一般來說較少使用在風速評估上，因為投落儀只能測量陣風，亦很難命中最大風速區。
另外，現今飛行層面風速和SFMR是以10秒平均風速為標準，未必能準確反映1分鐘甚至10分鐘平均風速。而飛機實測亦受飛行路徑限制，有不少人質疑目前採用的四象限實測方法未能測得最大風速。
須強調SFMR、投落儀都是90年代中後期的產物，因此可靠的飛機實測風速資料大概只有20年（甚至更少）。一個較明顯的例子是Andrew，業務定強為125節，00年代的再分析才把其登陸強度升為145節。一些較早發展的遙感觀察方法（例如德法）或有必要按照新的資料進行校正。
接下來談一種新興的定強方法：SMAP。
SMAP於2015年開始運作，其原理和ASCAT比較接近，但由於使用的波長不同，因此SMAP在高風速的表現較為理想，而且較不容易受降水影響。
JTWC於2017年熱帶氣旋年報談及這種技術，建議用作評估強烈熱帶氣旋的強度和風圈大小。CIMSS SATCON最近亦加入了此技術，並正在評估其可靠性。
和ASCAT一樣，SMAP亦受掃描頻率和空間所限制，而研究團隊正在盡力收集相關的SFMR數據進行校正。
附圖顯示了熱帶氣旋Irma的SMAP分析，結果為一分鐘平均風速151節，和當時best track強度150節可謂相當吻合。
SMAP於2015年開始運作，其原理和ASCAT比較接近，但由於使用的波長不同，因此SMAP在高風速的表現較為理想，而且較不容易受降水影響。
JTWC於2017年熱帶氣旋年報談及這種技術，建議用作評估強烈熱帶氣旋的強度和風圈大小。CIMSS SATCON最近亦加入了此技術，並正在評估其可靠性。
和ASCAT一樣，SMAP亦受掃描頻率和空間所限制，而研究團隊正在盡力收集相關的SFMR數據進行校正。
附圖顯示了熱帶氣旋Irma的SMAP分析，結果為一分鐘平均風速151節，和當時best track強度150節可謂相當吻合。
帖子的反應不太好，不過今天談一下AMSU。
AMSU的原理相當簡單，就是基於衛星探測的溫度距平得出熱帶氣旋的暖心強度，從而推估其中心氣壓。
得出中心氣壓的推算後，AMSU會基於KZC風壓關係、核心區的緊密程度和對流組織等因素評估風速。
就理論基礎而言，AMSU明顯較德法優勝，因為暖心強度和中心氣壓的正相關更為直接和明顯。
然而，AMSU的弊處在於其解像度較低，因此會低估熱帶氣旋的暖心強度。有見及此，AMSU會基於RMW的估算修正暖心強度。
如果AMSU的RMW估算出錯，其分析就會受到影響。另外，如果熱帶氣旋位於掃描邊緣，AMSU分析亦會有較大偏差。
根據CIMSS的校驗，AMSU強度分析的RMSE約為7hPa和11KT，和德法相若。附圖顯示了颶風Irma的暖心結構，AMSU的分析結果為910hPa 156KT，和最佳路徑的915hPa 155KT較為吻合。
除了CIMSS外，JMA、CIRA等機構亦有各自研發AMSU強度分析。
AMSU的原理相當簡單，就是基於衛星探測的溫度距平得出熱帶氣旋的暖心強度，從而推估其中心氣壓。
得出中心氣壓的推算後，AMSU會基於KZC風壓關係、核心區的緊密程度和對流組織等因素評估風速。
就理論基礎而言，AMSU明顯較德法優勝，因為暖心強度和中心氣壓的正相關更為直接和明顯。
然而，AMSU的弊處在於其解像度較低，因此會低估熱帶氣旋的暖心強度。有見及此，AMSU會基於RMW的估算修正暖心強度。
如果AMSU的RMW估算出錯，其分析就會受到影響。另外，如果熱帶氣旋位於掃描邊緣，AMSU分析亦會有較大偏差。
根據CIMSS的校驗，AMSU強度分析的RMSE約為7hPa和11KT，和德法相若。附圖顯示了颶風Irma的暖心結構，AMSU的分析結果為910hPa 156KT，和最佳路徑的915hPa 155KT較為吻合。
除了CIMSS外，JMA、CIRA等機構亦有各自研發AMSU強度分析。
接下來談SATCON。
SATCON簡單來說就是集各家之大成，現時成員包括CIMSS的ADT、AMSU、SSMIS和ATMS分析，以及CIRA的ATMS分析。CIMSS目前亦正試驗加入SMAP作為參考。
SATCON會以各成員在不同情況下的RMSE計算比重，得出中心氣壓的估算。在計算風速時，除了參考不同成員，SATCON亦會透過KZC風壓對應進行估算。
正如上述所言，客觀微波分析相當取決於RMW的估算。如果RMW估算出錯的話，SATCON的推算結果亦會受到影響。
由於微波掃描會有空檔，SATCON為了得出連續的風速曲線，會進行一定內推和平滑處理。
下圖顯示了颶風Irma的SATCON分析，可見分析結果明顯較主觀德法準確。注意圖中的best track為初報數據，NHC已將巔峰強度下修至155KT。
SATCON簡單來說就是集各家之大成，現時成員包括CIMSS的ADT、AMSU、SSMIS和ATMS分析，以及CIRA的ATMS分析。CIMSS目前亦正試驗加入SMAP作為參考。
SATCON會以各成員在不同情況下的RMSE計算比重，得出中心氣壓的估算。在計算風速時，除了參考不同成員，SATCON亦會透過KZC風壓對應進行估算。
正如上述所言，客觀微波分析相當取決於RMW的估算。如果RMW估算出錯的話，SATCON的推算結果亦會受到影響。
由於微波掃描會有空檔，SATCON為了得出連續的風速曲線，會進行一定內推和平滑處理。
下圖顯示了颶風Irma的SATCON分析，可見分析結果明顯較主觀德法準確。注意圖中的best track為初報數據，NHC已將巔峰強度下修至155KT。
個案分析1：超強颱風玉兔 (10/25 12Z)
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T6.0/7.0，對應T6.5(127KT)的強度。
(DT=6.0 based on LG eye embedded in W. MET=6.0. PT=5.5. DBO DT.)
附圖2:
分析時間附近的100百帕暖心分析，是次METOP-B衛星可謂正中靶心。AMSU的強度估算為145KT 905hPa，使用的RMW估算為14km。
附圖3:
同一時間的89GHz微波掃描可見玉兔正進行眼壁置換，且外眼開始佔主導，可見14km的RMW估算或偏小，導致AMSU的強度估算偏高。
附圖4:
SATCON的風速曲線可見其強度分析亦受AMSU錯誤的強度估算影響，導致分析結果偏高。
基於上述分析，客觀微波分析的參考價值較低，德法分析會更為準確，最終定強為125KT。
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T6.0/7.0，對應T6.5(127KT)的強度。
(DT=6.0 based on LG eye embedded in W. MET=6.0. PT=5.5. DBO DT.)
附圖2:
分析時間附近的100百帕暖心分析，是次METOP-B衛星可謂正中靶心。AMSU的強度估算為145KT 905hPa，使用的RMW估算為14km。
附圖3:
同一時間的89GHz微波掃描可見玉兔正進行眼壁置換，且外眼開始佔主導，可見14km的RMW估算或偏小，導致AMSU的強度估算偏高。
附圖4:
SATCON的風速曲線可見其強度分析亦受AMSU錯誤的強度估算影響，導致分析結果偏高。
基於上述分析，客觀微波分析的參考價值較低，德法分析會更為準確，最終定強為125KT。
個案分析2：超強颱風莫蘭蒂 (09/12 18Z)
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T7.5/7.5，對應155KT的強度。
(DT=7.0 based on WMG eye embedded in W surrounded by CMG. MET=7.0. PT=7.5. DBO PT.)
附圖2:
分析時間附近的100百帕暖心分析，NOAA-19衛星同樣正中靶心。AMSU的強度估算為167KT 904hPa，使用的RMW估算為11km。
附圖3:
同一時間的89GHz微波掃描可見莫蘭蒂並沒有眼壁置換的跡象，風眼直徑約為12km，11km的RMW估算大致準確。
附圖4:
SATCON強度分析中AMSU估算的比重較高，結果為163KT 912hPa。
基於上述分析，客觀微波分析值得參考，最終定強為165KT。值得注意的是莫蘭蒂的AMSU氣壓估算和玉兔相若，但前者風速明顯高於後者。這是因為莫蘭蒂核心較為緊密，因此風速估算亦會較高。
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T7.5/7.5，對應155KT的強度。
(DT=7.0 based on WMG eye embedded in W surrounded by CMG. MET=7.0. PT=7.5. DBO PT.)
附圖2:
分析時間附近的100百帕暖心分析，NOAA-19衛星同樣正中靶心。AMSU的強度估算為167KT 904hPa，使用的RMW估算為11km。
附圖3:
同一時間的89GHz微波掃描可見莫蘭蒂並沒有眼壁置換的跡象，風眼直徑約為12km，11km的RMW估算大致準確。
附圖4:
SATCON強度分析中AMSU估算的比重較高，結果為163KT 912hPa。
基於上述分析，客觀微波分析值得參考，最終定強為165KT。值得注意的是莫蘭蒂的AMSU氣壓估算和玉兔相若，但前者風速明顯高於後者。這是因為莫蘭蒂核心較為緊密，因此風速估算亦會較高。
個案分析3：超強颱風康妮 (10/02 00Z)
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T7.0/7.5，對應兩者之間(148KT)的強度。
(DT=7.0 based on WMG eye embedded in W. MET=7.0. PT=7.0. DBO DT.)
附圖2:
分析時間附近的100百帕暖心分析。AMSU此時的強度估算為168KT 894hPa，1小時後則為161KT 898hPa，兩者使用的RMW估算為9km。
附圖3:
同一時間的89GHz微波掃描顯示康妮外眼尚未完全成型，風眼直徑約為12km，9km的RMW估算大致準確。
附圖4:
SATCON強度分析中AMSU估算的比重較高，結果為165KT 904hPa。
基於上述分析，客觀微波分析較為可信，最終定強為165KT。注意康妮的風速估算和莫蘭蒂相若，但客觀微波分析認為前者氣壓較低。
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T7.0/7.5，對應兩者之間(148KT)的強度。
(DT=7.0 based on WMG eye embedded in W. MET=7.0. PT=7.0. DBO DT.)
附圖2:
分析時間附近的100百帕暖心分析。AMSU此時的強度估算為168KT 894hPa，1小時後則為161KT 898hPa，兩者使用的RMW估算為9km。
附圖3:
同一時間的89GHz微波掃描顯示康妮外眼尚未完全成型，風眼直徑約為12km，9km的RMW估算大致準確。
附圖4:
SATCON強度分析中AMSU估算的比重較高，結果為165KT 904hPa。
基於上述分析，客觀微波分析較為可信，最終定強為165KT。注意康妮的風速估算和莫蘭蒂相若，但客觀微波分析認為前者氣壓較低。
當熱帶氣旋接近陸地時，可透過雷達定位和定強。
附圖1為颱風山竹接近香港時的雷達測風。正數代表雨區正遠離雷達，負數則相反。值得注意的是黑圈位置，颱風右側的雨區應正接近雷達，但測風結果是+30m/s。這是因為雷達測風有其上限(亦稱Nyquist velocity)，若風速超越此數值，便會出現負變正(亦稱folding)的情況，反之亦然。以山竹為例，大老山雷達的Nyquist velocity約為45m/s，因此危險半圓的實際風速應為45*2-30=60m/s。
絕大多數情況下，流出的數據已經進行了相關修正，可以直接使用。
注意雷達測風並非海平面風速，因此要作換算。附圖2顯示了基於投落儀數據得出的平均垂直風力分佈，可用作換算時的參考。以山竹為例，大老山雷達測風的高度約為1km，換算後的結果顯示山竹當時的強度約為92節。
正如上述所言，不同熱帶氣旋有不同的垂直風力分佈，使用統一的換算因子或會導致誤差。
附圖1為颱風山竹接近香港時的雷達測風。正數代表雨區正遠離雷達，負數則相反。值得注意的是黑圈位置，颱風右側的雨區應正接近雷達，但測風結果是+30m/s。這是因為雷達測風有其上限(亦稱Nyquist velocity)，若風速超越此數值，便會出現負變正(亦稱folding)的情況，反之亦然。以山竹為例，大老山雷達的Nyquist velocity約為45m/s，因此危險半圓的實際風速應為45*2-30=60m/s。
絕大多數情況下，流出的數據已經進行了相關修正，可以直接使用。
注意雷達測風並非海平面風速，因此要作換算。附圖2顯示了基於投落儀數據得出的平均垂直風力分佈，可用作換算時的參考。以山竹為例，大老山雷達測風的高度約為1km，換算後的結果顯示山竹當時的強度約為92節。
正如上述所言，不同熱帶氣旋有不同的垂直風力分佈，使用統一的換算因子或會導致誤差。
大新在此恭祝各位豬年大吉！
上述雷達測風為直接測量的數值，但須注意有時雷達未必能測得最大風速。圖一所示為2005年Hurricane Dennis登陸美國前的雷達測風，最佳路徑強度為105節。當最大風速的風向並非與雷達的觀測角度成平行線時，便有機會低估實際風速。
除了直接測量風速外，亦可透過GBVTD技術分析雷達上的熱帶氣旋結構。GBVTD技術可客觀進行熱帶氣旋的定位，然後透過雷達的速度梯度分析最大風速。比起直接測量的數值，GBVTD技術更能捕捉熱帶氣旋的最大風速，但準確度相當取決於定位。若定位出現少許誤差，已經足以令推算結果出現不少變化。
圖二所示為2018年強颱風飛燕登陸神戶市前，透過GBVTD技術推算的風場，可見在2公里高度的最大風速約為60米/秒，換算為海平面風速是101節。關西國際機場的實測為最高持續風速90節，和GBVTD推算的最大風速較為吻合。
GBVTD技術涉及的數學原理較多，本帖不會就此進行深入探討。
上述雷達測風為直接測量的數值，但須注意有時雷達未必能測得最大風速。圖一所示為2005年Hurricane Dennis登陸美國前的雷達測風，最佳路徑強度為105節。當最大風速的風向並非與雷達的觀測角度成平行線時，便有機會低估實際風速。
除了直接測量風速外，亦可透過GBVTD技術分析雷達上的熱帶氣旋結構。GBVTD技術可客觀進行熱帶氣旋的定位，然後透過雷達的速度梯度分析最大風速。比起直接測量的數值，GBVTD技術更能捕捉熱帶氣旋的最大風速，但準確度相當取決於定位。若定位出現少許誤差，已經足以令推算結果出現不少變化。
圖二所示為2018年強颱風飛燕登陸神戶市前，透過GBVTD技術推算的風場，可見在2公里高度的最大風速約為60米/秒，換算為海平面風速是101節。關西國際機場的實測為最高持續風速90節，和GBVTD推算的最大風速較為吻合。
GBVTD技術涉及的數學原理較多，本帖不會就此進行深入探討。
我們也可以透過雷達測風推估熱帶氣旋的中心氣壓。圖一顯示JMA目前使用的DR法的流程：先以GBVTD技術推算熱帶氣旋的風場，然後套入梯度風公式，配合地面實測推估熱帶氣旋的中心氣壓。
DR法的誤差可分為兩種：第一是GBVTD技術本身的誤差，由於此技術對定位相當敏感，所以推算結果或會出現較大波動；第二是梯度風公式的應用，不少研究指出熱帶氣旋的中高空風場大致配合梯度風平衡，但亦有例外情況，或會導致推算結果偏高。
由於推算結果或會出現波動，JMA在DR法的應用上採用了移動平均。與RSMC最佳路徑的對比顯示DR法的RMSE約為8百帕，但在一些個案（如2010年圓規）中，最佳路徑或低估了強度，因此實際誤差會稍低於驗證結果。
有些熱帶氣旋在接近陸地時會快速加強，DR法在這種情況下亦變得相當實用。圖二顯示了超強颱風天鵝接近八重山群島時的推算結果，快速加強的趨勢清楚可見。注意推算結果出現了一段空白，這是因為當時最大風速正在直接影響石垣島雷達。
DR法的誤差可分為兩種：第一是GBVTD技術本身的誤差，由於此技術對定位相當敏感，所以推算結果或會出現較大波動；第二是梯度風公式的應用，不少研究指出熱帶氣旋的中高空風場大致配合梯度風平衡，但亦有例外情況，或會導致推算結果偏高。
由於推算結果或會出現波動，JMA在DR法的應用上採用了移動平均。與RSMC最佳路徑的對比顯示DR法的RMSE約為8百帕，但在一些個案（如2010年圓規）中，最佳路徑或低估了強度，因此實際誤差會稍低於驗證結果。
有些熱帶氣旋在接近陸地時會快速加強，DR法在這種情況下亦變得相當實用。圖二顯示了超強颱風天鵝接近八重山群島時的推算結果，快速加強的趨勢清楚可見。注意推算結果出現了一段空白，這是因為當時最大風速正在直接影響石垣島雷達。
個案分析4：超強颱風暹芭 (10/03 06Z)
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T7.0/7.0，對應140KT的強度。
(DT=7.0 based on WMG eye embedded in W surrounded by CMG. MET=7.0. PT=7.0. DBO DT.)
附圖2:
黑線為GBVTD技術推算的2公里高度最大風速，換算作海平面風速約為155節。紅線為DR法推估的中心氣壓，約為905百帕。
附圖3:
分析時間的KZC分析，烈風圈大小、緯度、最外圍閉合圈氣壓及移速數據均取自JTWC最佳路徑。
GBVTD技術推估的風速，以及DR法推估的中心氣壓與KZC分析相當吻合，因此最終定強為155節。值得留意的是暹芭巔峰出現在06Z，而非JMA最佳路徑認定的12Z。
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T7.0/7.0，對應140KT的強度。
(DT=7.0 based on WMG eye embedded in W surrounded by CMG. MET=7.0. PT=7.0. DBO DT.)
附圖2:
黑線為GBVTD技術推算的2公里高度最大風速，換算作海平面風速約為155節。紅線為DR法推估的中心氣壓，約為905百帕。
附圖3:
分析時間的KZC分析，烈風圈大小、緯度、最外圍閉合圈氣壓及移速數據均取自JTWC最佳路徑。
GBVTD技術推估的風速，以及DR法推估的中心氣壓與KZC分析相當吻合，因此最終定強為155節。值得留意的是暹芭巔峰出現在06Z，而非JMA最佳路徑認定的12Z。
個案分析5：超強颱風燦鴻 (07/09 18Z)
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T6.0/6.0，對應115KT的強度。
(DT=6.0 based on OW eye embedded in B surrounded by W. MET=6.0. PT=6.5. DBO DT.)
附圖2:
分析時間附近的100百帕暖心分析，燦鴻位於NOAA-19衛星的掃描邊緣，或會導致其強度被低估。AMSU的強度估算為109KT 931hPa，使用的RMW估算為28km。
附圖3:
藍線為GBVTD技術推算的2公里高度最大風速，換算作海平面風速約為118節。黑線為DR法推估的中心氣壓，約為925百帕。
附圖4:
分析時間的KZC分析。烈風圈大小是基於本人對ASCAT掃描的主觀分析，緯度及移速數據取自JMA最佳路徑，最外圍閉合圈氣壓則是基於JMA的地面天氣圖。由於2015年JTWC最佳路徑的風圈數據並沒有經過品質驗證，因此其數據不予採用。
德法分析，GBVTD技術推估的風速，DR法推估的中心氣壓，以及KZC分析的結果相當吻合，因此最終定強為120KT。值得留意的是GBVTD技術推估的RMW與AMSU的估算相當接近，可見燦鴻位於掃描邊緣是AMSU分析偏低的主因。
附圖1:
分析時間的IR-BD雲圖，德法分析為T6.0/6.0，對應115KT的強度。
(DT=6.0 based on OW eye embedded in B surrounded by W. MET=6.0. PT=6.5. DBO DT.)
附圖2:
分析時間附近的100百帕暖心分析，燦鴻位於NOAA-19衛星的掃描邊緣，或會導致其強度被低估。AMSU的強度估算為109KT 931hPa，使用的RMW估算為28km。
附圖3:
藍線為GBVTD技術推算的2公里高度最大風速，換算作海平面風速約為118節。黑線為DR法推估的中心氣壓，約為925百帕。
附圖4:
分析時間的KZC分析。烈風圈大小是基於本人對ASCAT掃描的主觀分析，緯度及移速數據取自JMA最佳路徑，最外圍閉合圈氣壓則是基於JMA的地面天氣圖。由於2015年JTWC最佳路徑的風圈數據並沒有經過品質驗證，因此其數據不予採用。
德法分析，GBVTD技術推估的風速，DR法推估的中心氣壓，以及KZC分析的結果相當吻合，因此最終定強為120KT。值得留意的是GBVTD技術推估的RMW與AMSU的估算相當接近，可見燦鴻位於掃描邊緣是AMSU分析偏低的主因。
當缺乏雷達風場資料時，仍可透過不同公式推算熱帶氣旋的中心氣壓。大西洋再分析計劃使用的是Schloemer公式：P - Pc = (Pe - Pc) * exp[-1/(R/RMW)]
變量如下：
Pc 中心氣壓
Pe 背景氣壓（一般以最外圍閉合圈的氣壓為準）
P 氣象站測得的海平面氣壓
R 熱帶氣旋中心與氣象站的距離
RMW 最大風速半徑（一般而言，RMW為風眼直徑的75%）
Holland在Schloemer公式中加入了變量B：P - Pc = (Pe - Pc) * exp[-1/(R/RMW)^B]
在Schloemer公式中，B被統一定為1，但把氣壓場套入梯度風公式時，Holland發現大部分颱風的風速都被低估，因此在公式中加入變量B，以描述熱帶氣旋風場的形狀。附圖1顯示了B對熱帶氣旋氣壓場及風場的影響，當B越高時，deltaP和風速相應會提高。
Holland指出B的數值在1.0-2.5之間。有研究指出，日本登陸颱風的B值一般為1左右，因此可直接使用Schloemer公式推估氣壓場。大西洋實測則顯示B值在1.25-1.3之間。附圖2顯示了1974年熱帶氣旋Tracy的氣壓場，其B值約為1.5。
和GBVTD技術一樣，氣壓場和風場的推估涉及不少數學原理，本帖不作深入探討。
變量如下：
Pc 中心氣壓
Pe 背景氣壓（一般以最外圍閉合圈的氣壓為準）
P 氣象站測得的海平面氣壓
R 熱帶氣旋中心與氣象站的距離
RMW 最大風速半徑（一般而言，RMW為風眼直徑的75%）
Holland在Schloemer公式中加入了變量B：P - Pc = (Pe - Pc) * exp[-1/(R/RMW)^B]
在Schloemer公式中，B被統一定為1，但把氣壓場套入梯度風公式時，Holland發現大部分颱風的風速都被低估，因此在公式中加入變量B，以描述熱帶氣旋風場的形狀。附圖1顯示了B對熱帶氣旋氣壓場及風場的影響，當B越高時，deltaP和風速相應會提高。
Holland指出B的數值在1.0-2.5之間。有研究指出，日本登陸颱風的B值一般為1左右，因此可直接使用Schloemer公式推估氣壓場。大西洋實測則顯示B值在1.25-1.3之間。附圖2顯示了1974年熱帶氣旋Tracy的氣壓場，其B值約為1.5。
和GBVTD技術一樣，氣壓場和風場的推估涉及不少數學原理，本帖不作深入探討。
個案分析6：超強颱風海燕 (11/07 23Z)
iCyclone就海燕登陸萊特島時的結構進行了較為詳盡的分析，本帖所作的推算均是基於iCyclone的數據，有興趣者可參閱iCyclone的完整報告。
海燕在菲律賓時間07:05登陸萊特島，準確位置為11.015N 125.040E。當時iCyclone在塔克洛班追風，準確位置為11.2414N 125.0036E。當時氣壓約為962百帕，兩點距離為25.5公里。
海燕登陸萊特島時的風眼直徑為25.5公里，對應RMW為19公里。
根據JMA的地面天氣圖，海燕登陸萊特島前後的最外圍閉合圈氣壓為1008百帕。
套入B=1.25 (Mean)，海燕登陸萊特島時的中心氣壓為915.9百帕。套入B=1.89 (Mean + 2*SD)，結果則為902.6百帕。
上述推算可見，B值對推算的DeltaP及中心氣壓可帶來明顯影響。然而，若iCyclone的數據分析大致準確，海燕登陸萊特島時的中心氣壓極可能高於900百帕，實際數字估計在905-915百帕之間。
附圖為海燕登陸萊特島時的雷達圖像。
iCyclone就海燕登陸萊特島時的結構進行了較為詳盡的分析，本帖所作的推算均是基於iCyclone的數據，有興趣者可參閱iCyclone的完整報告。
海燕在菲律賓時間07:05登陸萊特島，準確位置為11.015N 125.040E。當時iCyclone在塔克洛班追風，準確位置為11.2414N 125.0036E。當時氣壓約為962百帕，兩點距離為25.5公里。
海燕登陸萊特島時的風眼直徑為25.5公里，對應RMW為19公里。
根據JMA的地面天氣圖，海燕登陸萊特島前後的最外圍閉合圈氣壓為1008百帕。
套入B=1.25 (Mean)，海燕登陸萊特島時的中心氣壓為915.9百帕。套入B=1.89 (Mean + 2*SD)，結果則為902.6百帕。
上述推算可見，B值對推算的DeltaP及中心氣壓可帶來明顯影響。然而，若iCyclone的數據分析大致準確，海燕登陸萊特島時的中心氣壓極可能高於900百帕，實際數字估計在905-915百帕之間。
附圖為海燕登陸萊特島時的雷達圖像。
個案分析7：超強颱風山竹 (09/14 18Z)
附圖為山竹登陸呂宋島前的雷達圖像，也是本次推算的基礎。
山竹在菲律賓時間01:40即將登陸呂宋島，雷達上中心位置約為17.88N 122.40E。當時iCyclone在呂宋島追風，準確位置為18.251N 121.815E。當時氣壓約為959百帕，兩點距離約為74公里。
山竹在雷達上的風眼直徑約為47公里，對應RMW約為35公里。
根據JMA的地面天氣圖，山竹登陸呂宋島前後的最外圍閉合圈氣壓為1004百帕。
套入B=1，山竹登陸呂宋島前的中心氣壓為884.6百帕。
若上述不同變量的估算大致準確，山竹登陸呂宋島前的中心氣壓極可能低於900百帕，實際數字估計在885-890百帕之間。
山竹和海燕的估算使用了不同的B值，這是因為前者的核心結構沒有後者緊密，因此前者的B值理應較低。當缺乏詳盡變壓資料時，B值的估算可謂相當主觀。Schloemer公式可大致為熱帶氣旋的中心氣壓定下範圍，但未必能像DR法一樣得出最精確的數字。
附圖為山竹登陸呂宋島前的雷達圖像，也是本次推算的基礎。
山竹在菲律賓時間01:40即將登陸呂宋島，雷達上中心位置約為17.88N 122.40E。當時iCyclone在呂宋島追風，準確位置為18.251N 121.815E。當時氣壓約為959百帕，兩點距離約為74公里。
山竹在雷達上的風眼直徑約為47公里，對應RMW約為35公里。
根據JMA的地面天氣圖，山竹登陸呂宋島前後的最外圍閉合圈氣壓為1004百帕。
套入B=1，山竹登陸呂宋島前的中心氣壓為884.6百帕。
若上述不同變量的估算大致準確，山竹登陸呂宋島前的中心氣壓極可能低於900百帕，實際數字估計在885-890百帕之間。
山竹和海燕的估算使用了不同的B值，這是因為前者的核心結構沒有後者緊密，因此前者的B值理應較低。當缺乏詳盡變壓資料時，B值的估算可謂相當主觀。Schloemer公式可大致為熱帶氣旋的中心氣壓定下範圍，但未必能像DR法一樣得出最精確的數字。
說一下開這個帖子的原因。
最近發現很多吧友都喜歡自評颱風的強度，也喜歡給出「德法」、「實測推估」等理由，但往往沒有解釋為什麼德法支持這個強度，為什麼實測推估是這個結果。給人感覺就是人云亦云，沒有仔細了解每種方法背後的邏輯，支持的理據也只能流於表面。
機構定強有時候非常馬虎，所以才會有不少業餘氣象愛好者喜歡自評。然而，機構對不同方法的了解也是更勝一籌，影響定強水平的其實是態度和資料的缺乏。所以，本人希望業餘氣象愛好者自評的時候，也有一個良好的態度，搞清楚自己結論背後的邏輯，否則在批評機構的時候，同時也是在批判自己。
本帖的個案分析可能和主流意見不一樣，但這不代表本帖是一個「釣魚帖」。本帖的價值在於理論的介紹，而不是個別例子的分析結果。如果各位透過其他理論得出合理的推算，本人絕對支持，但前提是各位能搞清自己的邏輯。
最近發現很多吧友都喜歡自評颱風的強度，也喜歡給出「德法」、「實測推估」等理由，但往往沒有解釋為什麼德法支持這個強度，為什麼實測推估是這個結果。給人感覺就是人云亦云，沒有仔細了解每種方法背後的邏輯，支持的理據也只能流於表面。
機構定強有時候非常馬虎，所以才會有不少業餘氣象愛好者喜歡自評。然而，機構對不同方法的了解也是更勝一籌，影響定強水平的其實是態度和資料的缺乏。所以，本人希望業餘氣象愛好者自評的時候，也有一個良好的態度，搞清楚自己結論背後的邏輯，否則在批評機構的時候，同時也是在批判自己。
本帖的個案分析可能和主流意見不一樣，但這不代表本帖是一個「釣魚帖」。本帖的價值在於理論的介紹，而不是個別例子的分析結果。如果各位透過其他理論得出合理的推算，本人絕對支持，但前提是各位能搞清自己的邏輯。
今天談地面實測。
有關不同持續風速的關係，目前主要參考Harper et al. (2010)的換算因子，如附圖1所示。
不同測站的海拔有異，因此亦應把數據換算為海平面風速，如附圖2所示。
根據Nolan et al. (2014)，如果只有1-2個風速計受到熱帶氣旋的危險半圓影響，即使儀器沒有損壞，十分鐘平均風速仍有可能被低估5-10%。
地面實測的參考價值亦受不同因素影響，例如：
1. 測站的地形屏蔽：可參考測站附近的地形，過去的風速紀錄，以及陣風系數作判斷。
例子：2004年超強颱風桑達吹襲沖繩半島，名護測得最低氣壓924.4百帕，但最高持續風速只有26.4m/s，陣風則為46.6m/s，陣風系數高達1.77，反映名護站受嚴重地形屏蔽，定強時不應參考其風速資料。
2. 測站有否受到中尺度系統影響：可參考風速曲線、陣風系數，以及雷達資料作判斷。
例子：1999年颱風約克吹襲香港，橫瀾島最高持續風速達169kph，陣風為234kph，陣風系數達1.38，較一般情況為高，可見橫瀾島或曾受中尺度系統影響。
3. 測站對不同風向的敏感程度：可參考測站附近的地形，以及過去的風速紀錄作判斷。
例子：2018年強颱風山竹吹襲香港，長洲站在正午過後才開始吹颶風。這是因為測站位於該島南部的一個小山坡，因此對北風較不敏感。
在判斷地面實測是否具代表性時，應該先參考風速曲線，排除受中尺度系統污染的數據。之後應該參考測站的地形和過去表現，判斷該站有否受地形屏蔽，以及對不同風向的敏感程度。最後應該判斷測站有否受熱帶氣旋的最強部分影響，可參考的工具包括：雷達資料、風壓關係等。
有關不同持續風速的關係，目前主要參考Harper et al. (2010)的換算因子，如附圖1所示。
不同測站的海拔有異，因此亦應把數據換算為海平面風速，如附圖2所示。
根據Nolan et al. (2014)，如果只有1-2個風速計受到熱帶氣旋的危險半圓影響，即使儀器沒有損壞，十分鐘平均風速仍有可能被低估5-10%。
地面實測的參考價值亦受不同因素影響，例如：
1. 測站的地形屏蔽：可參考測站附近的地形，過去的風速紀錄，以及陣風系數作判斷。
例子：2004年超強颱風桑達吹襲沖繩半島，名護測得最低氣壓924.4百帕，但最高持續風速只有26.4m/s，陣風則為46.6m/s，陣風系數高達1.77，反映名護站受嚴重地形屏蔽，定強時不應參考其風速資料。
2. 測站有否受到中尺度系統影響：可參考風速曲線、陣風系數，以及雷達資料作判斷。
例子：1999年颱風約克吹襲香港，橫瀾島最高持續風速達169kph，陣風為234kph，陣風系數達1.38，較一般情況為高，可見橫瀾島或曾受中尺度系統影響。
3. 測站對不同風向的敏感程度：可參考測站附近的地形，以及過去的風速紀錄作判斷。
例子：2018年強颱風山竹吹襲香港，長洲站在正午過後才開始吹颶風。這是因為測站位於該島南部的一個小山坡，因此對北風較不敏感。
在判斷地面實測是否具代表性時，應該先參考風速曲線，排除受中尺度系統污染的數據。之後應該參考測站的地形和過去表現，判斷該站有否受地形屏蔽，以及對不同風向的敏感程度。最後應該判斷測站有否受熱帶氣旋的最強部分影響，可參考的工具包括：雷達資料、風壓關係等。
個案分析8：超強颱風天鵝 (08/23 12Z)
實測資料：
最高持續風速 - 石垣島(海拔34.6m)於1150Z測得47.8m/s，換算作一分鐘持續的海平面風速為48.3m/s，風速曲線可參考附圖1
海平面氣壓 - 西表島於1027Z測得943.9hPa
附圖2：
石垣島測站附近的環境，可見南面並沒有高山，但建築物或起了一些屏蔽作用。
附圖3：
天鵝吹襲石垣島期間的雷達圖，可見測站當時位於危險半圓的眼牆內側。
附圖4：
分析時間的KZC分析，考慮到天鵝於通過西表島後持續加強，中心氣壓應在935-940百帕之間。烈風圈大小是基於本人對ASCAT掃描的主觀分析，緯度及移速數據取自JMA最佳路徑，最外圍閉合圈氣壓則是基於JMA的地面天氣圖。由於2015年JTWC最佳路徑的風圈數據並沒有經過品質驗證，因此其數據不予採用。
附圖5：
藍線為GBVTD技術推算的2公里高度最大風速，換算作海平面風速約為118節。
即使考慮到Nolan et al. (2014)提及的偏差，石垣島的風速實測仍只能支持C3(105節)左右的強度，和其他資料存在較大差異。這可能是因為上述提及的建築物屏蔽，導致實測數據稍低。最終定強為115節，和其他資料較為吻合。
實測資料：
最高持續風速 - 石垣島(海拔34.6m)於1150Z測得47.8m/s，換算作一分鐘持續的海平面風速為48.3m/s，風速曲線可參考附圖1
海平面氣壓 - 西表島於1027Z測得943.9hPa
附圖2：
石垣島測站附近的環境，可見南面並沒有高山，但建築物或起了一些屏蔽作用。
附圖3：
天鵝吹襲石垣島期間的雷達圖，可見測站當時位於危險半圓的眼牆內側。
附圖4：
分析時間的KZC分析，考慮到天鵝於通過西表島後持續加強，中心氣壓應在935-940百帕之間。烈風圈大小是基於本人對ASCAT掃描的主觀分析，緯度及移速數據取自JMA最佳路徑，最外圍閉合圈氣壓則是基於JMA的地面天氣圖。由於2015年JTWC最佳路徑的風圈數據並沒有經過品質驗證，因此其數據不予採用。
附圖5：
藍線為GBVTD技術推算的2公里高度最大風速，換算作海平面風速約為118節。
即使考慮到Nolan et al. (2014)提及的偏差，石垣島的風速實測仍只能支持C3(105節)左右的強度，和其他資料存在較大差異。這可能是因為上述提及的建築物屏蔽，導致實測數據稍低。最終定強為115節，和其他資料較為吻合。