熱帶氣旋嘅風壓關係

喺一個熱帶氣旋入面，佢嘅中心氣壓同埋中心附近最大風速或多或少都會有啲關係。一般嚟講，一個熱帶氣旋嘅中心氣壓越低，中心附近最大風速就會越大。於是就有人研究熱帶氣旋嘅風壓關係，因為呢樣嘢可以幫手判斷一個熱帶氣旋嘅強度同埋破壞力，亦都可以順便估下佢嘅風力結構同埋大致嘅影響範圍。

概論

雖然一個熱帶氣旋嘅最高持續風速同佢嘅破壞力關係比較大，呢個亦都係佢最難度得準嘅一樣嘢。相反，一個熱帶氣旋嘅中心氣壓就比較容易量度。因為呢種數據嘅唔完整性，熱帶氣旋嘅風壓關係變相就好重要。判斷呢種關係嘅其中一種可靠嘅方法就係用德沃夏克分析法。而一般嚟講，熱帶氣旋嘅風壓關係可以寫成以下呢個樣：

$V_{max}=a\Delta p^{x}$

其中 $V_{max}$ 係一個熱帶氣旋嘅中心附近最大風速，$\Delta p=p_{n}-p_{c}$ 係環境氣壓 $p_{n}$ 同埋中心氣壓 $p_{c}$ 之間嘅差距，而 $a$ 同埋 $x$ 係一啲常數。喺舊時多數都會直接當 $x=0.5$，直到藤田哲也開始改變 $x$ 嘅數值。

唔同嘅風壓關係模型

唔同嘅前人研究熱帶氣旋嘅風壓關係之後，得出咗唔同嘅公式。下面例舉幾條比較出名或者常用嘅公式。

AH 1977 年模型

根據呢個 1977 年嘅研究 ，西北太平洋嘅熱帶氣旋嘅風壓關係大致上可以用下面呢條公式嚟估算：

$V_{max}=6.7\Delta p^{0.644}$

留意返論文入面嘅風速用節做單位，攞一分鐘最高持續風速做準，氣壓用百帕斯卡做單位，而環境氣壓攞咗西北太平洋嘅氣候平均值 $1010\,\mathrm {hPa}$。

Holland 1980 年模型

根據呢個 1980 年嘅研究 ，對於一個軸對稱嘅熱帶氣旋，因為喺佢嘅最大風速半徑附近大致上符合旋衡風嘅關係，佢嘅風壓關係大約係：

$V_{max}={\sqrt {\frac {B\Delta p}{\rho e}}}$

其中 $B$ 係 Holland 嘅 B 參數，決定個熱帶氣旋風壓關係嘅輪廓，$\rho \approx 1.15\,\mathrm {kg} \,\mathrm {m} ^{-3}$ 係喺熱帶氣旋裏面海平面附近嘅空氣密度，而 $e\approx 2.71828$ 係自然底數。每個熱帶氣旋嘅 B 參數都唔同，所以要用觀測到嘅數據嚟做迴歸分析逐個逐個估出嚟，不過 $B$ 嘅數值大致上介乎 $1$ 同埋 $2.5$ 之間 。根據大陸學者林偉同埋方偉華嘅研究 ，登陸中國唔同省份嘅熱帶氣旋嘅 B 參數平均值大概喺 $1$ 到 $1.35$ 之間，其中登陸廣東省嘅熱帶氣旋嘅 B 參數平均嚟講係 $1.266$。

Knaff 同 Zehr 2007 年模型

根據呢個 2007 年嘅研究 ，環境氣壓、熱帶氣旋嘅移動、熱帶氣旋所在嘅緯度、熱帶氣旋環流嘅大細同埋熱帶氣旋強度變化嘅趨勢都會影響熱帶氣旋嘅風壓關係。而對於影響北大西洋同埋東北太平洋嘅熱帶氣旋，佢哋嘅風壓關係大致上滿足呢條經驗公式：

$p_{c}=23.286-0.483V_{srm}-\left({\frac {V_{srm}}{24.254}}\right)^{2}-12.587S-0.483\phi +p_{n}$

其中：

$V_{srm}=V_{max}-1.5c^{0.63}$

$S={\frac {V_{500}}{V_{500c}}}$

呢度 $V_{srm}$ 係因應熱帶氣旋嘅移動速率調校過嘅最高風速，$c$ 係熱帶氣旋嘅移動速率，$S$ 係一個同熱帶氣旋大細有關嘅參數，$\phi$ 係緯度，$V_{500}$ 係離熱帶氣旋中心 $500$ 公里附近嘅平均切向風（喺論文入面嘅範圍係 $400$ 到 $600$ 公里），$V_{500c}$ 就係 $V_{500}$ 嘅氣候平均值，可以用下面嘅公式嚟估算：

$V_{500c}=V_{max}\left({\frac {R_{max}}{500}}\right)^{x}$

$x=0.1147+0.0055V_{max}-0.001(\phi -25)$

$R_{max}=66.785-0.09102V_{max}+1.0619(\phi -25)$

呢度嘅 $R_{max}$ 就係最大風速半徑，而 $x$ 係一個決定風壓關係嘅輪廓嘅參數。留意 $V_{max}$ 用一分鐘最高持續風速做準，$V_{max}$ 同埋 $c$ 都用節做單位，$\phi$ 用度做單位，氣壓用百帕斯卡做單位，而 $R_{max}$ 用公里做單位。

如果想搵 $V_{max}$，除咗將最頂嗰條公式調番轉嚟解之外，亦都可以用呢條新嘅公式：

$V_{max}=18.633-14.96S-0.755\phi -0.518\Delta p+9.738{\sqrt {\Delta p}}+1.5c^{0.63}$