台风模拟器 SfNstu TyphoonLab v0.1.14星数流光旗下企划

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在浏览器里"跑"出来的西北太平洋台风季。风场、气压场、云图全部逐小时实时演化, 地图上的台风不是预置动画,而是从随机生成、但物理自洽的环境场里自然生长出来的涡旋。

实时演算 环境驱动生成 多台风并存 完整生命史 教学演示

项目简介

每一季都不一样

每一季的基础风场与气压场(副高脊位、东风急流强度、西风带强弱等大尺度参数)都是随机生成但物理自洽的。 因此不同季节的台风数量、路径走向、强度上限各不相同,可反复"开季"观察不同的结果。

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流体演化,不是动画

风场 / 气压场 / 云图逐小时推进演化,台风是场里长出的涡旋。

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环境驱动生成

是否生成由海温、风切变、辐合带与季节相位共同决定,夏秋多、冬春少。

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连续季节,新旧并存

系统在演播中陆续出现,而不是一次性摆好;可随时催生新台风而不影响已有系统。

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三者严格一致

卡片强度、地图风场、鼠标读数由同一套物理量换算,彼此不会互相打架。

本站为教学演示:内置历史路径与数值均为简化示意,非官方精确档案,不可用于实际预报。

功能一览

具体有哪些功能,逐项列出

一、场景生成与参数

连续季节模拟一次开季可连续演播多场台风,新旧系统并存;每季的基础风场 / 气压场随机生成但物理自洽。
随机种子留空=每次随机;填入数值可复现同一季,左下状态栏会显示当前种子,便于反馈问题。
起始日期精确到小时;决定所处季节相位,直接影响生成潜势(8–9 月最盛)。
开启新一季以当前参数重置并重新演算。
催生新台风在当前时刻就地注入一个新系统,已有台风保持不变、继续演进。
历史回放内置 12 个真实个例:杜苏芮 2023、利奇马 2019、山竹 2018、威马逊 2014、烟花 2021、海燕 2013、泰培 1979、蝴蝶 2019、莫拉克 2009、桑美 2006、云娜 2004、天鸽 2017(均为教学简化示意)。

二、演播与时间控制

播放 / 暂停开始或暂停时间推进。
回到起始时间轴归零(不重置场景)。
演播速度4 档:0.5 / 2 / 8 / 30 小时每秒。
时间显示日期 + 时刻,以及「第 X / Y 小时」的进度。
时间轴拖动回看任意已算出的时刻;拖动时自动暂停,松手后自动续播。
边播边算只算到播放位置前方约 2 天,暂停后不再继续计算;时间轴长度随演播不断增长,首帧秒出、无需等整季算完。

三、台风卡片与 ACE 统计

实时列表「演播」页中部逐条列出当前场景的每个系统。
卡片内容编号与名字、等级色点、当前风速、中心气压、经纬度位置。
等级标签热带扰动 / 热带低压 / 热带风暴 / 强热带风暴 / 台风 / 强台风 / 超强台风。
待生成尚未到生成时刻的系统显示「将于第 X 小时形成」。
消散汇总消散后整卡转为生命史口径:峰值风速、最低气压、最强等级、持续时长。
ACE 累积每个系统显示自己的 ACE(累积气旋能量):按国际通行算法,每 6 小时取一次风速、只计入热带风暴及以上(≥17.2 m/s)的时刻并平方累加。进行中实时累计,消散后为全程总值。
本季 ACE 条左上角独立进度条,显示全季各系统 ACE 之和;满格参照典型活跃季 300,超出则满格并转为暖红。
峰值附注活跃系统在风速后附注历史峰值,以免与消散后的卡片混淆。

四、图层与底图

底图3 种:高德街道 / 卫星影像 / 暗色(GeoQ)。
中间层模式4 种:🌬 风场粒子 / ☁ 云图雨带 / 🌀 气压场 / 关。
路径开关显示或隐藏台风轨迹线。
图标开关显示或隐藏台风图标与强度。
图例风力色带(0–70 m/s)与台风等级配色两组图例。

五、地图交互与查询

悬停读数实时显示光标处的风速(m/s)、气压(hPa)、风向箭头。
节点查询点击路径上的点弹出信息卡:时刻、位置、最大风速、中心气压、移动方向与速度。
选中高亮被点选的路径节点以黄色圆圈高亮。
缩放 / 平移滚轮缩放、按住拖动平移,或使用右下角 ± 按钮。
数据域边框蓝色虚线框标出模拟覆盖的经纬范围。

六、仿真逻辑(物理机制)

模拟范围逐小时推进,覆盖约 100–152°E / 4–44°N 的西北太平洋海域,分辨率约 1 个经纬度。
大尺度环境副高脊环流(决定台风能否转向)、信风急流、西风带、季风槽 / ITCZ,以及引导气流的季节性振荡。
生成机制生成条件由 海温(≥26.5℃,暖池 28℃ 饱和) × 辐合带 × 低垂直风切变 × 季节相位 共同决定,条件适宜时随机触发,没有固定配额。
强度演化暖水层厚度、垂直风切变、高空辐散、海洋被搅动后的降温(冷尾迹)等共同决定加强或减弱。
冷尾迹台风搅动抽热形成冷尾迹:移速慢的系统反复抽干同一片暖水而自毁,移速快的把尾迹留在身后。
陆地衰减使用真实海岸线与地形数据(覆盖中国大陆、日本、朝鲜半岛、台湾、菲律宾群岛、中南半岛等);登陆后受地形摩擦影响明显减弱,贴岸不易增强,出海后环境合适可再增强。
生命周期达到热带风暴(17.2 m/s)后按西北太平洋命名表取名;区分热带扰动与残余气旋;只按强度与环境自然消散,不设人为寿命上限。
多涡旋相互作用所有涡旋共享同一流场,会互相牵引、彼此影响。

快速上手

五步跑起一整季
  1. 在右侧面板切到 「场景」 页,选择 「模拟生成」。
  2. 按需设定参数:随机种子(留空则每次随机)、起始日期(决定季节相位,8–9 月最活跃)。
  3. 点击 「▶ 开启新一季(重置)」:首帧秒出并自动播放,时间轴与风场随后续演算实时增长。
  4. 到 「演播」 页播放 / 暂停 / 调速,或拖动时间轴回看任意已算时刻。
  5. 到 「图层」 页切换 风场 / 云图 / 气压场,更换底图,开关路径与图标。

想加戏?

在 「场景」 页点击 「+ 在当前时刻催生新台风」,会在当前时刻就地注入一个新系统, 已有的台风保持不变、继续演进。

复制左下状态栏里的种子即可复现同一季;「历史回放」页可载入 12 场内置的真实台风个例(教学简化示意)。 暂停后不再继续计算,拖动时间轴不会卡顿。

界面导航

每个区域负责什么
顶栏标题「台风模拟器 · SfNstu TyphoonLab · 星数流光旗下企划」,分三行显示;主界面左上角的 ? 按钮可随时打开本引导页。
ACE 条左上角:本季累积气旋能量(ACE)进度条,满格参照典型活跃季 300;超出则满格并转为暖红,数值照实显示。
控制面板主界面右侧,含 演播 / 场景 / 图层 三个页签。
演播页播放控制、演播速度、日期时间、时间轴,以及每个台风的状态卡片(风速/气压/位置/等级)。
场景页模拟生成:开新一季与催生系统;历史回放:载入内置真实个例。
图层页底图、中间层显示模式(风场/云图/气压场/关)、路径与图标开关、两组图例。
状态栏左下角:时间线长度、计算耗时、模拟规模、随机种子与演算状态(种子可用于复现同一季)。
地图控件右下角缩放按钮;滚轮缩放、按住拖动平移。

演播页的控件

  • ▶ 播放 / ⏸ 暂停:开始或暂停时间推进。
  • ⏮:回到时间轴起点(不重置场景)。
  • 演播速度:0.5 / 2 / 8 / 30 小时每秒。
  • 时间轴滑块:拖到任意已算小时;拖动时自动暂停,松手后续播。

图标与图例

地图上的符号、颜色与线型分别代表什么

一、地图上的台风符号

已达热带低压及以上的系统:带 4 条风臂的螺旋图标。 填充颜色表示等级(见下),半径随风速增大;4 条风臂随移动方向旋转。
热带扰动(< 10.8 m/s):白色实心圈。系统刚生成、尚未组织起来的增强前期。
热带低压(10.8–17.1 m/s):蓝色实心圈。
残余气旋:白色虚线圈。曾发展到更高强度、之后减弱到 10.8 m/s 以下的消亡后期。
#12 海葵 系统标签:图标上方文字。达到命名标准显示「#编号 名字」,未命名显示临时编号(如 90W)。

二、台风等级配色

热带低压 热带风暴 强热带风暴 台风 强台风 超强台风

分级标准(m/s):<10.8 热带扰动(不计级)· 10.8 热带低压 · 17.2 热带风暴 · 24.5 强热带风暴 · 32.7 台风 · 41.5 强台风 · 51.0 超强台风。

三、路径线型

强度分色实线:已发生(或历史)的轨迹,颜色随当时强度变化(白=扰动,蓝=低压,其余按等级色)。
每 6 小时位置点:白色小圆点标出轨迹上的等时点。
白色虚线:残余气旋段(已减弱)或 模拟预报段(尚未播到的未来路径)。
○ 生成点:每条路径的起点,白色空心圆;历史回放里标的就是该台风的真实生成位置(若生成地在模拟海域以东,○ 会落在地域边框以东一点)。
× 消散点:路径的终点。配合生成点,一眼可分辨「同一场台风」与「先后两场台风」。
黄色圆圈:你点选的路径节点高亮。
台风消散后,其路径会随时间逐渐淡出,约 1.5 分钟内完全隐藏。点击右侧对应的台风卡片可让它重新显示。

四、场色与读数

  • 风场(粒子 / 色块):按风速 0 → 70 m/s 由青蓝 → 绿 → 黄 → 橙 → 红 → 紫渐变。
  • 云图雨带:灰白越厚表示云 / 降水越强。
  • 气压场:蓝色 = 低压(气旋中心),暖色 = 高压(副高),与风场满足地转一致。
  • 数据域边框:蓝色虚线矩形,表示当前模拟覆盖的经纬范围。
  • 鼠标浮层:金色箭头指向「风吹去的方向」,同时显示风速(m/s)与中心气压(hPa)。

交互与技巧

把鼠标交给地图
鼠标悬停即时弹出该点的风速(m/s)与气压(hPa)读数;箭头指向「风吹去的方向」,浮层不遮挡任何操作。
点击路径节点弹出该点的节点信息卡:时刻、位置、最大风速、中心气压、移动方向与速度;点空白处关闭。
点击台风卡片让已淡出的路径重新显示;刚消散的台风可用它把轨迹调回来再看一遍。
拖动时间轴回看任意已算小时;播放中拖动会先暂停,松手后自动续播。
+ 催生新台风在当前时刻就地注入新系统,不影响已有台风。
缩放 / 平移滚轮缩放,按住左键拖动平移;也可用右下角 ± 按钮。
性能小贴士:演播速度越快,单位时间推进的小时数越多;演算只推进到播放位置前方约 2 天, 暂停后不再继续计算,因此拖动时间轴回看时不会卡顿。

物理与说明

数值背后的几条规则

实时计算

演算只推进到播放位置再往前一点,暂停后不再继续计算,因此首帧秒出、无需等待整季算完。时间轴长度会随演播不断增长。

环境驱动生成

系统是否生成,由海温(≥26.5℃)、垂直风切变、辐合带与季节相位共同决定的潜势触发,而非固定配额。 因此夏秋多、冬春少,冬季也可能出现弱扰动。

命名与消散

  • 达到热带风暴(17.2 m/s)才按命名表取名,未达标准只有临时编号。
  • 强度演化包含陆地 / 山地衰减:穿越中央山脉、吕宋山地、海南五指山会明显减弱,出海后环境合适可缓慢再增强。
  • 消散由强度与环境自然决定(持续减弱到无法再维持涡旋),不设人为寿命上限。
⚠ 内置历史路径为教学简化示意,坐标与强度均已概化,非官方精确档案。

版本与更新

正式服 / 先遣服 / 归档版本

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