我国热带气旋路径和强度预报业务现状与发展动态

一、 路径1.综合预报       中央气象台作为国家级气象中心,其热带气旋(TC)路径预报是最具代表性的综合预报。自1985年以来,中央气象台综合方法的预报水平有显著的提高。根据对台汛期预报结果的统计,其24h预报的平均距离误差从1985年的239.8km减小到2002年的130.5km,48h误差从499.8km减小到222.8km。尤其是在从1998到2002的5年间,预报误差有逐年减小的趋势,而且对西行和西北行TC的预报精度较高,但存在移向偏西、24h预报移速偏慢的系统性误差,对高纬远海以及快速移动TC的预报能力较差。       除中央气象台外,我国沿海各省、自治区和直辖市(从辽宁至广西)均对进入责任海区的编号TC发布路径综合预报。2.客观预报       我国目前在气象系统内部正式广播的TC路径客观预报方法包括统计或统计动力预报方法(以下简称统计类方法)和数值预报两大类。前者包括概率椭圆方法、统计动力方案SD90、客观预报集成方案和统计释用方法,后者包括国家气象中心路径数值预报系统、上海数值预报业务系统和广州南海数值预报系统,还有一个路径中期预报方法进行3天以上的预测。这些方法都是在85期间研制,其后投入业务应用的。       上述方法,尤其是各数值预报系统,在投入业务应用后得到了不断的改进,包括水平和垂直分辨率的提高、参数化方案的改进、模式初始场的优化等。以上海数值预报业务系统为例,其在投入业务应用初期采用的是50km的水平分辨率,现为双重嵌套网格(45/15km),垂直层次从17增加到22层,目前采用了MRF边界层参数化方案、KF积云对流参数化方案和简单冰相显式水汽方案。根据3年(2000-2002)台汛期的统计数据,这3个数值预报系统24和48h预报的平均距离误差分别为183km和355km。       相对于数值预报方法而言,统计类方法在投入使用后的改进工作较少,2000-2002 年的3年平均距离误差为196km(24h)和438km(48h)。二、强度       目前,我国只有中央气象台正式对外发布TC强度预报,其24h和48h的中心附近最大风速预报平均误差分别为4-5m/s和6-8m/s,预测趋势一致率为70-80%。       中国气象局上海台风研究所在85期间研制了一个预测TC强度变化的客观预报方法,即TC强度的统计释用预报方法。该方法自1996年起开始试运行,并在气象系统内广播,其中心附近最大风速的平均预报误差与中央气象台综合预报水平相当。三、发展动态       客观预报方法水平的不断提升是进一步提高TC路径综合预报能力的前提和基础,目前我国正在开展的有关工作主要有以下几个方面:1、现有各数值预报模式的改进,包括水平和垂直分辨率的提高、参数化方案的改进、模式初始场的优化、海-陆-气耦合技术开发等。非常规探测资料在改进模式初始场、更好地描述TC结构等方面的应用尤其受到重视。例如,广州热带海洋气象研究所应用TOVS资料,分析发现了TC低层高度场上的低值中心与高层的暖中心有偏移的现象,并用于对TC Bogus的修正,从而改善了模式对TC路径和强度的预报性能。上海台风研究所则正在开展应用AMSU、QuikSCAT、TRMM以及云导风等各类资料改进TC模式初始场的同化技术研究。2、客观集成预报方法的改进。该方法可在一定程度上解决预报员面对各不相同的预报结果难以取舍的问题,因此在国内外TC业务预报部门都受到重视并已发挥了积极作用,但其预报水平在很大程度上依赖于子方法的性能,因此用预报效果更好的子方法替代原有子方法,以提高该方法的预报能力是目前受到研究人员关注的一个问题。3、集合预报技术的研究。鉴于TC预报对其初始结构和位置及模式参数化等的不确定性特别敏感,这一技术在国外TC路径预报中的研究应用已显示出较明显的改进效果.目前我国还处于初期研究和试验阶段,但已有研究表明,TC路径预报结果对Bogus类型及其在环境场中的位置确是相当敏感的。上海台风研究所基于这一技术,提出了一种路径概率预报方法。       TC强度预报的困难和意义早在上世纪末就受到了各国科学家的关注,但是强度预报技术至今仍进展缓慢,统计预报模式在实际业务中继续占重要的指导地位(如美国国家飓风中心的飓风强度统计预测系统)。在近两年,也有一些国家(如日本、美国)开展了TC强度的数值预报业务,但其预报效果和统计方法比较并无明显的优势。基于这一现状,上海台风研究所目前正在开展TC强度的统计预报技术开发和统计释用预报方法的改进工作,一个类似于TC路径气候持续法的强度气候持续法已研制成功,并在2003年台汛期进行了准业务试验。TC强度的数值预报业务在我国则还没有提上议事日程。

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