2012年西北太平洋多台站台风预报误差比较分析

为了科学地确定台风浪和风暴潮预报时采用的台风参数,利用中央气象台、日本气象厅、美国国家天气局、香港天文台和中国台湾气象局发布的预报资料,对各台站发布的2012年发生在西北太平洋上25个热带气旋的预报成果总体误差进行了分析和比较,并就2012年出现的两次双台风的预报误差进行了个例分析。结果表明:就整体而言,台风路径预报中,香港天文台的24 h,48 h和72 h预报次数最少但精度最高,分别为85.8 km,129.8 km,209.0 km;台风强度(最大风速)预报中,中央气象台在不同预报时效的平均绝对误差最小(4.5 m／s,6.0 m／s,6.6 m／s)且预报最稳定。而对于双台风的移动过程和强度变化,各台站的预报精度水平不一。     

西北太平洋台风活动和中国沿海登陆台风暴雨及大风的气候特征

根据１８８４－１９９６年台风资料对西北太平洋台风活动及中国华南、华东沿海登陆台风暴雨和大风进行了分析,得出：西北太平洋台风有两个活动中心,一个在南海,一个在菲律宾以东洋面上,各月活动中心的位置不同,华南沿海登陆台风主要集中在６－１１月,８－月的降水量和风速最大;华东沿海登陆台风主要集中在７－９月,其降水量和风速都不亚于华南沿海陆台风;华南和华东沿海登陆台风异常多和异常少的年份,台风的最大降水量和最大风速都无显著差异,西北太平洋台风生成频数有３０年和１５年的周期变化,华东沿海登陆台风有较强的１５和３－４年的周期变化。一般厄尔尼诺期间西北太平洋台风生成和登陆台风次数减少,拉尼娜期间次数增加;从气候学角度看,西北太平洋副热带高压指数中有副高脊线位置与华沿海６－７月登陆台风次数和副高北界位置与华南沿海８－９月登陆台风次     

西北太平洋付热带高压的短期振荡对近海区台风路径的影响

台风预报实践表明,预报中产生的误差,虽是由多种因素造成,但是。对西北太平洋付高短期振荡的趋势估计其误差,却是一个重要的因素。为此,分析西北太平洋付高的振荡过程,对提高台风路径的短期测报,有重要意义。 引起西北太平洋付高振荡的原因是复杂的。我们根据资料分析,初步认为原因之一是由于付高本身的周期变化。 付高短期振荡周期的长度,是一个较难掌握的问题。 我们以72年 7～9月的 120°E、130°E及140°E三个经线上逐日高度资料为根据,分析6～23天的周期。 设I为所要分析的周期。引人函数H:[0,fi—R”,它是这样定义的:对于任「0,l],…     

西北太平洋打转台风的时空规律

以西北太平洋打转台风(分为顺时针与逆时针两类)为例,研究了1949～2011年期间打转台风的时空规律.结果表明:打转台风主要发生在洋面,主要分布在110°E～150°E、10°N～30°N区域范围内.台风打转后的发展方向以偏北为主,也有一部分打转后西行,绝大多数顺时针打转台风的打转中心位置随纬度的增加而偏东.打转台风生成的高发期为7～10月,占总数的73.7%,8月份生成次数最多,2月份生成次数最少.我国的南海区域和菲律宾以东洋面是生成打转台风的两个高频区,夏季和秋季是打转台风活动的高发期,夏季的打转台风生成次数稍低于秋季,但是其深入内陆的范围广于秋季,并且台风打转中心位置在夏季达到最北.     

南海台风中期路径趋势判别预报方法

根据历史台风的相似路径将台风分为西行、西北沿海登陆和海上转向三类，并分析了各类５００ｈＰａ高度场的特征。通过地台风位移与其相应的５００ｈＰａ高度场的曲型相关分析，提取了天气强迫信息，加同台风的一些气候学和持续性特征作为待选因子，采用多级逐步判别方法，建立了台风７２ｈ路径趋势的各判别函数。     

2018—2020年西北太平洋台风特征及其对福州市臭氧浓度的影响

利用2018—2020年西北太平洋海域生成的台风资料和福州市5个国控环境空气自动监测站点臭氧数据,研究台风特征及其与福州市臭氧浓度的关系.结果表明,①2018年和2019年台风数量高于2020年,其中夏季台风数量最多,8月台风数量最多.②台风路径分为a类(南海型),b类(闽浙沪苏登陆型),c类(朝鲜半岛和日本登陆型),...     

解析解生成的自适应网格在台风路径预报中的…

在原台风路径预报的自适应网格模式的基础上做了以下改进：（１）采用解析解来生成自适应网格，从而减少了原方案需要迭代求解一个拟线性椭圆型方程所花费的时间；（２）采用了球坐标下的正压原始方程来代替局地坐标；（３）重新推导了自适应网格坐标下的方程，比原方案的方程在形式上要简单；（４）在保持台风中心网格分辨率的前提下减少了网格点数，从而大大地减少了计算时间。     

关于台风路径预报的Kalman滤波器

本文给出一种用以描述台风运动系统的Ｋａｌｍａｎ滤波器，并且探讨了用它作台风路径预报的可能性等问题。     

西北太平洋热带气旋路径及 强度插值方法比较研究

热带气旋最佳路径数据集整编了历史热带气旋的中心点经纬度,以及中心最低气压、最 大 风 速 等 强 度 信 息, 其记录时间间隔为６ｈ．研究中经常需要时间分辨率更高的路径及强度信息,因此需要对已有数据进行插值．为了寻找 适合热带气旋路径及强度特点的插值方法,本文首先回顾各种数学插值方法,利用线性、抛物线样条及三次样条函数,对 西北太平洋１９４９—２０１０年最佳热带气旋路径及强度数据进行插值;其次,针对部分形状特别不规则的热带气旋路径,基 于线性、抛物线样条及三次样条函数设计自适应插值算法;然后,定 义 插 值 误 差 并 作 为 指 标 检 验 各 方 法 插 值 效 果．结果 表明:１）三次样条插值方法可有效地对大多数较为光滑的路径进行插值;２）自适应插值算法对不规则路径的插值效果 最好但计算量稍大;３）线性插值方法对强度插值效果最好．      

耦合TIGGE降水集合预报的洪水预报

耦合数值降水预报信息的洪水预报延长了预见期,为防洪调度赢得了宝贵的决策时间.但"单一"的降水预报具有较大的不确定性,即基于"单一"的降水预报所做出的调度决策可能不是优化的,甚至可能会出现较大的偏差,因此在洪水预报中引入了降水集合预报信息来考虑相应的降水不确定性.文中以桓仁水库以上流域为试验流域,将欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的降水集合预报数据驱动新安江模型,得到预报径流的区间范围,为决策者提供更多有用的风险信息.计算结果表明,ECMWF降水集合预报可用于洪水预报,且能较好地描述洪水预报的不确定性.根据集合平均降水预报的特点,对集合平均降水数据进行了修正,并将修正后的集合平均数据驱动水文模型,其预报效果有了很大的改善.     

全球区域同化预报系统在台风移动与登陆预报中应用

全球区域同化预报系统为中国新一代数值天气预报模式.使用全球区域同化预报系统模式产品和常规观测资料,模拟预报了2005年4个登陆强台风,得到全球区域同化预报系统模式对于台风移动路径、登陆时间、地点、强度等方面的预报能力的初步评价,为应用全球区域同化预报系统模式进行台风天气预报和分析以及对于模式的进一步改进提供一些有意义的依据.结果显示,全球区域同化预报系统模式预报的台风路径24 h平均距离误差小于150 km,48 h平均距离误差小于200 km.模式预报台风强度偏弱,原因在于模式的初始场对台风强度的描述远低于实况,下一步需要改造模式初始场.     

基于人工神经网络集合预报的济南市臭氧预报方法

由于观测的不准确以及资料分析、同化中的误差,单一预报仅是一个可能的解。为弥补其不足,提出了一种基于人工神经网络集合预报的臭氧(O₃)预报模型,选取8类气象因子及2类污染物因子,搭建人工神经网络预报模型,并采用随机扰动方法,产生15组相互独立的随机扰动气象场,搭建人工神经网络集合预报模型,并以2013年—2019年5月—9月数据作为训练集,以2020年5月—9月数据作为测试集。结果表明:与单一人工神经网络预报相比,人工神经网络集合预报准确率明显提高,O₃污染命中率明显提高,O₃污染漏报率明显减少,O₃污染空报率略有增加;人工神经网络集合预报对O₃污染预报有过多倾向,而单一人工神经网络预报则有过少倾向;以2020年7月3日—9日的一次O₃重污染过程为例,与单一人工神经网络的确定性预报相比,人工神经网络集合预报能够更好地反映出污染的迅速累积上升及持续过程。通过提供定量的概率预报,人工神经网络集合预报可以给出多种可能性及其发生的概率,能为预报员提供包括不确定性在内的更多预报信息,该模型具有一定的实际应用价值。     

ECMWF集合预报产品在河南省暴雨预报中的应用

对2014到2015年5—8月欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的9类与降水相关的集合预报基本产品和统计量(以下简称集合预报产品)进行暴雨TS评分检验,筛选出:%90分位数、最大值、控制预报、融合产品、概率匹配平均5个评分较高产品.对所选产品做暴雨过程的应用效果分析发现:5个集合预报产品的强降水中心位置预报与实况较接近,大部分产品对大雨以上降水落区预报与实况较接近,但存在强降水中心极值预报较实况偏小的不足;最大值产品对于暴雨落区范围和强降水中心极值的预报通常较实况偏大;5个集合预报产品均表现为0~72 h时效内预报效果最好,72 h之后各产品对暴雨的预报能力明显减弱.基于检验和分析结果,采用百分比权重集成技术建立暴雨预报方法,2016年业务应用结果表明,集成后的暴雨预报产品效果优于单个集合预报产品.     

热带和副热带大气准双周振荡特征对西北太平洋台风路径的影响

根据美国联合台风预警中心热带气旋的数据(1979—2010年)以及NCEP/NCAR再分析风场和高度场的资料,从气候学角度分析了近32年夏季西北太平洋3类路径台风的大气准双周振荡的特征,并合成分析了6~10月3类路径台风生成时刻的原始环流、低频环流以及QBWO周期内低频环流的演变过程,结果表明:对流层低层至中层的大气存在明显的10~20 d准双周振荡特征,这对西北太平洋台风路径的预报有很好的指示作用;低频环流的演变特征表明,在西北太平洋地区,QBWO是通过低频气旋和低频反气旋来影响南海的季风槽以及副热带高压的强度和位置,进而对台风的生成位置和移动路径产生影响;菲律宾以东低纬度地区生成的低频气旋易于台风的生成,低频气旋的正涡度带走向和移动趋势预示着台风未来的移动方向;另外,在副热带地区同样存在着一支自西向东传播的大气准双周振荡波列,热带与副热带大气准双周振荡的相互作用对台风的路径产生了重要影响,这对台风路径的预报有较好的参考意义.     

江淮梅雨与西北太平洋台风的关系

本文对1949—2005年江淮梅雨与西北太平洋台风的关系及原因进行研究,指出梅雨降水量与全年、台风季的台风频数存在显著的负相关,分别达到-0．45、-0．39,并且有比较一致的反相位年际、年代际变化．季风槽向东延伸位置的不同,副高强度和位置的变化是导致两者存在显著负相关关系,以及台风路径、趋势差异的主要原因．梅雨异常年份的台风特征有着显著差别：多梅雨年份台风不活跃,路径以西北行为主,有较多的台风影响台湾南部和中国东南沿海,少梅雨年份则台风较活跃,以西行和转向路径为主,较多影响中国东部沿海,并且少梅雨年份有约两倍数量的台风登陆我国．     

江浙沿海台风特征分析

对影响江浙沿海台风的路径分布、发生频率等进行了系统分析,结果表明:影响江浙沿海的台风来自于西北太平洋和南海,其中90%以上生成于西北太平洋洋面,其余在南海生成。按其对江浙沿海的影响程度分类,得到影响江浙沿海台风的3种主要路径特征。台风主要在每年的5—11月进入江浙沿海,8月进入江浙沿海的台风数达到最大值;台风频数存在5—6年显著周期;21世纪以来进入江浙沿海的台风数逐渐减少,气旋能量逐年减弱。江浙沿海台风南多北少,浙江省(包括上海市)台风登陆次数较多,江苏省受台风影响相对较弱,基本无台风登陆。由于杭州湾附近特殊的水文环境和地形对台风路径的影响,成为奇特的台风零区,其附近基本无台风经过。     

西北太平洋浮游有孔虫的SSU rDNA序列及其古海洋学意义

研究对采集于西北太平洋冲绳海槽表层水体中的活浮游有孔虫进行DNA分析尝试，获得了西北太平洋浮游有孔虫Pulleniatina obliquiloculata 和Globigerina sp.等的SSU rDNA序列特征，并与南太平洋地区属种的DNA序列进行对比. 结果显示两不同海区P.obliquiloculata个体的SSU rDNA差异与同一个体内不同拷贝序列间差异类似，仅为0.7%—1.2%. 详细比较研究认为，传统微体古生物形态学定义种对西北太平洋与南太平洋的P.obliquiloculata来说具有可靠的分子生物学证据.     

西北太平洋环流和海温数值模拟

基于Ecom-si建立了一个西北太平洋海洋数值模式,综合考虑了侧边界通量、海表面风应力、热通量、蒸发和降水等因素,模拟并分析了西北太平洋环流和海温的基本特征.模式验证结果表明,模式计算的海温与日本2008年西北太平洋实测温度走航断面资料吻合良好.模式再现了低纬度海区表层自东向西流动的北赤道流、强西边界流黑潮、东海的台湾...     

福建前汛期一次强降水的集合预报检验和预报偏差分析

基于中国气象局最新业务化运行的GRAPES REPS,针对2020年5月5—7日福建前汛期一次强降水过程进行集合预报检验评估,并与ECMWF EPS对比分析,最后分析预报偏差原因.结果表明,在临近36 h预报上,GRAPES REPS不仅在集合平均预报的TS和BIAS评分上优于ECMWF EPS,而且概率预报误差小于E...     

台风活跃季月活动频次指数的构建及其应用

台风活动频次为每年汛期气象会商的重要内容之一,目前所使用的方案主要以数值模拟结果为主,且无法进行定量分析.本文采用美国国家环境预测中心(NCEP)的月平均高度场资料,基于其偏差信息,利用同化模型中的代价函数构建了一些表征西北太平洋5—10月间月尺度台风活动频次的指数,并利用这些指数建立了台风活跃季月活动频次指数模型.分析结果表明,该指数序列与台风频次序列的相关系数达0.7以上,且指数模型能很好地表征台风活跃季月频次信息,可为台风月尺度活动频次预测提供参考.