{"content":"
台风往往带来狂风暴雨、造成严重灾害,威胁百姓生产生活甚至生命财产安全。
\r\n
\r\n准确预报台风路径和强度变化是防灾减灾的关键。
\r\n
\r\n而进一步提高台风预报水平需要对台风路径和强度预报难点进行科学分析,这对改进数值天气预报和理解台风变化背后的机理也有重要意义。
\r\n 
\r\n\r\n
\"\"
\r\n\r\n

\r\n“峰回路转”的台风路径
\r\n
\r\n台风路径预报是防台风的首要问题,台风预警中提前3—5天(即72小时、96小时和120小时)的路径预报可为人员疏散撤离和财产保护赢得宝贵时间,对防台风工作部署具有重要作用。
\r\n
\r\n然而,要对路径进行准确预报并非易事。
\r\n
\r\n台风生成初期的长时效路径预报始终是国内外预报难点之一。当台风初始涡旋较弱且位于弱引导气流环境中时,各家数值模式分歧大、集合预报发散度高,数值模式对台风主要影响系统的长时效预报存在明显偏差。
\r\n
\r\n对比不同起报阶段的路径预报偏差可以发现,“杜苏芮”生成初期路径预报偏差较大,预报路径较实况路径偏东。
\r\n
\r\n7月21日8时至23日14时台风生成初期,中央气象台主观预报判断“杜苏芮”生成后将向西北方向移动,趋向于登陆台湾岛。
\r\n
\r\n但副热带高压(以下简称“副高”)形态调整后,7月23日17时预报调整为穿过巴士海峡进入南海东北部海域。
\r\n
\r\n副高是影响“杜苏芮”路径的主要系统。由于数值模式在“杜苏芮”生成初期对副高变化预报差异较大,路径预报不确定性较高,导致集合预报路径发散度较大,且不同起报时次客观路径预报调整的方向分歧也较大,增加了主观订正的难度。
\r\n
\r\n而“海葵”路径之所以较难预报,是由于台风靠近台湾岛时,受台湾中央山脉的影响,在台湾岛的西侧容易产生诱生低压,导致原来的气旋中心消亡并被新的气旋中心取代,从而使路径发生突变,加大预报难度。
\r\n
\r\n此外,台风的移速突变也是台风路径预报的主要难点之一。因为这种移速的显著变化常常出现在转折点附近和转向后,容易出现预报误差。
\r\n
\r\n通过分析2005—2010年西北太平洋上台风突然北折和西折路径的预报误差发现,北折突变路径在突变时刻,24小时路径预报误差达145.6公里,比平均预报误差增加了29.3%。
\r\n
\r\n台风“杜苏芮”和“海葵”的移速都经历了先变快后变慢的过程,且在一段时间内回旋少动,这也增加了路径预报的不确定性。
\r\n 
\r\n\r\n
\"\"
\r\n\r\n

\r\n“双台共舞”扰乱台风节奏
\r\n
\r\n台风“杜苏芮”生成发展期间,其东侧出现了热带扰动,后来该扰动发展为今年第6号台风“卡努”。
\r\n
\r\n台风“海葵”影响期间,不仅有台风“苏拉”的作用,其东侧也有热带扰动在酝酿。
\r\n
\r\n西北太平洋上出现双台风时常会观测到异常路径——当两个气旋性涡旋在较近距离内相互作用时,路径的预报误差较单一台风明显增大。
\r\n
\r\n一般来说,东侧台风的存在使西侧北上台风移速减慢,移动方向更偏西,东侧台风越强、纬度高于西台风,双台风之间互旋作用越明显,西侧台风路径就越偏西、偏南。
\r\n
\r\n“杜苏芮”生成于副高南侧,此时副高受到“杜苏芮”和中纬度西风带系统以及“卡努”的共同影响。
\r\n
\r\n副高形态的变化对于台风路径预报具有重要影响,“卡努”通过环流形势的作用引起“杜苏芮”路径预报的变化。同样,“海葵”在多种力量的“撕扯”下缓慢前行,鞍形场、大陆高压、西南季风等都可能影响台风路径。
\r\n
\r\n大气是一个对初值敏感的高度非线性动力系统,即使在预报技术稳步发展的今天,台风3—5天路径预报的极大误差仍旧存在,提早发布精准的长时效路径预报充满挑战。
\r\n
\r\n在对“杜苏芮”的整个预报过程中,24小时路径预报误差为51公里,低于全年平均水平。
\r\n
\r\n其间,预报员的主观订正发挥了重要作用——预报员对模式预报场的关键系统或者关键区的及时检验和订正非常重要,实时检验系统可为预报员提供支撑。
\r\n
\r\n台风强度快速变化给预报带来巨大挑战
\r\n
\r\n在过去三十年中,台风的路径预报水平显著提高,但是强度预报,尤其是快速增强过程的预报,仍然是国内外台风预报的难点。
\r\n
\r\n台风强度快速变化是台风强度预报误差的重要来源,台风强度达到峰值后突然快速减弱这一过程因其突发性和迅速性,更是给预报带来了巨大挑战。
\r\n
\r\n特别是近海台风快速加强尤为难预报。统计分析表明,约17%的台风在靠近岛屿或陆地时出现了快速加强现象。
\r\n
\r\n“杜苏芮”经历了两次加强过程,7月21日8时生成后,24日20时加强为超强台风级,经过巴士海峡强度减弱为强台风级
\r\n
\r\n27日17时进入南海东北部海域后再次加强为超强台风,靠近福建沿海。“海葵”9月1日6时开始强度快速增强,9月6日迅速减弱,登陆前再次快速增强。
\r\n
\r\n在预报过程中,模式对“杜苏芮”强度预报较实况偏弱,特别是快速增强过程,最大强度明显偏弱。
\r\n
\r\n预报员通过分析当时的大气环流和海温条件,发现二者均有利于台风强度增强,于是判断台风将在近海增强并以强台风级登陆福建
\r\n
\r\n并通过雷达观测发现“杜苏芮”登陆前维持双眼墙增强的现象,最终确定登陆前其强度维持,这也与浮标、雷达等获取的观测结果一致
\r\n
\r\n而“海葵”加强为超强台风前,中上层切变持续减小,进入海峡后,切变依然很弱,若无台湾地形影响,可能以超强台风继续西行。
\r\n
\r\n近年来,缺少洋面上有效的观测资料是强度预报偏差的一个直接原因。如何利用先进的资料同化方法同化多源资料来改善台风的初始热力、动力信息,从而改进对台风的模拟和强度预报是当前研究的热点
\r\n
\r\n在实际的业务监测分析中,为了避免对快速加强过程中台风强度的低估,需要应用雷达、海岛自动站及其他观测手段,以获取更全面的台风强度变化信息。
\r\n
\r\n预报员的难题
\r\n
\r\n在台风预报过程中,如何准确把握环流形势场和各种因素的相对作用?在复杂的环流形势下,面对各家模式预报出现的分歧,预报员应该何去何从?
\r\n
\r\n如何集合不同时段不同预报产品所长得出最好的预报结果?在前期不确定性较大的预判下,如何有效地进行台风灾害风险决策,在不确定性风险和减灾之间寻求平衡?这些都是预报员一直以来面临的难题。
\r\n
\r\n预报员一面在业务实践中不断总结台风预报经验,试图从台风个例中加深对模式性能的认识,并归纳出一般性规律,为日后预报提供指导
\r\n
\r\n一面深入研究剖析影响台风路径和强度背后各种因素的深层机理,探索台风极端暴雨的形成机制,并将研究成果应用于台风预报中。
\r\n
\r\n要应对这些难题,需要提升预报员对台风外部影响环境和内部结构特征等因素的综合分析能力,对大气环流配置和各家模式特点了然于心,博采众家之长,避免被模式所误导,并明确不同因素可能导致的台风预报误差特点,从而在进行主观订正时更具针对性。
\r\n 
\r\n","newid":"50937","publishTime":"2023-11-03 16:04","source":"中国气象报社","thumbnail":"https://image.weatherol.com/news/202311/thumbnail_20231103034729123.jpg","title":"解析台风预报难点:走出狂风暴雨的迷宫需过哪些关?","type":"101"}