登陆台风研究概述

国际热带气旋研究界自20世纪90年代以来，把台风登陆从传统的台风路径体系中分离出来，成为国际台风研究的重点，例如WMO的世界天气研究计划(WWRP)、美国的天气研究计划(USWRP)和澳大利亚的某些研究项目都把台风登陆作为重点课题投入研究。陈联寿在全国第11届热带气旋科学讨论会上，提出了台风登陆的PDP计划，指出台风登陆阶段是研究台风、海洋、地形(岛屿、海岸、浅海区大陆架)3者相互作用的唯一手段。也是考察预报警报、社会响应和风暴灾害3者相互影响的良机。登陆台风引起的暴雨、台风大风、风暴潮等都有很大的变化。因此，把登陆作为一个独立的问题来研究十分必要。目前，对登陆台风研究也有不少成果，笔者从登陆台风的气候特征、陆地路径、强度变化以及登陆台风暴雨等方面作一简要的概述。     

急流与台风暴雨

我国最大的暴雨多与台风有关,并常造成灾害。但是,适时适量的台风降水也常给农业生产带来很大好处。所以台风暴雨始终是我国沿海地区气象台站十分关心的重大预报课题之一。根据我国天气工作者的经验,在做台风降水预报时,要着重分析两类不同性质的环流和系统的相互作用:即(1)台风环流与四周环流的相互作用;(2)台风内部     

根据地面天气系统的配置预报台风降水强度

预报台风降水强度,尤其是在台风登陆前预报台风到达江西省时的降水强度,目前还是一个难题。本文利用1959—1975年的天气图资料,根据地面天气系统的配置情况,提出了一个预报太平洋台风降水强度的方法,可以区分暴雨、大暴雨和特大暴雨三种     

强台风“菲特”(1323)极端降水研究进展

台风暴雨灾害是台风三类灾害(暴雨、大风、风暴潮)之首,而台风极端降水是暴雨灾害的直接原因,对台风极端降水的研究有利于增强对台风极端降水机理的认识和提高极端降水的预报水平。强台风“菲特”(1323)具有登陆强度历史罕见、降雨强度大、影响范围广、引发灾害重等特点,本文对“菲特”极端降水特征及其形成机理研究进行了回顾和总结。“菲特”的强降水过程主要分为两个阶段,造成了杭州湾一带和浙闽交界处两个强降水中心。“菲特”极端降水之所以产生,源于环境因子、地形和内部条件多尺度相互作用:环境因子涉及双台风作用、弱冷空气侵入、台风倒槽、垂直风切变和高空急流等,其中“丹娜丝”台风外围偏东气流源源不断的水汽输送是“菲特”极端降水形成的关键物理因子;山脉等地形增幅作用是浙江余姚等地出现历史性强降水的重要原因;水汽辐合和凝结与霰的融化和对流区雨滴的迁移是暴雨增幅重要的内部因素。     

0414号台风“云娜”的数值模拟

利用美国CAPS的非静力高分辨率区域预报模式(ARPS)对0414号台风"云娜"进行数值模拟,其中把新一代多普勒天气雷达资料分析引入模式,模拟结果表明ARPS模式能较好模拟台风"云娜"的移动路径、中心气压强度变化及台风大暴雨;并利用模式输出的组合反射率与雷达组合反射率资料比较来检验模拟结果.数值模拟结果表明台风自身结构是引起0414号台风西折路径的重要原因;浙南闽北地形对0414号台风的影响作地形敏感性试验结果表明浙南闽北地形使0414号台风移动路径出现右偏现象;浙南闽北地形对0414号台风强度影响较小,地形对深入内陆后台风强度变化有较明显的影响;浙南闽北地形对0414号台风暴雨有增幅作用,降水分布更加不均匀.     

山东台风暴雨的东亚环流特征

台风暴雨是影响山东的重要灾害天气,在山东发生的特大暴雨中,约占44％。本文通过对30年中(1956—1985年)在我国东南沿海登陆台风资料的分析统计,筛选出19次影响山东造成暴雨的台风天气过程,总结出了山东台风暴雨的东亚地区环流特征。并对几种主要天气形势做了定性描述,认为大陆长波槽在一定形势下的稳定、西太平洋副热带高压主要单体的位置和强度、台风本身的强度及环流特点三者对山东台风暴雨的短期预报有一定的指示意义。     

台风自身动力学过程(CISK)对其移动的影响

台风的移动是一个既重要又复杂的气象问题,虽然已经有过许多分析研究,但仍有不少问题没有搞清楚。在台风路径预报中,目前用得较多的方法之一是所谓“引导气流法”,它把台风作为一个“质点”,其移动只受外部流场的引导。不考虑台风自身动力学过程的影响,可能是引导气流法出现台风路径预报误差的重要原因之一。因为实际台风是一种极为活跃的天气系统,不能视其为完全被动的“质点”。除了外界环境(引导气流)对台风的移动有影响外,台风本身的动力学过程和结构也必然对其移动有不可忽视的作用。 根据第二类条件不稳定理论,台风的形成和发展是积云对流和天气尺度低压扰动间正反馈的结果。     

我国大风机理研究和预报技术进展

大风作为常见且影响严重的天气现象,可在各类天气系统和地形综合影响下产生。全面认识其机理和预报方法,对风灾防御和风能利用都有很大帮助。本文梳理了我国气象观测和业务预报关于大风定义、大风分布特征以及雷暴、台风等主要灾害性系统大风分布情况。之后简述雷暴、台风、冷空气等系统产生大风的机理,以及复杂地形下垫面的热力和动力作用对局地大风的影响,概括了不同系统大风预报技术的研究进展。最后总结大风研究现状和不足。     

云浮地区地形作用对天气气候的影响

结合云浮地区实际,从该地气候特征、主要天气系统(包括台风、暴雨、寒潮、高温等)简要分析地形作用对天气气候的影响,并探讨如何在实际天气预报业务中正确分析地形和下垫面的影响,从而达到精细化预报的目的。结果表明:云浮地区地形作用对本地气候特征的形成有明显影响,尤其对年降雨量和高温日数的空间分布影响尤其显著;不同影响系统形势下,地形作用也不相同。     

渤海西岸致灾风暴潮的统计预报模型

渤海西岸是风暴潮灾害多发区,1990年代以后发生几率和灾害损失明显增加。利用气象科学和海洋水文科学相结合的方法,依据黄骅港潮汐资料,对发生在渤海西岸的风暴潮进行统计分析。结果表明,台风和强冷空气配合气旋是造成渤海西岸风暴潮的主要天气系统,偏东大风增水和天文潮叠加是造成风暴潮的直接因素;风暴潮和天文潮汐都有半日潮现象。在此基础上,建立了渤海西岸风暴潮预报模型,通过台风或冷空气配合气旋影响时增水值的计算,结合天文潮汐资料,做出最高潮位预报。应用该预报方法对渤海西岸发生的7次风暴潮进行回报,预报值与实测值基本相当,是基层台站较实用的预报方法。     

影响广西的快速台风

统计分析了历年(1949～2001年)影响广西的快速台风的天气气候情况及环流背景,得出此类台风产生、移动的一般规律以及预报思路,为提高此类台风的预报准确率提供有益的参考。     

南海区域台风大风预报探讨

台风是夏半年影响南海和华南的主要灾害性天气,其中台风大风是其带来的灾害之一。为了提高台风大风预报的准确率,提前报出台风影响时风速大小,这对航海及沿海防台抗台都有积极的意义。本文采用旋衡风方程和静止台风气压场分布模式,用地面天气图上台风区域内某站的气压及其与台风中心的距离求出台风风速计算式,然后用北京气象中心广播的国家气象局气象科学研究院的台风路径数值预报结果或其它台风路径客观预报的结果来作南海区域台同大风的数值预报,经1981—1982年10次台风过程试报效果尚好,可供台风大风业务预报中参考。     

2009年台风"莫拉菲"诱发暴雨机制初探

2009年06号台风"莫拉菲"是今年第一个进入广西内陆的台风,对玉林造成重大灾害影响.大气环流场中西伸的副高和季风槽共同影响着台风"莫拉菲",造成玉林市全市出现大范围暴雨,局部大暴雨强降水天气,受灾严重.因此,研究"莫拉菲"诱发玉林市的暴雨机制,对进一步分析台风预报台风有重要意义.     

台风移动的分型统计预报方法

一、前言 近年来,用逐步回归的统计预报方法作台风路径的短期预报,已成为许多气象台预报业务中常用的工具之一,这个方法结合了预报员们的实践经验,经两年的使用结果证明是有一定参考价值的。目前的改进主要采取以下几个途径:(1)提高预报因子的质量,着重在各个因子的天气意义方面和台风移动之间相关性的提高。(2)对统计样本先作天气     

我国登陆台风灾害的监测及预报技术研究--项目的意义和进展

"我国登陆台风灾害的监测及预报技术研究"(2001DIA20026)于2002年3月启动.登陆台风会直接造成社会巨灾,过去因为技术条件不够,对它的研究无法开展.如今因探测技术发展,计算机能力的提高,登陆台风已成为国际台风研究的前沿课题.世界气象组织(WMO)的全球天气研究计划(WWRP)和热带气象研究计划(TMRP)联合开展代号为ITCLP的国际登陆热带气旋研究,美国天气研究计划(USWRP)开展了代号为USLHP的登陆飓风研究,澳大利亚开展了代号为TCCIP的登陆热带气旋影响研究,我国作为台风登陆最多的国家,开展这一研究已经偏迟了10年.     

BDA方案对台风背景高温天气预报的改进

广州地Ⅸ的高温天气主要是受副热带高压和台风外围下沉气流的影响所致.文中采用BDA(Bogus Data Assimila-tion)方法,探讨BDA方案对广州地区台风背景条件下高温预报的改进能力.选取2005年7月中旬广州地区出现的高温天气进行研究.这是比较典型的受副热带高压和台风(海棠)共同影响造成高温的天气过程.分析有无采用BDA方案的模式初始场.结果表明:采用BDA方案同化Bogus模型可以调整台风中心位置和强度,使所得到的初始场中心位置与观测更为接近,台风强度(气压梯度力、风速)比末用Bogus的情况强,与观测值更为接近.数值模拟的结果表明,采用了BDA方案的敏感试验可以更好地预撤台风路径和台风中心强度变化,从而更好地预报高温天气,对高温区分布、日平均温度大小等的预报都有改进.文中对引起这种预报差异的原因进行了讨论,并探讨高温预报改进的可能机制.大气下沉运动的增强是高温预报改进的主要原因.敏感试验由于广州中低层大气的水汽减少,大气的下沉增强,致使天空的云量减少,对太阳短波辐射的阻挡减小,从而地面吸收热量增多,温度升高,输送给大气的感热增加,大气气温升高.采用BDA方案可以改进模式在台风"海棠"过程对广州高温的预报.     

华南登陆台风降水不对称性及持续性问题

针对登陆华南台风降水及模式预报存在的突出问题,就当前关于登陆台风降水分布的不对称性及台风登陆后期持续性暴雨发生机理的研究状况进行回顾和分析,提出了需要深入研究的相关科学问题及模式预报技术改进的应对措施,为促进登陆华南台风暴雨预报工作和效果的不断改进提供参考。分析指出环境风场垂直切变、低层气团边界(如冷池边界)、干冷空气侵入、中尺度对流系统以及地形等是造成登陆华南台风降水不对称分布的重要影响因素。台风登陆后期华南发生的持续性暴雨往往与季风活动增强相关,活跃的西南季风为强降水中尺度对流系统(MCSs)发展提供有利条件,MCSs通过潜热加热反馈于大尺度环流,可使台风涡旋环流和西南季风得以维持并致使MCSs反复发生发展、暴雨持续。开展相关科学问题的深入研究,有针对性地考察评估目前模式的预报性能并提出有效改进方案,是进一步提高模式预报效果的重要途径。     

影响台风移动的几个基本因素及其应用

台风是夏秋季节对我国影响最大的一种天气系统,因它引起的狂风暴雨和高潮等灾害性天气都与台风路径有密切的关系。因此,作台风预报时,我们首先关心的是台风的移动路径。下面我们对影响台风运动的三个基本因素及其在分析预报中的应用作一简要介绍。     

1992年16号台风的数值研究

利用北京大学地球物理系暴雨监测与预报国家重点实验室发展的有限区域数值预报模式，对１９９２年１６号台风进行了１２ｈ数值模拟。时间是从８月３１日１２时（世界时）到９月１日００时。结果显示：模式预报的台风和实际台风的移动方向一致，移动距离相当。模式清楚地预报出了由台风倒槽所造成的强降水。这表明模式对台风路径、台风降水等都有较强的预报能力。还进行了对比实验，研究地形和积云对流等对登陆台风发展和降水的影响。结果表明：地形对台风的位置和降水有重大影响，积云对流除了对台风强度有影响之外，对台风环流的位置和台风的移动速度也有影响。     

极端天气预报指数和集合异常预报法在浙江台风和梅雨暴雨预报中的应用北大核心

利用2016—2021年ECMWF集合预报,评估了极端天气指数EFI(Extreme Forecast Index)、尾偏移指数SOT(“Shift of Tail”index)以及集合异常预报法在浙江台风和梅雨暴雨预报中的应用效果。通过研究极端天气预报指数对浙江台风和梅雨暴雨的最优预报阈值,发现梅雨暴雨阈值比台风暴雨明显偏小,且随预报时效增加减小速度偏慢。最优阈值预报相比确定性模式预报,在台风和梅雨暴雨预报检验中体现出更好的稳定性、提前性和准确性。进一步研究发现,通过区分天气类型确定的最优预报阈值,可作为台风和梅雨暴雨落区预报的参考依据。925 hPa水汽通量散度的集合异常度对浙江台风暴雨的落区和强度变化有较好的预报效果,850 hPa涡度和700 hPa垂直速度的集合异常度可以反映稳定性梅雨暴雨的过程演变。