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.     

“我国登陆台风灾害的监测及预报技术研究”通过验收

该项目由中国气象科学研究院主持,参加研究的单位有上海台风研究所、广东热带海洋气象研究所、广东省气象局、中国科学院大气物理所、北京大学等。在资料共享、学术交流、促进研究成果的公益服务等方面取得了成果。本项目的研究有以下几个特点:     

登陆珠江三角洲的台风特征及灾害防御

登陆珠江三角洲的台风是指在珠江口范围内即惠东至台山之间的海岸段登陆的台风（包括台风、强热带风暴和热带风暴，不包括热带低压，下同）。在珠江口登陆的台风是珠江三角洲地区最大的气象灾害，每当台风登陆时都会给当地的国计民生带来一定的影响和损失。因此，对台风产生的灾害，必须引起高度重视和深刻认识，充分利用现有的科技成果，有计划地开展新技术的试验研究，提高抗御台风的能力，减少台风造成的损失。1历史上登陆珠江D的台风的活动情况珠江口是我省台风登陆较多的地区，登陆次数仅次于粤西而多于粤东地区。台风开始出现的时间…     

我国台风灾害的初步分析

根据近４０年资料，对我国台风灾害进行了初步分析。分析表明，我国台风灾害发频次高，范围广，程度重，且具有显著的地域性，季节性特点。     

登陆台风站点大风预报的人工神经网络方法

利用数值预报格点资料预报登陆台风影响时,沿海地区站点风的预报是各站点的定时二分钟风向风速。通过对MICAPS站点资料进行整合、分析,选取了沿海地区400多个资料比较齐全的站点和海岛站作为预报站点。用NCEP再分析场的格点资料做相关性分析,选定9个预报因子。运用BP网络对每个站点分别建立纬向风和经向风人工神经网络模型,拟合风速的绝对值误差是1.3 m·s~(-1)。独立样本检验,风速绝对误差在2 m·s~(-1)以内。     

登陆台风对安阳降水的影响及其预报

在分析1966～1995年安阳区域夏季登陆台风的不同环流形势基础上,利用历史天气图资料及安阳区域实况要素资料,找出台风登陆后安阳区域产生的不同天气的预报指标,并分类建立了预报方程.     

登陆台风对安阳降水的影响及其预报

在分析1966－1995年安阳区域夏季登陆台风的不同环流形势基础上，利用历史天气图资料及安阳区域实况要素资料，找出台风登陆后安阳区域产生的不同天气的预防指标，并分类建立了预报方程。     

GRAPES区域集合预报系统对登陆台风预报的检验评估

针对2015年7—9月登陆中国大陆沿海的台风,利用GRAPES-REPS区域集合预报资料和集合统计诊断分析方法,对登陆台风的移动路径、时间、地点、强度和降水等进行检验评估,以期为预报员应用GRAPES登陆台风概率预报提供依据。检验结果表明,(1)集合平均移动路径要优于控制预报,集合预报各成员登陆地点存在20~340 km差异,但实况登陆地点均能落在集合成员登陆地点中。(2)对24 h和48 h登陆地点误差而言,集合平均较控制预报更接近实况。(3)随着预报时间的趋近,集合平均、控制预报和集合成员登陆地点距离误差逐渐缩小,登陆地点空间位置预报也没有明显的系统性误差。(4)集合成员对台风登陆时间预报偏早,平均提前2.3 h。(5)在强度预报中,尽管最低气压和近中心最大风速存在登陆前偏弱而登陆后偏强的趋势,但登陆点预报值区间包含了实况观测值,表明GRAPES-REPS集合预报能够较好展示多种可能信息。(6)不同量级降水AROC评分为0.56~0.76,具有预报参考价值;另外AROC评分的高低及台风暴雨落区的准确性与台风登陆点和登陆时间误差密切相关。可见,GRAPES-REPS区域集合预报可以在台风登陆地点、时间、强度和降水预报等方面提供更多的预报不确定性信息,有助于做出正确的预报决策。      

登陆中国热带气旋台风季参数的气候特征分析

 利用1949-2006年登陆中国的热带气旋（TC）资料,分析登陆TC台风季参数的气候特征,结论如下：1) 登陆中国的初旋①以南海生成为主（占5成半）,终旋以西太平洋为主（高达8成）,近50多年来初、终旋源地分别呈现向东北、西北移动的趋势;2) 广东（浙江）初旋最早（晚）,广西、浙江（广东、海南）终旋较早（晚）,广东（浙江）台风季最长（短）。近50多年来除浙江台风季呈延长的线性趋势外,其余各省台风季变短或变化不明显。     

我国台风预报业务的现状及思考

随着数值预报模式和技术以及综合探测体系的不断进步和完善,自20世纪90年代以来我国台风业务预报取得了长足的进步,特别是台风路径业务预报水平进展显著,目前基本达到国际先进水平。通过对我国及国际台风/飓风业务预报现状的回顾,分析了目前我国台风业务预报中存在的主要问题、业务预报难点和亟待解决的科学问题,同时展望了我国台风业务预报在全球气候变化条件下,以及日益增长的国家防灾减灾需求形势下所面临的挑战,并对我国台风业务预报的未来发展做出了一些粗浅的思考,提出了改进我国台风业务预报的相关建议措施。     

登陆台风环流内的一次中尺度强对流过程

2005年05号台风“海棠”登陆福建后,在外围云系里有1个明显发展的中尺度对流云团经过温州东部及北部地区,引起了强降水。通过分析这次中尺度对流系统的环流形势,得到该次中尺度对流系统的垂直结构特征,并对中尺度强对流系统的形成和发展机制进行研究。结果表明:台风东南急流在温州附近冷区边缘处低层受地形影响发生强烈辐合引起的垂直上升运动和冷暖空气相汇产生的对流不稳定性是台风环流内中尺度对流系统的主要形成机制;对流系统在暖湿空气和冷空气中心交汇处发展,西北侧的冷空气堆迫使暖湿东南气流沿西北倾斜的等熵面爬升,有利于倾斜对流系统的发展;低层条件不稳定区与中层条件对称不稳定区叠加,产生对流对称不稳定,在湿等熵面倾斜引起的涡旋发展的强迫机制下在中层产生范围较广的倾斜上升对流;由于等熵面的倾斜,大气水平风垂直切变或湿斜压性增加,进一步加强涡度的发展,使得对流系统向西北方向发展;另外,源于东南沿海,由台风东南气流输送的水汽为特大暴雨的产生提供了有利的热力条件。     

An Overview of Research and Forecasting on Rainfall Associated with Landfalling Tropical Cyclones

The ability to forecast heavy rainfall associated with landfalling tropical cyclones (LTCs) can be improved with a better understanding of the mechanism of rainfall rates and distributions of LTCs. Research in the area of LTCs has shown that associated heavy rainfall is related closely to mechanisms such as moisture transport, extratropical transition (ET), interaction with monsoon surge, land surface processes or topographic effects, mesoscale convective system activities within the LTC, and boundary layer energy transfer etc.. LTCs interacting with environmental weather systems, especially the westerly trough and mei-yu front, could change the rainfall rate and distribution associated with these mid-latitude weather systems. Recently improved technologies have contributed to advancements within the areas of quantitative precipitation estimation (QPE) and quantitative precipitation forecasting (QPF). More specifically, progress has been due primarily to remote sensing observations and mesoscale numerical models which incorporate advanced assimilation techniques. Such progress may provide the tools necessary to improve rainfall forecasting techniques associated with LTCs in the future.     

暴雨灾害的监测与预警业务应用平台研究

该项目是我国首批国家973项目“我国重大天气灾害形成机理和预测理论研究”部分研究成果的集成应用。该项目研究群体以中国气象科学研究院、国家卫星气象中心、中国气象局武汉暴雨研究所、中国气象局上海台风研究所的研究人员为核心。在各单位、各位科学家的共同努力下,2004年度该应用平台的研制工作取得了可喜的进展:     

台风浣熊登陆海南 北方遭低温冷冻害 ——2008年4月——

2008年4月,全国平均气温为11.6℃,较常年同期(10.3℃)偏高1.3℃;黑龙江、吉林、内蒙古平均气温为1951年以来历史同期次高值.     

我国西北地区生态气候环境监测预测方法研究

2003年12月18日，科技部委托中国气象局科技发展司主持对tt我国西部生态环境监测预测方法研究”项目进行了验收。验收专家组一致认为，面临西部大开发的急需，项目立项对推进西北地区生态环境建设和可持续发展，充分发挥和开发西部资源意义重大。项目主要创新性研究成果如下：     

台风“卡努”登陆前强度突增天气成因分析

利用MICAPS资料6、h 1次的CIMSS资料和卫星云图资料,对台风“卡努”登陆前强度突增天气成因进行了分析。结果表明:当台风向高空槽靠近时,高空槽前的正涡度平流能增强台风上空的辐散,而且高空槽使台风上空产生明显的热通量辐散,把台风产生的热量迅速带走;当台风处于海上太平洋副高西南侧时,太平洋副高适当增强,可使副高与台风间的东南气流增强以及环境风场垂直切变减弱。由于上述原因,台风“卡努”登陆前强度突然增加。     

新动力因子在登陆台风与降水移动中的诊断研究

引入新动力因子位温平流项与广义位温耦合水平通量参数(the Potential Temperature Coupling Flux Parameter,简称PTCF)的定义,即位温平流项与广义位温的雅可比行列式,对登陆台风"韦帕"(Wipha)及其雨带的移动进行了诊断分析,发现台风中心会向新动力因子绝对值(|G|)的垂直平均值最大值处移动;|G|垂直平均值大值区的移动和变化早于台风中心的移动,对台风登陆与登陆后的移动路径有一定指示作用。为便于推导新动力因子的演变方程,还利用ARPS模式的资料同化模块对NCEP每6 h一次的全球最终分析资料(FNL)与MICAPS系统下全球地面资料和探空资料进行四维同化,插值到等高坐标系下,计算并分析了PTCF的平流项与4个阻力项分别影响台风及其降水移动的相对重要性。