台风路径预报专家系统

一、前言现代气象预报要求对多种预报方法进行综合和决策,并应用电子计算机技术建立定量化和自动化的预报系统。近年来,浙江省气象科学研究所对进入第二警戒区     

预报台风路径的相似原理

近年来,国外预报台(飓)风路径成绩最佳的一个方法,是所谓相似方法。美国迈阿密国家飓风中心称此方法为HURRAN,关岛美国舰队天气中心联合台风警报中心称此方法为TYFOON。结合预报实践经验,我们对之又作了若干改进,制订出三个方法:相似方法,相似加权方法和相似加权回归方法。其中前两个方法较简单,在不使用计算机的情况下,由一、两个人手算一小时左右即可算出预报结果,适合广大气象台站日常使用。     

台风路径预报专家系统的初步试验

一、前言现代气象预报的发展,是多种预报方法的集成和决策,并运用电子计算机技术,建立客观化、定量化、自动化的预报系统。近年来浙江省气科所对进入第二警戒区(31°N,127°E;27°N,135°E;18°N,117°E;15°N,127°E四点连线围域)内的台风路径,陆续给出了天气学、统计预报,统计——动力预报及气候持续性预报等客观预报方案。天气预报人员在多年预报业务实践中也总结了不少行之有效的预报经验与方法。为了把这些方法、经验系统化,并有效地应用到预报业务中去,我们初步研制了一个台风路径预报专家系统。     

辽宁台风路径客观自动化相似预报方法

目前,国内使用的相似方法,一般多考虑台风的季节、位置、移向、移速和天气型相似,但从天气型的划分,天气系统位置的确定到实时预报,一般都采用人工读数、人机对话等形式,没能做到完全客观自动化.针对上述问题,我们研制了一个适用于辽宁北上台风路径的完全客观自动化的相似预报     

台风路径相似预报模式的改进与实践

本文对HURRAN模式做了业务性改进。①按具体情况设定不同长度的持续性作用时间;②根据背景形势的情况和预报经验决定相应的权重得分,最后按照权重得分综合出相应的预报路径及相应的概率椭圆, 实践表明,改进后的效果是明显的。路径预报方向误差显著减小,但在台风转向前后移速的预报误差仍较大。     

县站PC-1500台风条件推理相似预报系统介绍

PC-1500袖珍机是目前气象系统配备最多的机种之一,它功能齐全,尤其是灵巧的绘图功能。我们利用它做台风相似预报并打印出台风路径,对做好预报服务十分方便。该系统鉴于PC机内存小,而台风样本容量大分成两部份,分段执行来实现。现介绍如下: 第一部份:推理判断,相似度计算,检索出最相似的台风。该部份贮存有60～82年进入第二警戒线118个台风的资料(见附一),和预报经验指标。程序启动后,按顺序由键盘输入预报台风的各项资料,系统将根据贮存的预报经验指标(见附二),推理判断台风是属于何种类     

广西台风暴雨预报专家系统

台风暴雨是广西需要认真对待的预报服务课题之一,它是多种尺度天气系统相互作用的结果。台风环流与冷空气、西南季风以及副高南落西伸等的天气尺度系统的相互作用是形成广西台风大暴雨,特大暴雨的天气背景、广西台风暴雨预报专家系统的知识库广泛采集预报经验和预报因子,归纳成环境知识、核心知识和生成知识三大部份,概述了各部份知识的含义及功能。     

台风路径相似加权预报方法的一个改进方案

一、前言 1975年,广东省数值预报试验小组曾经使用相似加权法作台风路径的预报,取得了一定效果,但发现仍存在一些不足之处: 1.在相似因子方面,虽已注意到了大多数主要因子如季节、初始场、地理位置、瞬间速率和移向等,但却忽视了台风的前期运动。     

卫星云图资料在台风路径相似预报中的应用

利用中国气象局（CMA）最佳台风路径资料、地面加密自动站资料、SRTM30数据与ERA5再分析资料,对2013年相似路径台风“苏力”与“潭美”造成的福建暴雨落区差异的成因进行了分析。结果表明：（1）两次台风暴雨过程中福建强降水落区相对于台风移动路径方向的位置在其登陆前后有所不同,台风登陆前强降水均位于其路径北侧（闽东北）,台风登陆后“苏力”强降水转至其路径南侧,而“潭美”强降水则位于路径附近。（2）台风登陆前“潭美”相较于“苏力”低纬存在强水汽输送带、闽东北上空高能高湿、低层辐合和高层辐散形成的抽吸作用,配合垂直正涡度场及地形抬升作用,该区域上升运动强且伸展高度高,导致其路径北侧降水强度更大、范围更大。（3）台风登陆后,“苏力”路径的南侧为强水汽辐合中心、气流汇合区及能量锋区,垂直正涡度柱南倾,上升运动强烈且强对流不稳定;“潭美”移动路径附近为强水汽辐合中心,西北气流与偏西气流汇合,维持暖湿结构,正涡度柱范围位于台风中心附近,该区域配合低层辐合、高层辐散,强垂直上升运动。受地形的引导、阻挡作用,低层气流加速辐合与抬升,有利于强降水的维持和加强。（4）台风强降水落区与环境风垂直切变有较好的对应关系,强降水区往往位于环境风垂直切变矢量下游和左侧;“苏力”和“潭美”登陆前后环境风垂直切变强弱和方向不同,可能是造成福建暴雨落区差异的重要原因之一。

     

两例相似路径台风降水差异的成因及预报分析

2016年超强台风“尼伯特”和“莫兰蒂”的路径极为相似,登陆福建北上途经太湖流域后入海的路径也几乎重合,但太湖流域出现的降水却迥然不同,前者仅造成了太湖流域个别测站的暴雨-大暴雨,后者则出现大范围暴雨-大暴雨。利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料、中国气象局的台风最佳数据集及美国国家环境预报中心（NCEP）提供的再分析资料等,对两个台风登陆后的环流背景、台风结构特征等进行了对比分析。结果发现：“莫兰蒂”登陆后的低压环流结构保持良好,北上过程中与外围浅层冷空气的相互作用明显,海上水汽输送通道畅通,台风倒槽导致太湖流域大范围暴雨-大暴雨;“尼伯特”登陆后迅速减弱,环流结构出现“空心化”,水汽输送弱,高层弱冷空气与台风残余低涡的叠加触发局地短时强降水,未能导致太湖流域大范围暴雨。从预报回顾看,模式对登陆台风北上过程中强度预报过强是导致“尼伯特”在太湖流域风雨预报过度的主要原因。3 d以上的中期台风降水预报中,经验概念模型与模式集合预报结果的相互印证,有利于得出比模式确定性降水预报更合理的预报结论。     

台风定量预报专家系统知识库的研制

台风定量预报专家系统的功能是预报台风的短期路径和降水。本系统用到的经验总结材料总共20多份,在进一步加工整理这些经验总结的过程中,对预报因子的选取、表达和结构都做了改进,对抽象模糊的经验做了补充完善。主要做法如下: 一、预报因子选取方法 在天气预报中,预报因子的选取一直都是共同关心的重要问题,专家系统也不例外。由     

台风路径的单站预报

一、台风路径的划分(一)思路:我们按台风本身的移动规律和台风影响的具体情况来划定起报区并进行分类处理,以便把无影响或影响很小的台风剔除掉。台风本身有那些移动规律呢?在空间上,浙闽登陆北上的台风,其路径分为两束,在太湖西侧约一个经度的范围内,有一个明显的空档;海上北上的台风也分成两束,30°N 上、125—127°E 间也有一个空档。在时间上,不同路径的台风也各有自己的盛行期。近海台风,凡北上者都在7月中旬到8月下旬的高温季节,凡转向者都在6月下半月。     

南海台风路径预报试验

利用预测误差平方和最小准则的逐步算法对台风路径进行拟合和预测试验，试验结果表明ＰＲＥＳＳ方法得到的模型具有较强的预测能力，因而，ＰＲＥＳＳ方法同逐步回归一样，也是一种预报台风路径客观有效的方法。     

台风路径客观预报座谈会

中央气象局1977年3月初召开了台风路径客观预报广播改进座谈会,参加座谈会的有正式发布预报广播的九种台风路径客观预报方法的制作单位和沿海有关省、市的气象业务、科研等单位的代袭。会上检查了各项预报方法在1976年的使用效果和预报传递情况,并对存在的一些问题提出了改进意见和措施。这九种预报方法是无产阶级文化大革命以来,在     

台风路径预报的初始场相似方案——改进HURRAN模式的业务预报系统

Hope和Neumann于1969—1970年间提出一种预报台风路径的历史相似方法—HURRAN模式。北京气象中心参照该模式,对相似判据稍作修改后,设计了一种相似预报方法。我们参照HURRAN模式与气象中心的相似判据,在IBM-PC/XT微机上实现了一个应用初始场相似作台风路径预报的业务化应用系统(以下简称系统)。该系统充分利用电脑的快速运     

台风环境场特征相似预报方法

通过多种场相似计算方法的试验比较,提出环境场特征的场相似分析方法,建立台风相似预报系统。利用1950—2006年NCEP再分析资料,计算关键区域的物理量场特征值;设计图形识别程序,获取每个台风过程的天气形势场各种特征值;建立环境场特征数据库和相应的台风过程实况资料库。预报时,利用数值预报产品和实况资料计算特征值,采用逐步相似筛选的方法,在特征数据库里选出相似历史个例作为预报参照。检验表明:该系统对2007—2009年的台风预报,尤其是台风暴雨雨量预报效果较好。     

台风路径集合预报试验

基于T63L9模式,利用BGM法进行了台风路径的集合预报试验,并对集合预报中的一个关键技术—繁殖长度进行了研究。结果表明:相对于控制预报,利用增长模繁殖法制作的集合预报对台风路径预报的技巧水平有了很大提高。集合预报中采用不同的繁殖长度对台风路径预报效果有一定影响。繁殖长度取2 d和3 d集合预报效果相对于控制预报都有很大提高。繁殖长度取为2 d时,集合离散度较小,取为3 d时较合理,取为4 d时,离散度较大。对台风路径的预报采用集合选择平均后,繁殖2 d和繁殖3 d的集合预报系统的预报效果都优于控制预报。从综合集合预报效果分析,繁殖长度取为3 d更合适。当集合预报中繁殖长度取为3 d时,在预报的前3天,台风路径集合预报误差基本维持在100 km,第4天误差也只接近300 km。相对于控制预报,集合预报的改进率在预报的2～4 d基本超过了60%,甚至可达到70%。     

台风路径预报现状分析

本文对我国、日本和美国所发布的热带气旋(台风、飓风)路径预报的误差进行了分析。结果表明,台风路径预报的误差与台风移动的复杂程度密切相关。对于比较稳定的西行或西北行台风,预报误差较小;对于转向台风,预报误差稍大;很大的预报误差发生在近距离内同时有几个台风出现的情况。目前世界各国对于台风移向的转折性变化和移速的显著变化仍然缺少预报能力。因此,台风移向、移速的明显变化问题仍应是今后台风科研的重点之一。     

国外台风路径预报现况

一、预报方法近年来国外台风路径的预报方法不外是经验方法、相似法,回归方程法和动力预报法。现将一些国家现用的客观方法列于表1 (表1附后)。