热带气旋路径的模糊概率预报

根据南海及其附近区域热带气旋路径左、右折突变与持续稳定的类型预报判据,应用模糊数学原理,建立了路径变化类型模糊概率预报方法,此方法具有４８小时的预报时效和预报路径突变或稳定的性能,还能给出预报轨迹的模糊概率,便于预报决策使用。业务试验表明,该方法操作简便、显示直观、客观定量、结论明确、效果良好。特别是当模糊概率大于７０％时,方向误差和４８小时平均距离误差都明显小于国内、凶各主要预报台相应时次综合预     

热带气旋路径预报概率圆应用

热带气旋路径预报采用预报概率圆可以有效减少不可避免的预报错误,在2004～2007年中央气象台主观路径预报资料的基础上,使用统计方法并根据预报误差与热带气旋预报移动速度和移动方向的相关关系分类,分别计算了相应的24、48、72 h路径预报的70%概率圆半径,修改了原来业务中使用的概率圆半径,以期替代原来在业务中使用的概率圆半径。同时应用修改后的概率圆半径对近5年的路径主观预报进行了分析,给出了2004～2007年预报误差分布特点以及较大预报误差热带气旋个例的误差产生原因,并讨论了该方法改进的可能性。     

热带气旋路径模糊概率预报的第一步改进方案

１９９５年省局“热带气旋路径模糊概率预报方法”课题（简称Ｖ１－０）经过了两年的研究和试验,获得较大进展,受到预报员和“全国台风科学研讨会”专家好评。然而,方法虽然在总体上取得较大成功,但其中对某些台风预报误差仍较大,有相当比例是在热带气旋结构特别复杂时出现。改进的热带气旋路径模糊概率预报方法（简称Ｖ２－１）针对前方法的薄弱环节进行优化,把目前最前沿的研究成果应用到实际预报中来,使之紧跟９０年代台风研究的步伐。１　Ｖ１－０简介　　Ｖ１－０根据南海及其附近区域热带气旋路径左、右折突变与持续稳定的类型…     

热带气旋路径预报“真实”误差分析

目前,热带气旋预报性能的检验和分析多采用各中心每年台汛后整编的最佳路径数据集(即"年鉴")资料作为真值。然而,由于年鉴资料通常在次年才能发布,所以在业务上,常以实时定位、定强资料作为"真值"进行预报性能的检验,因而不同机构(口径)给出的预报性能往往不尽相同,造成了混乱。此外,实际业务预报中,因没有实时的年鉴资料,各预报方法的起报位置只能采用实时业务定位,显然不可避免地导致了误差。为分析使用实时定位和年鉴作为"真值"进行预报性能检验的差异、评估定位误差对预报性能造成的可能影响,本文首先考察最佳路径和实时/初始定位之间的差异(即定位误差)及其分布特征,然后分析采用实时/初始定位和最佳路径作为"真值"计算预报误差时的差异,最后基于最基础的气候可持续性(Climatology and Persistence,CLIPER)预报方法初步评估了预报性能对定位误差的敏感性。结果表明:以中国气象局整编的年鉴(CMA-STI的最佳路径数据集)资料为"真值",2013—2019年间国内外各主要预报机构及全球模式的定位误差平均为24.3 km;若以东京台风中心(RSMC-Tokyo)的年鉴资料为"真值",则定位误差平均为26.2 km。分析发现,定位误差与强度密切相关,热带风暴阶段的定位误差高达35.7~41.1 km,而超强台风阶段的定位误差仅为7.5~8.3 km;在96 h预报时效内,以最佳路径为"真值"计算得到的平均预报误差均略小于以实时/初始定位为"真值"的误差,但强度越强差异越小;定位误差对短时效内的预报性能有较显著的影响。     

改进的热带气旋路径模糊概率预报方法试验总结

用改进的热带气旋路径模糊概率预报方法对1998－2000年进入预报区并达到起报条件的13个热带气旋作了47次预报试验，24h平均误差为116．8km，48h平均误差为281．0km。其中模糊概率大于70％的共有8次，24h平均误差为87．9km，48h平均误差为207．6km，均明显小于总平均误差，达到概率越大误差越小的理想效果。同时试验表明方法对路径发生明显转折的热带气旋有较好的预报能力。     

用卡尔曼滤波预报南海热带气旋路径的试验

利用卡尔曼滤波方法预报南海热带气旋路径，发现采用卡尔曼滤波可以大大地降低预报误差，提高预测模型的预报能力。     

DLH1热带气旋路径预报试验

应用最新研制出来的ＤＬＨ１热带旋路径预报方案，在１９９４年及１９９５年两个台风季里，共对２４个热带风暴，强热带风暴及台区进行了８７次预报试验。结果表明，本方案在应用了Ｔ４２高度预报场后，比原的“两层订正引导”方案有明显改进。     

热带气旋路径客观预报的若干问题

对多时刻环境因子与热带气旋路径相关的统计分析表明，初始时刻环境场因子对热带气旋路径的预报能力随预报时效的增长而下降；未来时刻环境因子的预报能力高于初始时刻环境场因子；对于一定预报时效的热带气旋路径，具有较高预报能力环境场因子出现时刻大多不与预报时效同时刻；对于４８￣１２０小时的预报时效，初始时刻后４８－７２小时的环境场因子具有较高的预报能力。对ＮＷＰ产品进行统计释用的热带气旋路径预报模式优于用初如     

热带气旋路径西行北翘预报方法的研究

热带气旋偏西行突然北翘登陆华南的预报难度大，准确预报出登陆地段的时效短，往往来不及作好御防而造成较大的损失。为提高预报技术水平，广州区域气象中心组织了此协作课题。实践与统计表明：目前国内外多数客观预报方法对正常路径的预报较好，对异常路径却缺乏预报能力；一些预报方法需用实时后6／J‘时的中心位置，每次的预报位置又不断变动，满足不了预报服务实时性与稳定性的要求。本文引用气候持续概念，对热带气旋（中心附近最大风力＞8级，以下同）持续偏西行与偏西转偏北行两类路径的个例进行对比分析，在求出不同情况下的系列订…     

改进的热带气旋路径模糊概率预报方法试验总结

用改进的热带气旋路径模糊概率预报方法对１９９８—２０００年进入预报区并达到起报条件的１３个热带气旋作了４７次预报试验，２４ｈ平均误差为１１６．８ｋｍ，４８ｈ平均误差为２８１．０ｈｍ。其中模糊概率大于７０％的共有８次，２４ｈ平均误差为８７．９ｋｍ，４８ｈ平均误差为２０７．６ｋｍ，均明显小于总平均误差，达到概率越大误差越小的理想效果。同时试验表明方法对路径发生明显转折的热带气旋有较好的预报能力。     

数值预报对热带气旋移动路径的预报能力的检验

作者利用１９９５年６－１０月影响南中国海的１０个热带气旋实况资料以及５００ｈＰａ天气图，对日本地面２４小时数值预报和ＥＣＭＷＦ５００ｈＰａ为数值预报产品对热带气旋移动路径的预报能力进行检验和分析，结果表明；１．日本的２４小时地面数值预报对热带气旋的路径趋势有一定的预报能力，它对路径稳定的热带气旋预报能力较好，对热带气旋的突变转折预报能力较差。２．ＥＣＭＷＦ５００ｈＰａ数值预报对热带气旋的移动路长有     

Sample Optimization of Ensemble Forecast to Simulate a Tropical Cyclone Using the Observed Track

Ensemble forecasting is widely used in numerical weather prediction. However, the ensemble may not satisfy a perfect Gaussian probability distribution because of a limited number of members, with some members significantly deviating from the true atmospheric state. Such outliers (belonging to low probability events) may downgrade the accuracy of an ensemble forecast. In this study, the observed track of a tropical cyclone (TC) is used to restrict the probability distribution of samples by investigating the evolution of TCs. Unlike data assimilation, the method we employed uses observational data. By restricting the probability distribution, ensemble spread could be decreased through sample optimization. In addition, the prediction results showed that track and intensity errors could be reduced by sample optimization. When the vertical structures of TCs considered in this study were compared, different thermal structures were found. This difference may have been caused by sample optimization, which may affect intensity and track. Nevertheless, it should be noted that the replacement of a large number of inferior samples may inhibit the improvement of simulated results.     

热带气旋预报性能及指标综合评述

热带气旋(TC)位居全球十大自然灾害之首,受到世界范围内的广泛重视。为了解当前国际上TC预报的整体水平,更好地审视我国TC预报的进展及在国际上的位置,基于主要国家和国际机构的TC预报性能评估项目,本文对近年来各预报中心的TC业务预报水平进行了客观对比分析。结果表明,过去十几年来,我国的TC路径预报水平有大幅度提高,已经跻身世界先进行列。各国对TC强度预报性能的提升预计还会经历一个漫长的过程,未来台风风雨预报的评估发展值得期待。     

基于路径相似的登陆热带气旋降水之动力-统计集合预报模型

数值天气预报(NWP)过去几十年在热带气旋(TC)预报方面的最大进步是越来越准确的路径预报。对于登陆TC降水的预报,目前以数值模式为代表的技术手段预报能力还十分有限。围绕动力-统计结合之方法研究,初步发展了登陆热带气旋降水(LTP)预报的一种新方法:基于路径相似的登陆热带气旋降水之动力统计集合预报(LTP_DSEF)模型。该方法主要分为五步:TC路径预报、相似路径TC识别、其他特征相似性的判别、TC降水集合预报和最佳预报方案选择;涉及两个关键技术:TC降水分离的客观天气图分析法(OSAT)和TC路径相似面积指数(TSAI)。LTP DSEF模型对2012-2016年影响华南地区出现最大日降水量≥100 mm的21个TC的定量降水预报(QPF)试验结果显示,该模型对登陆TC过程降水的预报结果优于动力模式。登陆TC过程降水≥50 mm情况下,建模样本和独立样本平均TS评分均高于动力模式(EC、GFS、T639)相应的最好表现。对LTP_DSEF模型三个最佳方案的参数取值分析显示,起报时刻参数设定为最临近影响时刻即TC对陆地产生降水的前一天12:00 UTC、集合参数取最大值时预报效果稳定趋好。     

热带气旋移速的预报

主要用统计方法热带气旋本身的要素（位置、近中心最低气压、移速等）与热带气多速的相关性，用前期的中心气压、位置、移速等作为因子并热带气旋数值预报产品建立移速预报的逐步回归方程。     

k-nn方法在热带气旋路径预报中的应用

引入k-nn方法，结合经过预报实践检验、应用证明效果较好的预报因子，制作热带气旋路径预报系统，运行效果良好，可以应用到日常预报业务中。     

台风暴雨天气预报的现状和展望

将我国天气预报业务中台风暴雨的预报方法归纳为４种类型,它们是天气概念模型、数值预报产品动力释用、相似法和应用卫星、雷达探测资料等方法。以典型实例说明了每种方法的基本思路和大概情况。由此分析了我国在预报业务中所具有的优势和存在着的薄弱环节。依照近期的计划和动向对我国天气预报业务发展作了展望     

SVM方法在热带气旋降水预报中的应用

应用国家气象中心下发的热带气旋报文资料（中心经纬度、中心气压、近中心最大风力）,设计了诸如热带气旋中心与嘉兴市的最近距离等因子,并任选3个因子组成三维坐标（x,y,z）,计算嘉兴市热带气旋降水的概率分布函数。利用SVM回归方法对选中的概率分布函数进行训练,建立嘉兴市热带气旋降水预报方法,并应用于业务试报。同时和多元回归方法进行历史回报和业务试验比较。结果表明,概率分布函数与热带气旋降水具有较好的相关性,SVM回归方法在嘉兴市热带气旋降水预报中的回归预报模型和业务化效果明显优于多元回归。