热带气旋数值预报新进展

本文主要介绍近年来在热带气旋数值预报领域的研究与业务应用的新进展，其内容包括模式的资料初值化处理、模式预报以及基础研究等，并在此基础上，对如何进一步提高热带气旋数值天气预报水平的问题，作一简要讨论。     

山东热带气旋预报业务系统

普查1949年以来影响我国北方的所有热带气旋(以下简称台风)个例，建立了影响我国北方的台风详细历史资料库，对台风位置、形成季节、移向、天气形势等进行相似分析，并在MICAPS平台上，建立了中期和短期相似预报系统。     

应用数值预报产品作热带气旋暴雨落区预报

本文对华东热带气旋暴雨形热分类及物理量合成对比分析，初步得到它们彼此间的和各物理２量的自身特点，并利用数值产品将统计结果和预报员的实际经验，对落区进行动态综合诊断，并建立预报热带气旋暴雨落区的数值产品释用的业务系统，经过实例试验，落区的预报结果与实况比较接近，效果较明显。     

热带气旋路径趋势数值预报的试验研究

给出了一个嵌套于欧洲中期天气预报中心全球谱模式中的套网格模式,用于预报热带气旋路径趋势,提出了一种以欧洲中期天气预报中心提供的时距为24小时的预报场为基础的“接力预报”方法;设计了五种不同的“接力预报”方案;并对8507号和8509号两个热带气旋就各种不同预报方案进行了数值预报试验。结果表明,本模式对热带气旋路径趋势具有较强的预报能力,对疑难路径也具有一定的预报能力,为开展热带气旋的路径趋势预报提供了一个新的途径。文中还对影响热带气旋路径趋势的一些主要因子结合各预报结果进行了分析,为模式尽早投入业务提供了一定的依据。     

数值预报产品统计释用技术在热带气旋路径客观预报中的应用

首先对应用数值预报产品统计释脾技术的效果进行了统计。结果表明,数值预报产品和技术的应用改善了热带气旋路径客观预报中预测因子的预报能力,提高了模式的预报技巧并拓展了有效预报时效。继而对热带气旋路径客观预报中若干统计释用技术问题进行了讨论,并指出：在应用数值预报产品构造热带气旋路径客观预报模式时,采用大样本资料和完全预报方法,细心构造反映各种天气系统特征和物理量场的预报因子,应用多时刻产品并对ＮＷＰ产     

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     

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。     

热带气旋路径客观综合集成预报方法的研制

在正确评估我国现有发报的７种客观预报方法性能的基础上，分别对西北太平洋，东海，南海３个责任海区，采用典型相关，条件概率组合，新回归系数估计法等多种统计模型，建立包括数值预报产品在内的热带气旋路径的综合集成预报方法。     

辽宁省热带气旋模式预报业务系统

介绍了在MM5模式基础上建立起来的辽宁省热带气旋模式预报业务系统及2005年的预报情况。系统以T213L31产品为背景场和侧边界,初始场中同化了常规探空报、地面报及一些卫星反演资料,模式的初值中还嵌入人造热带气旋进行模式运算。系统每日自动运行2次;模式输出结果经后处理后,编写到通用绘图软件GrADs中,以图形显示,并在沈阳区域气象中心局域网的中尺度数值预报网页上显示。2005年汛期热带气旋预报表明,系统对热带气旋的路径和暴雨的预报效果较好。     

热带气旋路径动力释用预报的集合预报方案

考虑到热带气旋中心定位的不确定以及热带气旋（以下简称ＴＣ）路径动力释用预报对ＴＣ中心位置初值的敏感性,本文以ＴＣ路径动力释用预报方案为基础,应用集合预报原理构造了具有５０个成员的集合预报试验方案,经１９９７和１９９８年１５个ＴＣ的１１８次试验对比,结果表明,５０个成员的集合预报方案２的改进效果较好,其平均距离误差较业务预报的平均距离误差有较显著的减小。集合预报原理应用于ＴＣ路径动力释用预报的可行性     

基于多模式短期集合预报技术的热带气旋降水预报试验

利用中尺度AREM和WRF模式为试验模式,由对降水预报结果影响颇大的积云和边界层参数化方案构成的10个集合预报成员,开展有限区域多模式短期集合预报在热带气旋降水预报中的应用与研究.分别研究了单个模式集合预报和多模式集合预报在热带气旋"天鹅"(0907)降水预报中的应用.试验结果表明:(1) WRF模式集合预报效果整体上...     

数值预报产品统计释用技术在热带气旋路径客观预报中的应用

首先对应用数值预报产品统计释用技术的效果进行了统计,结果表明,数值预报产品统计释用技术的应用改善了热带气旋路径客观预报中预报因子的预报能力,提高了模式的预报技巧并拓展了有效预报时效。继而对热带气旋路径客观预报中若干统计释用技术问题进行了讨论,并指出：在应用数值预报产品构造热带气旋路径客观预报模式时,采用大样本资料和完全预报方法,细心构造反映各种天气系统特征和物理量场的预报因子,应用多时刻ＮＷＰ产品并对ＮＷＰ产品进行统计订正。对多种预报模式的预报结果进行综合集成等技术是提高预报技巧和稳定性的有效途径。     

AN EFFECTIVE APPROACH TO SHORT-AND MEDIUM-RANGE PREDICTION OF TRACK AND INTENSITY OF TROPICAL CYCLONES

An objective prediction approach to the 6 h-144 h track and intensity of tropical cyclones over the northwestern Pacific is proposed. On the basis of both analog deviation technique and completed historical sample curve library, the track or intensity prediction for each forecast period are determined respectively through the optimum weighted superposition of displacement or intensity change of the cases, with different number and weighted coefficient corresponding to minimal analog deviation, from different tropical cyclone or different stage of the same cyclone. so that the prediction results for both forecast period and entire process are optimal. The verification suggests that the approach exhibits better forecast performance than other previous forecast methods by having remarkable decreasing forecast errors in short-and medium-range forecast of both track and intensity,and that the approach can also be used to predict effectively the decay process of tropical cyclone and is able to predict anomalous track and tropical depression.     

云迹风在热带气旋路径数值预报中的应用研究

通过一系列四维变分同化试验对GMS5卫星资料反演的云迹风资料在西北太平洋热带气旋的初始化及路径数值预报中的作用进行研究,同化资料为中国国家卫星气象中心提供的GMS5水汽和红外云迹风资料,其中70%在400hPa以上,50%集中在200～300hPa。应用美国NCAR/PSU中尺度模式MM5及其四维变分同化系统,同化窗口为6h,对初始时刻和6h后的云迹风进行同化。同化前对云迹风资料进行了简单的类似ECMWF初值检验方法的质量控制。对2002年8个西北太平洋热带气旋共进行了22组试验。结果表明,采用四维变分同化技术同化云迹风对热带气旋路径预报有一定改善,12,24,36和48h预报的平均距离误差分别降低5%,12%,10%和7%,但同化云迹风的作用与初始气旋强度有关。选择初始中心海平面气压960hPa作为强、弱气旋的分类标准,则11个较强气旋平均路径误差12h减小了13%,12h以后的预报误差减小率维持在20%以上。而对于11个较弱气旋,平均路径误差反而略有增加,说明同化云迹风资料对不同初始强度的气旋作用也有所不同。其主要原因是由于强度较强的热带气旋往往具有较为深厚的垂直结构,因此受高层大气流场的影响更明显;同时,较弱热带气旋的云迹风观测相对稀少且凌乱,并且更容易受环境气流的影响,因此对于较弱的热带气旋,当模式变量与模式或变量之间在同化后不够协调的话,就会产生负效应。     

热带气旋运动曲率的数学模型与路径异常的月尖突变判据

采用运动曲率数学模型，研究热带气旋异常路径的成因，得到的主要结果是：热带气旋路径曲率及其变化与科氏力参数、环境场气压分布、热带气旋的移速及涡旋动力结构、下垫面摩擦力等因子有关；当各类影响因子渐变至满足月尖突变判据时，出现演变曲线的折叠区，随着外源参数变化，一旦解移出折叠区，热带气旋便可发生移间突变，出现各类异常轨迹。     

THE STRUCTURE OF TROPICAL CYCLONE BY TOVS AND ITS APPLICATION IN NUMERICAL WEATHER PREDICTION

The TOVS data are used to study the structure of a number of tropical cyclones for the year 2000. Differences are found to some extent between what is found and classic conceptual models in that (1) the horizontal structure is asymmetric and variable so that the low-value centers at low levels of the geopotential height field (or the high-value centers at high levels) do not necessarily coincide with the high-value centers of the temperature field; (2) the vertical structure is also variable in the allocation of the anomalies of the geopotential height field between low values at low levels and high values at high levels. It is especially noted that the centers of the anomalies are tilting at both high and low levels or the high level is only at the edge of a high-pressure zone. There is not any significant high-value anomalous center in a corresponding location with the tropical cyclone. The structure of tropical cyclone in the TOVS is also used as reference to modify the structure of typhoon BOGUS in the numerical prediction model system of tropical cyclones. It is found that the modified BOGUS performs better in coordinating with the environment and predicting the track of the tropical cyclone. The demonstration is two-fold — the structure of the typhoon BOGUS is such that it means much in the track prediction and the use of the TOVS-based tropical cyclone structure really helps in improving it. It provides the foundation for modification and evolution of typhoon BOGUS.     

大气季节内振荡对印度洋—西太平洋地区热带低压/气旋生成的影响

文中利用EOF分析大气季节内振荡 (MJO)的时空变化的方法 ,研究了 1996年 9月～ 1997年 6月间的MJO活动对生成在印度洋—西太平洋海域的热带低压 /气旋的影响。结果发现 ,除西北太平洋之外 ,发生在其他区域的热带低压 /气旋有半数以上生成在向东移动的MJO的湿位相中。伴随MJO的向东传播 ,热带低压 /气旋平均生成位置也随之向东移动 ,而生成在西北太平洋的热带低压 /气旋分别受到向东和向西传播的MJO影响     

EOF和CCA方法在台风路径预报试验中的比较

利用气候持续性因子，并分别考虑了５００ｈＰａ高度场的ＥＯＦ因子和ＣＣＡ因子，分别建立了基于ＥＯＦ因子和基于ＣＣＡ因子的南海台风２４－１２０小时路径预报模式。经过非独立样本和独立样本的预报检验，比较。将两种方法运用于５００ｈＰａ高度场的分析表明，ＣＣＡ方法得出的典型变量权重系数分布虽不能象ＥＯＦ方法的特征向量一样表示出明显的而且平滑的空间场形式，但ＣＣＡ方法浓缩了更多的与台风路径整体相关性最好的原变