基于全球模式检验结果的海上台风初始场重建技术研制和应用

ECMWF和GFS全球模式对2016—2019年影响浙江台风路径和强度预报的评估结果表明:ECMWF模式对路径预报总体优于GFS模式,而GFS模式对强度预报更具优势。为提高台风数值预报性能,基于该评估结论提出了一种业务可行的台风初始化方案。该方案基于ECMWF和GFS分析场及洋面台风观测资料,利用台风涡旋分离技术,将从GFS分析场分离得到的涡旋场进行重定位和最大风速调整,然后与从ECMWF分析场中分离得到的大尺度环境场重新叠加融合,实现了台风初始场重建。针对近年14个影响浙江台风个例,应用台风初始场重建技术的中尺度数值天气预报业务模式的回报试验表明:经过初始场重建后,模式预报结果能兼顾ECMWF模式的路径预报优势和GFS模式的强度预报优势,有效改进了台风路径和强度预报性能。新方法的路径预报绝对误差较GFS模式驱动的中尺度模式预报结果减少21 km,标准差降低26.6 km;新方法的强度预报绝对误差较ECMWF模式驱动的中尺度模式预报结果减少1.7 m·s^(-1),标准差降低2.3 m·s^(-1)。对超强台风利奇马典型个例的进一步分析得到,初始场重建技术对大气环流特征和台风暖心结构模拟均有较好的修正能力。