台风“梅花”(2212)的主要特点和路径预报难点分析

对2022年第12号台风“梅花”的主要特点、路径预报难点问题和路径预报误差特征进行分析,研究主要结论显示:(1)“梅花”登陆次数多、登陆强度强,是首个4次登陆不同省(市)的台风,也是2022年最强登陆台风,造成华东与东北地区长时间、大范围的风雨影响。(2)台风生成初期的中长期时效路径预报是路径预报难点之一,模式对台风主要影响系统的长时效预报存在明显偏差,针对模式的及时检验和订正对预报调整非常重要。(3)双台风或多涡旋情景下,集合预报发散度大,“梅花”陆上路径预报偏西偏慢,其东侧“南玛都”的强度和位置差异对其路径有明显影响。(4)台风变性过程中的移速误差是路径预报极大误差的来源,关注台风是否处于变性过程可作为调整台风移速预报的参考。未来开展多模式交叉实时检验,基于集合预报研发针对转向变性台风路径预报订正技术可为主观预报提供支撑。

2022年西北太平洋和南海台风活动特征和预报难点分析

利用1949—2021年中国气象局台风最佳路径资料、2022年中央气象台台风路径和强度实时业务资料、欧洲中期预报中心ERA-Interim逐6 h再分析资料等,对2022年西北太平洋和南海台风活动的主要特征进行分析。结果表明:2022年,台风活动的阶段性、群发性特征明显,生成位置偏北偏西,登陆我国的台风数量偏少、强度偏强,自2019年以来,已连续4年登陆台风个数偏少。预报误差分析表明,在台风生成初期、台风与西风带结合后转向以及多台风(低压)活动期间的路径预报误差较大。进一步分析台风暹芭、梅花和轩岚诺的预报难点,结果表明:“暹芭”北侧的大陆高压和高层急流的预报偏差是导致后期路径预报调整的主要原因;“梅花”登陆后陆上路径预报偏差主要由模式对引导气流的预报偏差所致;“轩岚诺”路径和强度变化复杂,在其快速加强和快速减弱的速率、结构变化导致的强度波动和尺度变化等方面存在预报偏差。

台风“杜苏芮”(2305)的主要特点及路径和强度预报难点分析

通过总结2023年第5号台风“杜苏芮”的主要特点,并对主要的预报难点问题进行分析和研究,得出以下主要结论:(1)“杜苏芮”登陆强度强,是2023年截至10月登陆我国最强的台风,登陆后在陆上长时间维持,造成福建、安徽等地多站点风雨观测突破历史极值,黄淮、华北等地出现历史极端强降雨天气。(2)在“杜苏芮”生成初期,由于副热带高压受到多系统的影响,数值模式对于“杜苏芮”台风东侧新生热带扰动的强度、位置预报存在偏差,是产生较大路径预报偏差的原因。(3)“杜苏芮”登陆前形成双眼墙结构增加了登陆强度预报的难度,有利的形势条件和多源观测资料的应用为台风强度预报提供了良好的支撑。(4)“杜苏芮”登陆后,来自西南季风和第6号台风“卡努”共同的水汽输送、太行山地形作用以及移动路径上弱的垂直风切变均有利于台风减弱后的低压环流长时间维持。

0713号台风韦帕路径预报难点分析

0713号台风韦帕各家都预报在台湾岛北部海上北折,在120°E以东向偏北方向移动,与台风实际在浙闽交界处登陆后在120°E以西转向北上路径存在较大误差。为认识这种预报偏差的原因,应用各种资料对影响台风韦帕北折的可能原因进行探讨。指出:(1)欧洲气象中心天气形势预报误差较大,西风槽底预报比实况偏南,是本次台风路径转折预报失误的主要原因。(2)欧亚500hPa高度场为两脊一槽形势,西风指数从低指数向高指数演变和副热带高压处周期性加强均不利于台风韦帕在台湾东北部海区折向偏北方向移动。(3)地形的影响造成的趋岸左折和港湾"吸引",以及动力场和热力场的分布均有利于台风韦帕在台湾东北部海区折向偏西方向移动。

北京奥运会开幕式天气预报难点的初步分析

利用各种实况观测资料和NCEP再分析资料,对2008年8月8日奥运会开幕式期间影响北京的天气尺度环流背景、中尺度对流条件和临近预报资料进行分析发现:北京地区天气在各个时段内均有相当大的预报难度,无法确定影响北京的主导系统和对流发生的触发机制是预报中所面临的最大困难。同时,北京特殊地形对天气的复杂影响增加了预报的不确定性。对于新型非常规资料,特别是加密观测资料所揭示的现象,如城市热岛、地形辐合线以及冷池等,需对资料进行深入的研究之后才能给予预报更多的指示意义。

1323号强台风菲特特点及预报难点分析

1323号台风菲特突然西折和近海强度维持是业务预报的主要难点,也是其风雨预报偏差的主要来源。本文利用常规气象观测资料、实时业务数值预报模式和NCEP再分析资料(1°×1°),对"菲特"的特点和预报难点以及造成强风雨的成因进行了综合分析。主要结论如下:东亚高空副热带西风急流迅速增强导致副热带高压加强西伸是"菲特"路径突然西折的主要原因;副热带西风急流入口区右侧的强辐散是"菲特"近海强度维持及其北侧强风雨发生的主要动力机制;"丹娜丝"的存在除了为"菲特"强降雨的发生和维持提供充足的水汽输送外,还有利于副热带高压的西伸,也是"菲特"路径发生西折的主要原因之一;业务预报中,对对流层高层流场(尤其是副热带西风急流)的分析以及双台风相互作用的关注不够,可能是"菲特"路径、强度和风雨预报出现较大偏差的重要原因;此外,当台风路径集合预报发散度较大或不同集合预报系统出现截然不同的路径预报结果时,采用多模式集合预报订正技术将是提高台风路径预报准确率的有效途径之一。

“94·6”特大洪涝暴雨过程的环流特征及预报难点分析

本文对“９４·６”特大洪涝暴雨过程的环流特征进行分析，并讨论了这次暴雨过程的预报难点，为预报工作提供有益的参考。

2016年西北太平洋台风活动特征和预报难点分析

利用历史台风最佳路径资料、2016年台风最佳路径实况和中央气象台台风路径强度实时预报资料,以及ECMWF数值预报和集合预报产品,对2016年西北太平洋台风活动的主要特征和预报难点进行了分析,结果表明:1—6月的淡季空台风和盛夏秋季多台风现象均与2016年赤道海温由厄尔尼诺向拉尼娜转换有关;长时效路径预报误差有时异常偏大,可能与集合预报产品的发散度很大有关,但是如果能够掌握数值天气预报对大尺度天气系统预报的系统性偏差,也可以做出精度更高的预报;24h强度预报误差超过了5m·s-1,这种现象在过去十多年的业务预报中并不多见,个别最大误差竟达20~26m·s-1。强度预报的大误差与强度预报中没有定量产品可供参考有关,定性地分析台风强度变化规律对于提高强度预报作用很小,所以急需建立和发展定量和精细化的强度预报方法。

2018年西北太平洋台风活动特征和预报难点分析

利用1949—2018年中国气象局台风最佳路径、2018年中央气象台的台风路径强度实时预报、ECMWF数值预报以及NCEP逐日高分辨率海温RTG_SST(0.083°×0.083°)等资料,对2018年西北太平洋台风活动的主要特征和预报难点进行了分析。结果表明:2018年台风生成频数偏多,生成源地偏东,南海台风活跃;生成时间集中,盛夏台风异常偏多,台风群发性强,双台风或多台风共存活动频次偏多;台风生命史长,累积气旋能量偏高,超强台风偏多,但整体强度偏弱,较弱台风异常偏多;台风登陆频数和频次偏多,登陆地段偏北,且登陆台风强度明显偏弱。中央气象台24~120 h台风路径预报误差分别为72、124、179、262和388 km,各时效误差较2017年均有减少,特别是长时效路径预报误差明显减少;24~120 h台风强度预报误差分别为3.7、5.1、5.5、6.6和7.1 m·s^(-1)。由于双台风或多台风之间的相互作用、“鞍型场”等造成路径预报难度大以及多台风之间复杂水汽输送、近海台风强度变化不确定性大等原因,造成强度预报难度大。若采用更多观测资料、进行更深入的台风机理研究以及研发更有效的台风客观预报技术将是突破这些难点的有效途径。

2017年西北太平洋台风活动特征和预报难点分析

利用历史台风最佳路径、中央气象台台风路径强度实时预报,以及ECMWF数值预报和NCEP海温实况等资料,对2017年西北太平洋台风活动的主要特征和预报难点进行了分析,结果表明:2017年台风生成具有源地偏西、南海台风偏多和台风群发特征明显等特征;台风活动具有年度活跃程度低、台风极值强度偏弱和超强台风异常偏少等特征;台风登陆具有登陆台风个数多、登陆地点偏南、登陆强度偏弱等特征。对2017年度的预报误差进行分析,结果显示:24、48、72、96和120 h台风路径预报误差分别为74、137、233、318、428 km,各时效误差均较2016年有所增加;但与日本、美国相比,除120 h外,中国路径预报水平依然处于领先地位。24、48、72、96和120 h台风强度误差分别为3.6、5.4、6.6、7.4和6.8 m·s^-1,较2016年有所减小,24 h误差为历史最低值。强度预报水平居于日本、美国之间。另外,2017年最主要的预报难点是双台风或多台风之间复杂的相互作用和近海快速加强台风的强度预报。

2020年西北太平洋台风活动特征和预报难点分析

利用1949—2019年中国气象局台风最佳路径资料、2020年中央气象台的台风路径和强度实时预报资料、欧洲中期预报中心的ERA-Interim逐6 h再分析资料(水平分辨率为0.25°×0.25°),以及NCEP RTG_SST海温分析产品等,对2020年西北太平洋台风活动的主要特征和预报难点进行了分析。结果表明:2020年度,台风生成和登陆个数偏少、强度偏弱;台风生成源地偏西;台风活动的阶段性、群发性特征突出和近海快速加强特征明显。对2020年度的预报误差进行分析,结果显示:24、48、72、96、120 h台风路径预报误差分别为70、117、169、222、276 km,各时效误差均较2019年有所减少;24、48、72、96、120 h台风强度预报误差分别为3.9、5.1、5.5、6.2和6.3 m·s^(-1),较2019年也明显减小,24 h误差连续4年小于4.0 m·s^(-1)。另外,2020年度最主要的台风预报难点在于,一是近海快速加强台风的强度预报,二是北上台风登陆后的陆上强度维持。

台风森拉克路径与预报难点分析

研究了 2 0 0 2年 1 6号台风路径的分析与预报过程 ,分析了 0 2 1 6号台风在几次关键点的预报过程中出现疑难 ,预报争议很大的原因。认为类似 0 2 1 6号台风 ,在其生命史中遇到环境场气压系统比较弱时 ,要注意可能出现路径停滞、打转、转折等。这时 ,应仔细分析 ,避免对预报思路的误导 ,减少预报服务思路的大幅度摆动 ,以提高服务质量与效果。注意台风周围的涡旋发生互旋的半径变化、影响的程度 ,在分析弱涡旋时 ,注意水汽通道云图等其他参考工具是有意义的。

2019年西北太平洋台风活动特征和预报难点分析

2019年在西北太平洋及南海共生成台风29个,比多年同期平均偏多2个,其中6个台风登陆我国,比多年平均偏少1个;台风整体强度偏弱,但全年最强台风夏浪极值强度达到68 m·s^(-1)(17级以上);登陆台风整体强度偏弱,但“利奇马”登陆强度强(52 m·s^(-1),超强台风级)、影响重;秋季台风生成数较常年明显偏多,尤其是11月生成台风数达到6个。2019年中央气象台台风路径预报平均误差与近5年(2014—2018年)的平均误差相比,在24~72 h的预报误差有所增大,而96~120 h的预报误差则明显减小,尤其是120 h的预报准确率创新高。与日、美官方预报相比,中国在24 h和96~120 h的预报水平处于领先地位,在48~72 h的预报误差比日本略高,但低于美国,与EC确定性模式相当。

2016年9月4日下午“杭州G20峰会”期间短时阵雨天气成因与预报难点

2016年9月4日下午16时(北京时)左右,发生在杭州市区和西湖及周边区域的一场突发的短时阵雨天气对"杭州G20峰会"相关活动的准备工作造成了极大的影响。本文分析了该次阵雨天气的成因,讨论了定点和定时短时期近预报的局限性和短时临近预报难点。本文分析表明,当时重点监视的杭州东部宁波至绍兴一带的主要对流系统并未直接影响到杭州市区,东移的天气尺度高空槽系统也尚未影响到该区域,该次阵雨天气是在弱的静力不稳定条件下,由午后形成的海风锋与干线在杭州湾西北岸共同触发的浅层对流系统向西南快速移入杭州西湖及其周边区域形成。由于该对流天气系统具有空间尺度小、生命史短、移动快速、发展高度低、反射率因子强度低、短时雨强较大等特点,加之当天杭州及周边区域上空存在大量在静止卫星云图上难以同积云区分的高层卷云,使得天气雷达和静止气象卫星对该系统的监测能力受到显著的影响,以致于仅依赖这两类资料对其做出较长时效的短时临近预报也非常困难,因此使用高时空分辨率的加密自动站资料分析中尺度环境场的要素变化对于此浅对流天气系统的短时临近预报至关重要。

一次弱环境场下的郑州局地暴雨预报难点分析

2009年8月4日夜间,郑州市区发生了一次局地暴雨天气。此次暴雨历时短、强度大,但发生前影响系统较弱,有一定的预报难度。利用常规的高空、地面资料,卫星、雷达和自动站资料及NCEP资料对这次过程的诊断分析结果表明:这次局地暴雨没有强的水汽输送,也没有明显的辐合辐散,不属于郑州典型的强降水过程,而是具有明显的中尺度特征。郑州市低层高温、高湿积累了不稳定能量;弱冷空气的入侵及地面中气旋的生成,触发了不稳定能量的释放,从而形成这次暴雨。

一次与台风相关联的浙江东北部暴雨成因及预报难点分析

1720号台风"卡努"在南海活动期间,浙江东北部地区出现暴雨,降雨持续时间和强降雨带移动轨迹是本次暴雨预报的难点。利用常规观测和自动站加密观测资料、卫星云图资料及NCEP再分析资料,综合诊断分析了此次暴雨过程的成因和预报难点。结论如下:本次浙江东北部降雨过程分14日08:00至15日13:00和15日14:00至17日08:00两个阶段,第一阶段是"卡努"台风倒槽顶部东南气流和东北气流汇合,以及弱冷空气参与影响造成的降雨,随着"卡努"的西移,雨区随之西移;第二阶段是低层低压环流发展,且低层有强的水汽输入和辐合造成的暴雨,强降雨区随着低压系统一起东北移。低层水汽收入及其增减,对于降雨的开始及增强或减弱有6~12 h的提前。850 h Pa水汽通量值在25 g·h Pa^(-1)·cm^(-1)·s^(-1)以上,水汽通量散度值在-20 g·h Pa^(-1)·cm^(-2)·s^(-1)以下,对应区域接下来的6~12 h有强降雨。垂直螺旋度正值比较大,对应的浙江东北部地区有很强的流体旋转,且对流系统中有涡度输入,该地区之后6 h将出现强降雨。Q*散度负值对强降雨有6~12 h的提前预示。

秋季台风倒槽特大暴雨的对流特征和预报难点分析

利用NCEP 0.5°×0.5°再分析资料、FY-2G卫星、多普勒雷达和地面加密观测等资料,对西行登陆福建的秋季台风“菲特”(1323)、“鮎鱼”(1617)和“杜鹃”(1521)登陆后倒槽特大暴雨的对流特征和预报难点进行了分析。结果表明,三个秋季台风倒槽特大暴雨均由中尺度对流的持续影响造成,特大暴雨出现在低空水汽通量辐合、θ_(se)大值区或锋区以及大尺度强迫抬升的重叠区域,另外在减弱的台风中心附近也出现了水汽辐合、θ_(se)大值区和强迫抬升的持续,倒槽区域较减弱的台风中心附近更为不稳定的大气层结是其出现特大暴雨的主要原因“。菲特”(1323)和“鮎鱼”(1617)的冷空气影响、不稳定能量和大气层结有差异,对流的特征和强度不同“。杜鹃”(1521)基本没有冷空气影响,但在强大暖湿气流北上过程中,急剧增长的不稳定能量在低空切变、地面中尺度辐合和海岸强迫的共同作用下释放,触发中尺度对流发生发展。在业务预报中,由于对倒槽特大暴雨的对流特征、强度和持续时间认识不够,加上数值模式降水量预报偏小,导致预报出现偏差。

台风“烟花”的主要特点和路径预报难点分析

对2021年第6号台风“烟花”的主要特点与路径预报重大调整过程中出现的难点问题进行分析和研究,得出主要结论如下。(1)“烟花”移动缓慢,是首个两次登陆浙江的台风,在浙北和杭州湾附近地区长时间滞留。(2)降雨影响范围广、累计降雨量大、大风持续时间长。(3)反映出来的重要难点问题有:当多数模式预报出现一致的偏差时,预报员难以做出订正,有必要开展对模式中台风重要影响系统(高空冷涡、热带对流层上层槽等)的预报检验工作;台风移速缓慢的定量程度难以把握,需要通过总结历史个例和敏感性试验等方法开展东侧台风对西侧台风移动缓慢影响的定量研究;西风带槽/脊对副热带高压退/进快慢的定量影响把握困难,影响北上台风转向点的预报,特别是当不同模式有分歧的时候预报难度更大。

2010年8月10日青海省暴雨过程中的多尺度系统及预报难点分析

利用高空、地面和卫星云图等资料,对2010年8月10日发生在青海东南部地区一次夏季暴雨天气过程进行了分析。结果表明:此次过程降水为区域性暴雨,降水强度大、持续时间长,其间伴有短时强降水;天气复杂,局部有冰雹、雷电天气。此次降水过程是西风带短波槽携带弱冷空气和副高外围环流在青海东部交汇造成的。天气尺度系统决定了降水的落区和维持的时间天气尺度天气系统:地面暖低压发展,低层暖湿空气堆积,高空切变与地面中尺度辐合线抬升触发。此次天气过程的主要预报难点为非主雨季大雨过程、非主降雪期暴雪过程的预报思路难以准确建立,多种相态并存且随时间转换,因而降水相态和量级预报难以准确把握。

三门峡“07.13”短时强降水形成机制及预报难点分析

利用单站气象要素逐小时资料、NCEP 1°×1°再分析资料以及MICAPS常规资料,从过程实况、大尺度环流背景、物理量等方面,对2012年7月13日20：00-14日00：00发生在三门峡市区及附近的短时局地强降水过程的形成机制及预报难点进行了详细分析。结果表明,这次短时强降水是在有利的大尺度环流背景下产生的,整个过程冷空气活动均非常活跃;三门峡站气象要素演变对降水开始具有较好的指示意义;过程的水汽条件及动力条件在降水开始前6 h左右仍然不利于产生降水,直到降水开始前2 h左右才逐渐转化为有利条件。过程预报中存在气象参考资料时空分辨率不足以及水汽条件与当地暴雨预报指标不一致两大难点,业务中需要在不断完善当地暴雨预报指标的基础上,着重从短时临近角度进行分析预报。