集合预报技术在台风路径预报中的应用

摘要

集合预报技术是减小初始条件不确定性与模式不确定性对数值预报结果影响的有效方法,这一技术在中期天气预报和短期气候预测中已得到成功应用和发展,在短期天气预报中也得到了应用。近10年来,对于热带地区的集合预报研究逐步增多,但把集合预报的概念和技术应用在台风路径和强度预报上,仍处于初级阶段。rn 上海台风研究所从2005年开始开展集合预报研究,已先后建立了基于MM5模式的中尺度区域集合预报系统,供日常天气预报使用；同时也开展了台风路径和强度的集合预报试验。从2006年开始,台风集合预报试验多在GRAPES-TCM模式上开展,此模式作为上海台风所业务预报模式,自业务化至今,其预报性能稳定,基于此构建起区域台风集合预报系统。该系统目前能实时给预报员提供集合预报信息,其设计主要分三部分:针对台风的初始场处理、集合扰动处理和集合后处理。初始资料和侧边界资料由美国AVN全球谱模式提供,如果初始涡旋强度不够,则人为加入bogus涡旋,考虑台风初始定位对预报的影响,利用实时台风观测信息,对涡旋的初始位置进行涡旋重定位处理,并利用模式自身的约束,利用配置时间产生最后作为预报所用的初始涡旋；集合成员的初始扰动,选用BGM方案,利用台风模式本身进行增长模的培植,在培植过程中,考虑台风发生发展过程中涡旋和环境场的相互作用,对涡旋和环境场分别进行扰动,进行未来72小时的预报,提供集合成员路径,集合袭击概率,成员路径散点图以及其他一些集合产品。rn 从该系统的预报效果看,通过检验:集合预报相对于单一的确定性预报具有一定的优势。特别是几个较有特点的台风,如对于预报近乎失效的登陆台风——"风神"；2008年的第一个超强台风——"森拉克"；同时从台风"韦帕"的登陆点预报中,讨论集合预报所提供的不确定性的信息为预报员提供了一定的指示作用。并且在预报过程中,可以看到针对台风业务预报中的难点:初始涡旋的生成和移向、台风登陆点的把握以及对移速的把握,集合预报相对于单一的确定性预报,表现出了一定的潜力。