研究进展
热带气旋风场动力释用技术在国家气象中心业务应用
我国是受热带气旋(简称Tropical Cyclone,TC)影响最为严重的国家之一(图1),TC可带来大风、暴雨和风暴潮等(图2),引发严重灾害。1975年7503号TC登陆引发了建国以来仅次于唐山地震的一次巨灾,至今仍记忆犹新,据统计,近几年我国因TC灾害造成的经济损失年均约400多亿元,死亡近500人,2005年TC灾害造成的经济损失近800亿元,1200人死亡,居该年自然灾害之首。
图1 1985-2012年西北太平洋热带气旋移动路径图(引自崔晓鹏等,科学世界,2014)
TC大风(图2)是主要的气象致灾因子之一和气象业务预报的主要对象之一,数值预报是气象业务预报的重要客观参考依据,但数值模式给出的TC路径和强度预报结果与预报员的主观预报经常不一致,导致TC风场模式预报产品的可用性降低,针对主观路径和强度预报信息可以对数值模式TC风场预报结果做出修正,但实际预报业务中缺乏合理和有效的客观修正手段。
图2 1997年热带气旋“芸妮”移动路径和风雨分布(引自崔晓鹏等,科学世界,2014)
在国家973项目资助下,我实验室崔晓鹏研究员课题组(崔晓鹏、黄永杰、汪亚萍)与其合作者开发了“热带气旋风场动力释用技术”(简称TCwind),解决了上述难题,填补了相关技术空白,经过“天气预报科技成果业务转化准入、中试基地转化测试和专家评审”等环节,认为系统运行稳定,能够与现有业务系统进行集成,符合业务实时应用要求,输出产品符合业务需求,顺利通过了中国气象局科研成果业务转化资质认证。利用中央气象台TC路径与强度主观预报信息和GRAPES-TYM模式预报产品,基于该技术开发的“台风精细化大风预报产品”已在中国气象局台风与海洋气象预报中心业务化应用,满足了业务急需,相关预报产品已集成到中央气象台Micaps系统中(图3),用于中国气象局台风实时业务会商和国家防总会商等,并为“台风破坏力预估”、“港口大风影响时间”等决策服务提供支撑,在中央气象台的实时业务应用显示,该技术“对台风风场数值预报产品订正效果显著,明显修正了模式预报的大风分布,有效提高了模式大风预报效果”(图4、5),相关精细化大风预报产品通过中央气象台官方网站对全社会发布(http://www.nmc.cn/publish/typhoon/wind.html)(图6),受到广泛关注。
图3 精细化大风预报产品在中央气象台Micaps系统中的集成
图4 TCwind技术实时业务应用效果举例。气旋符号代表预报员主观预报的TC中心位置,左图为观测的大风分布,中间图为GRAPES-TYM模式预报,右图为TCwind对数值模式产品的订正预报。R06、07、08、09、10、11、12分别代表6-12级大风。
图5 TCwind技术实时业务应用效果举例(预报评分)
图6 中央气象台网站台风大风预报(TCwind)网页截图