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台风预报难在哪?

来源:中国气象报社   发布时间:2016年08月19日15:59
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  中国气象报记者 王美丽

  通常我们所说的“台风”,在气象上叫做“热带气旋”,是指发生在热带或者副热带洋面上的低压涡旋。

  热带气旋根据强度不同,由弱到强,可以分为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风。我们平时所说的“台风”是指强度达到热带风暴级及以上强度的热带气旋。

  台风是夏秋季节我国东南沿海最主要的灾害性天气系统之一,平均每年约有7个台风登陆我国,台风登陆时常给受影响地区带来强风、暴雨、风暴潮以及山洪、泥石流、山体滑坡等次生灾害,造成严重的生命和财产损失。但台风降水也是我国南方高温伏旱季节非常宝贵的水资源,可以缓解旱情、增加江河湖泊及水库蓄水量,还可以在一定程度上缓解高温,具有重大的经济效益和社会效益。因此准确及时的台风路径、强度和风雨预报可以起到趋利避害的作用。

  台风预报现状如何?

  谈到我国目前台风预报的现状,中国气象局台风与海洋预报中心首席预报员张玲告诉记者,台风预报包含路径预报、强度预报以及风雨影响预报。现代天气预报是以数值天气预报为基础的综合预报,台风预报也不例外。正是借助于现代气象综合探测体系的建设以及数值预报模式和技术的不断进步和完善,我国台风业务预报取得了长足的进步,已经达到国际先进水平。 

  近几年我国在台风预报中应用了集合预报技术,这给台风路径预报提供了很好的参考,近10年来我国台风路径预报已取得显著进展,但对某些疑难台风的预报仍有待改进,台风强度和精细的风雨预报到目前的进展都不大,仍是世界性的难题。

  哪类台风难预报?

  台风路径预报是台风预报中很重要的一点,张玲告诉记者,预报员判断台风走向考虑最主要的因素是大尺度天气系统对台风的引导作用,通常称其为引导气流。

  引导气流的大小、引导气流的强度和方向是决定台风路径最主要的因素。每个台风都不尽相同,都有自己的特点,在实际预报中,台风引导气流通常会有一些天气系统共同作用结果,有时南半球的天气系统也会影响北半球台风的行走路径。

  2010年13号台风“鲇鱼”从西太平洋进入南海之后,出现了近90°的北翘,就与南半球冷空气爆发有很大的关系。

  张玲表示,台风一个立体的柱体,不同高度上大气环境对台风的影响力的大小和方向可能都不一样的。就如一个人站在那儿,一个人向一个方向拉他的胳膊,同时另一个人往另外一个方向拉他的腿,此时这个人往哪个方向走,就比较难说,预报员需要综合多方面的因素,综合判断哪个方向的引导气流是最主要的。还有就是台风内部结构不对称时,也会对台风运动产生一个分量,此时还需要考虑这个分量对台风路径的影响。

  所以预报员需要一个足够开阔的视野,而不是仅仅局限于台风周围的天气系统。因为有很多天气系统并非直接影响台风路径,而是通过影响台风周围的天气系统的分布、从而间接影响台风运动的。

  路径越复杂的台风路径越难报?

  谈到哪些台风比较难预报,可能很多人最先想到的是一些迂回环转的复杂路径的台风,就像1986年第16号台风“韦恩”那样,五次明显转向,其中包括四次180°转向,这种台风看着都让人头晕,更别说预报了。

  张玲表示近10年来西北太平洋和南海出现上面这么复杂路径的台风其实很少,这类台风的复杂路径其实是在环境引导气流比较弱的情况下出现的,对预报员来说,准确给出台风路径转折点的确切时间和位置还是很有难度的,但是从台风路径预报误差的角度来看,这种复杂路径的台风误差并不是特别大,因为这类台风一般移动速度都不快,就像汽车一样,转弯之前都要减速慢行,所以预报误差从距离上来说并不大。

  恰恰相反,一些路径看似平滑,貌似比较好预报的台风的路径预报误差有时会比较大。如2016年第1号台风“尼伯特”的路径非常平滑,看似是一个非常好预报的台风,但模式在其生成初期对其移动趋势把握的并不好,当时多数模式给出的预报是“尼伯特”将从我国东部近海北上,并不登陆我国,后来模式才做出了调整,从近海北上路径转变为西北行登陆路径。所以尽管模式预报能力整体来看是提升了,但对于整个天气系统的把握有时还是会有一定的偏差,这里面的影响因素比较多,模式本身的物理框架、参数化方案、初始场的条件、台风的结构和强度等素都可能是导致模式不断调整、结果不稳定的一个原因。

  2016年第1号台风“尼伯特”路径图

  南海台风总体比西太平洋台风难预报

  与西太平洋台风相比,南海台风就相对难报一些。在南海生成的台风一般强度相对较弱、生命史也比较短,主要是因为南海及菲律宾周边海域生成的台风距离陆地较近,此类台风发展不了几天便会碰到陆地,受地形摩擦作用,其强度遭到严重衰减。

  另外南海台风往往高低层引导系统不同,导致台风结构不对称。一般情况下,南海台风中高层在南亚高压的南侧,盛行东北风,而低层盛行西南季风,高低层引导系统不同,台风结构不对称,所以强度也不容易发展的很强,加之周围环境引导系统比较弱,所以模式也不太好把握它的走向,加之南海台风往往生成不久就登陆了,留给预报员的反应时间也有限,所以相对难预报。

  而西太平洋的台风一般生命史比较长,强度也较强,西太平洋台风经常生成于位于西太平洋副热带高压的南侧的热带辐合带中,引导系统相对较单纯,预报员可以一直追踪其发展,模式一般对其把握也相对好一些。

  2016年第3号台风“银河”生成后仅一天多时间就在我国海南登陆,随后进入北部湾强度又出现加强。

  近海加强和强度突变台风预报能力不足
预报员通过对于一些极端台风和曾经出现较大的预报偏差的台风的事后的总结分析和研究是提升预报能力的有效途径之一。近几年通过对不同海域的多个快速加强台风和近海加强台风个例的总结分析和研究,我国对于台风的近海加强已具备较强的预报能力,对于强度突变台风也具有一定的预报能力,但预报能力尚存较大的提升空间。

  张玲表示,以前我国对于南海台风快速加强、特别是台风在近海快速加强都没有太多经验,预报能力有限。西太平洋生成的台风强度本身就强,超强台风比例很高,但预报员对强度快速变化机制并不是很清楚,导致对西太平洋台风的强度预报偏弱的情况经常发生,

  近几年通过对个例和不同海域台风进行总结反思,预报员对台风强度预报已经积累了一些经验,对不同海域考虑因素不同(如对于西北太平洋台风而言,高层低涡以及副热带西风急流对台风强度发展的影响是非常主要的因素。南海而言,南亚高压高层南侧强大的偏东风或者东北风以及台风向北侧的高层出流对于台风发展的影响是非常重要的),目前对于台风近海加强或者快速加强我国已经具备一定能力,近海加强的趋势可以预报出来,但是加强幅度还是把握的不太准。如2014年第9号台风“威马逊”和2015年第22号台风“彩虹”在近海海面强度出现迅速增强的现象,预报员预计到了台风强度会加强,但是强度增强之快是我们起初没有预计的,而其中的动力机理仍有待进一步研究。

  2014年7月17日14时FY-3B气象卫星监测图

  多台风相互影响时会增加预报难度

  有时洋面上会同时出现双台风甚至多台风的情况,这也会增加预报的难度。一般两个台风距离在1200公里以内会产生“藤原效应”,如果距离较远,看似相互没有直接影响,但有时会互相影响周围的环境场从而彼此影响。二者离得比较近时,双台风旗鼓相当,可能并驾齐驱发展,而如果一强一弱,就可能弱的就会被强的吞噬,这就需要根据具体情况具体分析。

   2015年9号10号11号台风三台共舞

  随着数值预报性能的提高,很多人开始发出这样的质疑:“数值预报已经可以做预报了,还要预报员干什么?预报员的价值体现在哪?”

  张玲说:“预报员的价值就体现在,模式预报准确时,能够充分理解模式为何这么报,因为现在的预报模式的确是预报员很好的预报工具,能做很多预报员都做不了的很多事情,模式能够给出台风及其周围的影响天气系统的精细的三维立体结构,说实话这是预报员不能及的,预报员借助模式可以更好地理解台风运动及强度发展的原因;而模式预报的不好时,预报员要具备发现模式偏差的能力,并对模式结果做出合理的订正。预报员需要充分利用模式、了解模式,才能够最终驾驭模式,这应该是所有预报员的努力方向,而不是做模式的奴隶,模式说什么是什么,人云亦云。可是想要做到这点是很难的,预报员不仅要具有大气科学扎实的动力学理论基础,又要善于学习,学习新的预报技术,了解模式性能,具有较强的综合分析各种资料的能力等,预报员必须苦练内功,要塌下心来,扎扎实实的积累才行。

  在台风面前,唯有长存敬畏之心,才能时刻警醒自己不断前行。

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