国家气象中心区域台风模式预报性能分析
台风评级标准
台风评级标准国际惯例依据其中心附近最大风力分为：1、热带低压(Tropicaldepression)，最大风速6～7 级，(10.8～17.1 m/s)；2、热带风暴(Tropicalstorm)，最大风速8～9 级，(17.2～24.4m/s)；3、强热带风暴(Severe tropical storm)，最大风速10～11 级，(24.5～32.6m/s)；4、台风(Ty-phoon)，最大风速12～13级，(32.7～41.4m/s)；5、强台风（severe typhoon），最大风速14～15级（41.5～50.9m/s）；6、超强台风（Super Typhoon），最大风速≥16级（≥51.0m/s）。
台风的危害：台风是一种破坏力很强的灾害性天气系统，但有时也能起到消除干旱的有益作用。
其危害性主要有三个方面：1、大风。
热带气旋达台风级别的中心附近最大风力为12级以上。
2、暴雨。
台风是带来暴雨的天气系统之一，在台风经过的地区，可能产生150～300mm降雨，少数台风能直接或间接产生1000mm以上的特大暴雨，如（间接）1975年第3号热带气旋登陆后倒槽在河南南部产生的特大暴雨，打破了部分地区的降雨记录（河南75.8事件）。
3、风暴潮。
一般台风能使沿岸海水产生增水，江苏省沿海最大增水可达3m。
“9608”和“9711”号台风增水，使江苏省沿江沿海出现超历史的**位。
台风过境时常常带来狂风暴雨天气，引起海面巨浪，严重威胁航海安全。
台风登陆后带来的风暴增水可能摧毁庄稼、各种建筑设施等，造成人民生命、财产的巨大损失。
台风预警信号是提示台风风力的信号。
中国气象局把台风预警信号分为蓝色、黄色、橙色、红色四级，紧急程度依次递增。
当台风预警信号发布后，需要做好预防准备：1、蓝色：表示24小时内可能或已受台风影响，平均风力达6级以上或阵风8级以上。
需要做好防风准备，停止露天集体活动和高空等户外危险作业，加固易被风吹动的搭建物，切断危险的室外电源；2、黄色：表示24小时内可能或已受台风影响，平均风力达8级以上或阵风10级以上。
基于BGM与ETKF的台风“苏拉”(1209)集合预报的对比试验Ⅰ:路径预报
基于BGM与ETKF的台风“苏拉”(1209)集合预报的对比试验Ⅰ：路径预报智协飞;朱寿鹏;孙晶;王玉虹;胡航菲【摘要】采用FNL再分析资料和美国联合台风警报中心(Joint Typhoon Warning Center,JTWC)资料,运用中尺度WRF(Weather Research and Forecasting)模式,分别使用增长模繁殖法(Breeding of Growing Mode,BGM)和集合卡尔曼变换方法(Ensemble Transform Kalman Filter,ETKF),对1209号台风“苏拉”进行了台风路径的集合预报试验,并对预报效果进行对比分析.结果表明:采用BGM或ETKF初始扰动的集合预报系统,集合平均预报对风场、温度场、位势高度场的预报效果均优于控制预报;ETKF方法的预报改进程度较BGM方法更大,且对风场和温度场预报技巧的优势尤为明显.BGM方法所得到的集合成员离散度小于ETKF方法,对大气真实状态的表征能力不及后者;两种扰动方法的集合平均都明显改善了台风“苏拉”的路径预报结果,尤其是控制预报在福建沿海第二次登陆后移速过快的问题,但对台风登陆位置预报的改进不明显;此外,采用ETKF方法的集合平均对台风“苏拉”路径预报的改进效果远优于采用BGM方法的集合平均预报.【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2015(038)006【总页数】9页(P776-784)【关键词】台风“苏拉”;BGM;ETKF;集合预报;路径预报【作者】智协飞;朱寿鹏;孙晶;王玉虹;胡航菲【作者单位】南京信息工程大学大气科学学院,江苏南京210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京210044;南京信息工程大学大气科学学院,江苏南京210044;山东省气象局,山东济南250031;南京信息工程大学大气科学学院,江苏南京210044;河南省安阳市气象局,河南安阳455000【正文语种】中文【中图分类】P456.7Lorenz(1963a,1963b,1963c;1965)提出,大气是一个混沌系统,数值预报对大气初始状态具有高度的敏感性。
台风的研究报告
台风的研究报告引言台风是一种巨大的气象灾害，给人类社会和自然环境带来了巨大的破坏。
为了更好地了解台风的形成原因、发展过程和预测方法，科学家们进行了广泛的研究。
本文将对台风的研究成果进行总结和分析，并讨论台风预测的方法和技术。
台风的定义与分类台风是一种强烈的热带气旋，主要在太平洋和印度洋发生。
根据风速和中心气压，台风可以分为不同等级。
常见的等级系统包括台风、强台风和超强台风。
根据其出现位置和移动路径，台风又可以分为太平洋台风、印度洋台风和大西洋台风。
台风的形成原因台风的形成需要一定的气象条件。
主要的形成原因包括海温适宜、海洋表面的蒸发、地转偏向力和上层环境的稳定。
当这些条件满足时，台风的形成过程可以分为几个阶段：天气系统形成、凝聚和能量释放。
台风的发展过程台风的发展过程可以分为周期分化、独立存在和走向消亡三个阶段。
周期分化阶段是指台风从天气系统中分化出来，拥有自己的中心结构。
独立存在阶段是台风发展的高峰期，此时台风风圈不断扩大且风力逐渐增强。
走向消亡阶段是台风逐渐减弱并最终消散的过程。
台风的预测方法台风的预测一直是气象学研究的重点和难点之一。
目前常用的台风预测方法包括数值模式预报、卫星遥感和观测预测。
数值模式预报是基于数学模型对台风进行数值模拟和预测。
卫星遥感可以提供台风形成、发展和移动的实时观测数据。
观测预测主要依靠气象观测资料和专业人员的经验判断。
台风对人类和环境的影响台风对人类和环境都有着巨大的影响。
台风过程中的强风和暴雨可以造成房屋倒塌、道路堵塞和农田水浸等灾害。
此外，台风还会导致海啸、洪水和山体滑坡等次生灾害。
台风还对海洋环境和生态系统造成破坏，如破坏珊瑚礁和水生生物的栖息地。
台风预警和防御措施为了提前预警并减少台风的破坏，各国采取了一系列的台风预警和防御措施。
常见的措施包括发布台风警报、疏散人员、加固建筑和建立避风设施等。
此外，科学家们还致力于改进台风预测技术，提高预测准确性和时间精度。
大连地区一次台风远距离暴雨天气诊断分析
大连地区一次台风远距离暴雨天气诊断分析近年来，频频袭击中国大连地区的台风，给当地人民生活带来了极大的影响。
在这些台风过境时，通常伴随着强烈的暴雨天气，严重影响了当地的生产、生活秩序。
对于台风远距离暴雨天气的诊断分析显得尤为重要。
一、暴雨天气的形成原因大连地区一次台风远距离暴雨天气的形成原因主要有两个方面：一是受到台风外围环流的影响；二是受到青藏高原、东亚季风和西伯利亚高压等地理环境的综合影响。
台风外围环流是暴雨天气形成的重要因素之一。
当台风远离大连地区时，其外围环流带来了大量的湿润空气，与本地的湿润气流相互作用，形成了海陆交会带，导致了暴雨天气的发生。
大连地区的气象环境也对暴雨天气的形成起着至关重要的作用。
大连地区地处东亚季风的边缘地带，季风的影响使得该地区潮湿多雨，而青藏高原、西伯利亚高压等地理环境则影响了大连地区的气压、温度和风向，从而造成了暴雨天气的形成。
以上因素的综合作用，使得大连地区一次台风远距离暴雨天气形成的机理较为复杂，需要进行深入的诊断分析，以便及时预警和应对。
二、诊断分析方法和步骤针对大连地区一次台风远距离暴雨天气的诊断分析，我们可以采用以下方法和步骤：1.观测资料收集：及时收集大连地区的气象观测数据，包括气温、湿度、气压、降水量等各项资料，以及卫星云图、雷达图等相关图像资料。
2.数值模式模拟：利用气象数值预报模式对大连地区的气象数据进行模拟，分析台风远距离暴雨天气的形成过程和机制。
3.气象要素诊断：通过对观测资料和数值模拟结果的对比分析，诊断大连地区一次台风远距离暴雨天气的形成原因，包括台风外围环流、地理环境等因素的作用。
4.利用气象雷达和卫星图像资料对降水云图进行分析，确定暴雨天气的分布范围和强度，为灾害预警工作提供支持。
5.综合评估和预报：利用诊断分析结果对暴雨天气进行综合评估，并进行气象灾害预报，提前预警和预防。
通过以上诊断分析方法和步骤，我们可以全面了解大连地区一次台风远距离暴雨天气的形成机制和发展趋势，为防范和减轻气象灾害提供重要的科学依据。
GRAPES模式对2005年登陆强台风预报检验分析
２ 模式简介
Ｇ Ａ Ｅ 【有 限区域模 式 采用 半 隐式半 拉格 朗 Ｒ Ｐ ｓ Ｊ 日时间平流方案（ ｓａｉ ｒ ｎ ． ｏｅ １ ９ ） 经． Ａ． ｔ ｆ ｔ ａｄ Ｃ ｔ，９ １， ｎ ０ｈ Ｊ 纬度格点的 网格设 计 ，水平方 向取 Ａ ａ ｗ ｒｗａ ａｃ格点
（ ａａ ａｄ ａ ｂ １ ７ ）， 垂 直 方 向 采 用 Ａｒ ｗａ ｎ Ｌ ｍ ， ９ ７ ｋ
式 的预报 能力进行检验评价 ， 并进行 了误差原 因分析 。 检验结果显 示 ， Ｒ Ｐ ｓ 式 台风 中心位置预报 ２ 平 ＧＡＥ模 ４ ｈ
均误差 １ １ｋ ３ ｍ，４ ８ｈ平均误差 ２ ２ｋ ５ ｍ。模式预报 台风登陆 的时间 、地点接近实况 ，预报 比较准确 ；台风登 陆
时的强度 预报 偏弱 。 模式 ４ 预报准确性略低于 ２ 。 ８ ｈ ４ 误差原 因分析表明 ， ｈ 需要加强对非常规观测资料 的同化 应用 ， 改进模式初始条件 ；提高模式分辨率 ，使得模式对 中小尺度 系统 的预报模拟 能力 增强 ； 改进模 式地形的 精 细处理 方法 ， 高模式对 地形 影响涡旋移 动的模拟能力 。 提
轨迹计算半拉格朗 日轨迹（ ａ ｓ ｔ １ １９ ）；水平 Ｂ ｔ ． Ｏ ｅ ｅ ａ，９ 分辨率为 ３ ｍ， ０ｋ 垂直为 ３ 层 ， 台风 Ｂ ｇ ｓ ｌ 无 ｏｕ 同化 ，
湾省气象局路径预报误差 ２ 达 到 ９ ｍ， ８ ７ ４ｈ ４ｋ ４ １Ｏ ｈ
ｋ 【。 ｍ４ 】
ＧＲ Ｐ Ｓ模 式对 ２ Ｏ Ａ Ｅ Ｏ ５年登 陆强 台风预报检验分析
宋煜 ， 叶成志 ２ 黄振 ， 濮文耀 ，
（．大连市 气 象局 ，辽 宁 大连 ｌ６０ ； ２ 湖 南省 气象 局 ，湖南 长沙 ４ ００ ） １ １０ １ ． １０７
基于数值模式的台风预报精度评估与预测技术研究
评估台风预报精度的方法与指标
误差评估
•平均绝对误差（MAE）：比较观测值和预报值之间的绝对误差的平均值。
•均方根误差（RMSE）：比较观测值和预报值之间的误差的平方的平均值。
预报评分
•偏差得分（BIAS）：观测值与预报值之间的平均差异。
•相对误差（RE）：观测值与预报值之间的相对差异。
基于数值模式的台风预报精度评估与预测技术研究
摘要
本文主要研究了基于数值模式的台风预报精度评估与预测技术。首先介绍了数值模式在台风预报中的基本原理和应用，然后讨论了评估台风预报精度的方法与指标，包括误差评估、预报评分和统计分析等。接着，介绍了常用的数值模式和数据集，以及它们在台风预报中的应用。最后，探讨了提高台风预报精度的一些技术和方法，包括模型改进、数据同化、预报集成和模型融合等。
数值模式的原理
•数值模式基于大气动力学方程和热力学方程，模拟大气系统的演化过程。
•数值模式将大气划分为一个三维网格，在每个网格点上计算物理量的变化。
•数值模式通过离散化和迭代计算，得到未来一段时间内大气的状态。
数值模式的应用
•台风路径预报：数值模式可以预测台风在未来几天内的路径和速度。
•台风强度预报：通过模拟大气参数，数值模式可以预测台风的强度变化。
•台风数据库：包含历史台风路径、强度和风场数据，用于评估数值模式的预报精度。
•大气观测数据：包括气象雷达、卫星遥感和地面观测等，可以提供实时的大气参数数据。
提高台风预报精度的技术与方法
模型改进
•优化模型参数：通过调整数值模式的参数，改进模拟大气系统的准确性和稳定性。
•引入物理方案：改进数值模式的物理过程参数化方案，提高对台风特征的模拟。
台风路径预测与应对措施
台风路径预测与应对措施随着全球气候变暖的趋势，台风频率和强度正在逐渐增加，给各国的防灾减灾工作带来了更大的挑战。
预测台风路径和采取应对措施变得尤为重要，可以有效减少台风带来的灾害损失。
本文将介绍台风路径预测的方法和应对措施。
一、台风路径预测1.台风路径预测的方法目前，预测台风路径的方法主要有数值模式、统计模型和集合预报等。
其中，数值模式是目前应用最广泛的一种方法，利用大气动力学原理和海洋环流等参数对台风进行数值模拟，得出未来路径。
统计模型则是根据历史数据建立的模型来预测台风路径，虽然简单但准确度较低。
集合预报是将多个预测结果进行集成，得出最终结果，准确度相对较高。
2.台风路径预测的精度3.海洋监测和遥感技术除了数值模拟和统计模型，利用海洋监测和遥感技术也可以提高台风路径预测的准确度。
通过卫星遥感和海洋观测站等设施，可以及时监测台风的位置和强度，并提供实时数据支持预测工作。
二、台风应对措施1.防灾减灾计划在台风来临之前，各级政府和相关部门应制定完善的防灾减灾计划，包括撤离方案、物资储备、救援队伍组织等。
通过提前预警、实时监测和及时响应，可以最大程度减少灾害损失。
2.加强社会宣传和教育加强对台风的宣传教育，提高公众的防灾意识和自救能力，是减少灾害损失的关键措施。
在平时可以定期组织演练和培训，提高应急处置能力，提前做好准备。
3.建设防御设施在台风高发地区，可以适当增设防洪堤防、海堤和防风林等设施，提高抗风抗灾能力。
同时，加强建筑抗灾防灾设计，加固危房和易受损建筑物，降低台风带来的破坏。
4.健全应急救援体系建立健全的应急救援体系，包括组建专业的救援队伍、建立指挥调度中心等，可以提高应对突发灾害的效率和效果。
及时落实救援和医疗救助工作，最大程度减少人员伤亡。
5.国际合作与交流面对全球气候变暖和自然灾害频发的挑战，各国应加强国际合作与交流，共同应对台风和其他自然灾害。
可以开展技术合作、人员培训和资源共享，提高应对灾害的能力和水平。
我国台风业务现状及其关键技术
我国台风业务现状及其关键技术钱传海;端义宏;麻素红;许映龙【摘要】近20年来,随着气象观测技术的发展、计算机性能的提高以及数值预报模式的改进和升级,尤其是资料同化技术的发展应用等,数值模式的准确性越来越高,预报时效越来越长,预报指导产品也越来越丰富,我国台风业务预报也因而得到了快速发展.近5年(2007-2011年)中央气象台24,48,72h台风路径预报误差平均值分别为114,190,287km,预报准确率较20年前皆有了明显提高.虽然台风路径预报取得了长足进步,但台风强度预报进展依然不大,台风数值预报的核心技术与国际先进水平相比还有不小差距,台风精细化风雨预报能力尚不能满足国家防台减灾的实际需求.回顾了国内外近20年、尤其是21世纪十余年来台风业务取得的主要进展、关键技术以及存在的不足,并对今后我国台风业务发展进行了展望.【期刊名称】《气象科技进展》【年(卷),期】2012(002)005【总页数】8页(P36-43)【关键词】台风;业务预报;关键技术【作者】钱传海;端义宏;麻素红;许映龙【作者单位】国家气象中心,中国气象局,北京100081;国家气象中心,中国气象局,北京100081;中国气象局数值预报中心,北京100081;国家气象中心,中国气象局,北京100081【正文语种】中文资助信息：国家重点基础研究发展计划（973计划）项目《台风登陆前后异常变化及机理研究》第三课题《台风登陆前后路径异常变化的机理研究》（2009CB421503）技术及人才队伍建设等方面取得了快速发展，为台风业务能力的提升提供了多方位的支撑。
以综合观测体系建设为例，目前我国已基本建成高时空分辨率的台风立体监测体系，自主研发的风云系列气象卫星、多普勒天气雷达观测网、高密度地面自动站、高空探测以及移动观测等能对台风开展全方位的实时监测，为台风业务和科研提供第一手资料。
同时，我国的台风业务平台建设在近些年也取得了很大的进展。
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Vol.34, No.4 Aug.,2018
国家气象中心区域台风模式预报性能分析
麻素红，陈德辉
( 国家气象中心，北 京 100081)
摘
要 ：为 了 更 好 发 挥 区 域 台 风 模 式 GRAPES_TYM在 业 务 预 报 中 的 参 考 作 用 ，利 用 2017年
GRAPESJTYM升 级 版 本 对 2014—2016年的回算结果同美国国家环境预报中心的全球模式(NCEP-GFS)以及
对 NCEP-GFS、
EC-IFS以及
象中心中尺度台风数预报系
统 GRAPES+TYM的预报性能进行对比分析（热
带 气 旋 路 径 及 强 度 ）。 的 第 2 分
GRAES TYM、NCEP-GFS 以及 EC-IFS 模 式 概
况
计分析 数
第3 ;
分 ，第 4 部 分 将 对 比 分 析 GRAPES+TYM以及
NCEP-GFS、E C -IF S 的 路 径 及 强 度 预 报 特 点 （近地
2 模式系统概况
GRAPES+TYM是 针 对 西 北 太 平 洋 及 南 海 热
带气旋路径及强度预报 的 模式台风数
E N 预 报 系 统 ，预 报 范围为90~171 ° ，0~51 ° ，预报
h 为 120 。水 平 分 率 为 0.12。，垂 直 方 上 采
50 地
度 ，模式
35 J
。模式
的
WSM6
、Meso-SAS 对 数 化 、YSU
、
SLAB
、MO
数化以及
Goddard
和 RRTM
数化。
GRAPES+TYM的 初 始 场 及 侧 边 界 来 自
NCEP-GFS 的初始 及预报 。 于 模式初
始中涡旋的初始强度
分析的台风强度并
为
Wang的方案对模式初始
欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的中期预报模式(EC-IFS)进行了对比分析。结果显示:两个全球模式的预报路
径平均误差小于区域台风模式GRAPESJTYM的平均路径误差；GRAPESJTYM和 NCEP-GFS的路径预报均
存在显的
差 ，EC-IFS移向偏差不明显;GRAPESJTYM对我国近海登陆的热带气旋120 M路径预报
X 明 显 改 善 ™ (3)适合中尺度模式的涡旋初始化方 案的不断优化?2°-21@X(4)模式垂直分辨率与水平分 辨率的提升等。基于上述改进，GRAPES+TYM分
别 于 2014年 、2015年 以 及 2017年进行了业务升
级。
为了更好地 数 值 预 报 系 对 热 带 气 旋 路
径及强度的
中图分类号：P435
文 献 标 识 码 ：A
Doi：10.16032/j .issn.1004-4965.2018.04.002
1引 言
年来，
预报模式的 发 见
的
以及同
的进
步 ，热带气旋路径的 预报和主
预报水
平了显进， 对
的热带气
的预报平
前?1!2]。
分
预报模式?3!6]以及可以 热带
气
及结 的
热带气
对热带气
预报
了 能，
为 预 报 业 务 预 报 的 参 考
预报能力发展了
HWRF中
预报系统， 进行了
的改进[1°-13]。2015年 ，HWRF的 平 分
2 km。中国气象局广州热带 气象 所
2006年 起 ，基 于 GRAPES非 静 模 式 框 架 建 立
误差小于NCEP全球模式，同 ECMWF差
；区 域 模 式 的 （ 面 最 风 速 ) 预 报 平 均 误 差 在 72 M前小
N 于两个全球模式，而 三 个 模 式 在 强 度 预 报 上 存 在 显 差 ， 差 主 要 存 在 于 25 ° 以 （ 区域为强台风
和 台风主区域)。
关 键 词 ：台风模式;路径误差;最大风速误差;统计分析
风速）
分析 第 5 分 .，
中的热 旋强度进行了
[22]，
及
第 6 分。
式 式 (1),。
I t )—
L1 _
UI"#H\%
1 —
」
r-rm
#0一#$
1
1
-
l\"r#mH1%
1彳
JJ
#<#0
! " (#， ！)=0
#>#0
(1)
其中： 为 地
大 风 速 ，#$为 大 风 速 半
压 的 同 化 ， EC-IFS则没有采用涡旋初始化技
预报的 [M]。
级算
算能的不
，全 球 模 式 的 平 分
，
2017年 ，NCEP全 球 模 式 的 平 分
到 近 T1534(接 近 13 km)，而欧洲中期天气预报中
心的全球模式分
更 ， 为 TCo1279
(truncation-cubic-octrahedral，N-1279,接近 9 km)，
存在的
差进行了相应的
进和系
升级。
进 主 包 括 4 个部分:(1)模
式 参 考 气 的 升 级 ：由 原 来 的 等 温 气 升 级 为 基
于模式
平平均的一维参考气， 了
P 模 式 算 稳 性 和 预 报 9 0];(2)模式物理过程
的 进 ：对流参
案 由 SAS升级为
收稿日期：2017-08-09; 修订日期：2018-01-07
了 台风模式预报 ， 进行了 的
改进[14-17]，预 报 效 果 得 了 显 的 升 。
2010年国家气象中心基于自主发的中
数 值 预 报 模 式 GRAPES-MESO[18-19] 发 区 域 中 台风 预报 （GRAPES_TYM)， 于
2012年 7 月 业 务 运 行 。 为了
GRAPES_TYM对热带气旋路径及强度的预报能 力 ，自 2012年 GRAPES TYM业 务 化 以 来 ，针对 GRAPES_TYM在热带气旋路径以及强度预报中
第 34卷 第 4 期 2018年 08月
JOURNAL OF热TR带OP气IC象AL学M报ETEOROLOGY
麻 素 红 ，陈德辉. 国家气象中心区域台风模式预报性能分析[J ].热带气象学报，2018,34(4): 451-459. 文 章 编 号 ：1004-4965(2018)04-0451-09
基金项目：公益性行业( 气 象 ）
（G Y H Y 2 0 1 4 0 6 0 0 6 )资助
通讯作者：麻 素 红 ， ，
区 ，研究员级高级
，主要从事台风数值预报方法。 E-mail: masM@
452
热带气象学报
第 34卷
Meso-SAS，针对强风速条件修改了拖曳系数计算
公 式 ，对台风路径和强台风预报强度预报能力有