气象科技管理信息系统

气象科技管理信息系统

当前位置:首页 / 科技成果 / 成果展示 / 正文阅读

行业专项成果综述-台风极端降水的预报技术及其可信度研究.

发布者:张岳   来源:   发布时间:2018/12/4 15:15:18   标签:   浏览次数:3690

项目编号GYHY201506007

研究周期2015 1月— 2017 12

国拨经费83万元

项目负责人】余晖

项目骨干成员余晖、陈智强、漆梁波、喻自凤、鲁小琴、王晨稀、鲍旭炜、陈国民、江漫、吴丹、岳彩军、季晓东、杜予罡、徐、李佰平、汤胜茗

项目承担单位中国气象局上海台风研究所

项目协作单位】上海中心气象台

主要研究成果

一、开展台风降水极值分布模型研究,建设完成我国台风极端降水事件资料库及其应用平台

研究了多种概率分布模型对我国台风降水极值的描述能力,提出生物种群增长模型可更好地模拟台风最大日降水量、过程降水量、1小时降水量的年极值概率分布,广义极值模型可很好地描述全国各测站台风日最大降水量的概率分布。建设完成的我国台风极端降水事件资料库及其应用平台包含台风降水基本查询、极端降水查询、极端降水阈值查询、极端降水台风查询和极端降水台风事件共5大功能模块。该资料库是我国台风年鉴资料库的有效补充,可供科研和业务人员查阅使用。

二、研制提出我国极端降水台风综合指数

鉴于我国尚无对台风极端降水的公认定义,因此本项目应用地面降水观测资料,从降水强度的极端性和过程降水量的极端性两个角度探讨台风极端降水的定义问题。利用了上海台风研究所整编的台风最佳路径和台风日降水资料,研制提出了我国极端降水台风综合指数,依据该指数确定了影响我国的57个极端降水台风,并统计分析了其月际分布特征和路径特点。

三、揭示了台风极端降水时空分布特征及其关键影响因子

着重探讨了登陆台风极端降水分布特征及形成机制,区分环境垂直风切变、海陆差异、台风强度等对台风极端降水分布的影响,开展了台风强度与降水分布特征(包括降水率、降水面积、总降水)之间的关系研究,发现台风强度与最大降水的落区与强度之间的关系具有不确定性,登陆台风降水最大值往往位于顺风切及顺风切左侧方位;来自北方的冷空气嵌入台风残余环流与来自海上的暖湿空气之间,干冷与暖湿空气的交汇产生沿岸锋雨带,可诱发强降水;雨滴谱和双偏振雷达观测分析表明,台风外雨带对流性降水具有时间短、降水率大、平均粒径小、浓度高的特点,强降水主要发生在单体成熟期,且冰相过程是粒子增长主要途径。

四、分析认识台风极端降水预报可信度,研制提出了台风极端降水概率预报技术对登陆台风降水数值预报开展了目标检验研究,开展了台风极端降水预报对模式分辨率、雷达资料同化、初始场扰动的敏感性研究,从多个角度认识了台风极端降水预报的可信度:极端降水事件的预报误差最主要来源为台风降水中心位置的偏差,其次为降水落区形态的误差;随着分辨率的提高,台风强降水的分布由集中向四周扩展,上升运动显著增强,最强上升运动所在的高度降低;雷达反射率同化可使台风环流内的水汽含量显著增加,明显改进环流结构,进而改进强降水预报;大尺度初始场的细微差异对极端降水强度和位置的模拟均会产生较为明显的影响,而且降水强度越大,预报的不确定性也越大。通过改进地形降水方程,提出了台风降水预报的地形增幅订正新技术;通过成员优选和短时效偏差订正,提出了台风路径的集成概率预报新技术;研制建立了基于路径相似、动力相似和集合预报的台风极端降水概率预报新技术。

成果应用情况

一、项目成果有效地支撑了我国台风极端降水事件数据库建设和应用能力的提升

通过本项目的执行研究了多种概率分布模型对我国台风降水极值的描述能力,建立了我国台风极端降水事件资料库。该资料库已成为我国台风年鉴资料库的有效补充,并可依据中国气象局关于资料共享的相关规定提供给科研和业务人员查阅使用(图1)。通过对台风极端降水资料分析与研究,探讨了我国台风极端降水事件的时空分布、主要天气学特征、及关键影响因子(图2),相关成果不仅对台风极端降水过程有了重要的新科学认识,而且还有效地促进了我国台风极端降水事件数据的收集管理和应用水平的提升。

二、项目成果有效地促进了我国台风极端降水预报与评估水平的提升

   通过设计实施初始场、分辨率、物理过程等不同的敏感性试验,从多个角度探讨了台风极端降水的可预报性和动力预报可信度问题。通过改进地形降水方程,提出了台风降水预报的地形增幅订正新技术;通过成员优选和短时效偏差订正,提出了台风路径的集成概率预报新技术;研制建立了基于路径相似、动力相似和集合预报的台风极端降水概率预报新技术(图3)。通过台风极端降水预报的可信度分析与检验技术的研究,揭示了当前台风极端降水预报的现状及主要误差来源,相关成果是由上海台风研究所牵头实施的WMO登陆台风预报示范项目(2016-2018)的重要组成部分,并已开展业务应用试验,具有良好的业务前景,对提高台风降水预报能力具有重要意义。

 

设为首页 | 加为收藏 | 网站介绍 | 联系我们
版权所有:中国气象局  网站维护:中国气象局气象干部培训学院
业务咨询:010-68406632 技术支持:010-68406578/68409227
地址:北京市海淀区中关村南大街46号 邮编:100081 EMAIL:kjgl@cma.gov.cn 京ICP备 15008089号-2
访问次数[23321597] 当前在线[0]