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行业专项成果综述-近海及登陆台风强度变化科学试验预研究

发布者:张岳   来源:   发布时间:2018/3/28 16:58:19   标签:   浏览次数:877

项目编号GYHY201406010

研究周期2014年1月2016年12月

国拨经费458万元

项目负责人】雷小途

项目骨干成员】赵兵科,曾智华,汤杰,方平治,张帅,林立旻,张玲,李勋,余晖,朱雪松,赵中阔,刘飞,鲁小琴,鲍旭炜,陈国民,白莉娜,胡平,王慧,李英,王岩,马雷鸣,朱智慧,林雯,杨涛,石运昊,王尚宏

项目承担单位】中国气象局上海台风研究所

项目协作单位】中国气象局广州热带海洋气象研究所、福建省气象科学研究所、海南省气象台、上海市气象信息与技术支持中心、上海市卫星遥感与测量应用中心、上海中心气象台、上海海洋气象台、中国气象科学研究院、国家气象中心

主要研究成果

本项目在台风直接探测技术、目标台风外场观测试验及其资料应用示范研究等方面,取得显著进展,主要研究成果包括:

1)设计台风探测新技术及协同观测试验方案。针对台风目标观测的敏感性特征,设计了“移动、固定”相结合的我国近海及登陆台风多源协同探测方案,并据此在浙江大陈岛、福建霞浦和海南万宁等地建设我国台风外场观测科学试验基地,联合研制火箭弹(导弹)下投探测等台风探测新技术,增强了我国台风直接探测的能力。

2)成功实施多例目标台风的外场观测试验。依托协同探测方案,利用项目参与研制和布设的观测设备,共对2014-2016年间的10个目标台风进行了外场观测试验,获得了台风内核及边界层的探空和海-气通量等直接探测资料,并已入库。

3)外场观测资料的应用示范研究取得实效。在对台风探测新资料的质量控制基础上,修订了台风不同时距风速间的转换关系,开展了目标台风的定强及海洋暖涡、内核区高层辐散增大和中层增湿等对台风快速增强影响等的分析,揭示了台风登陆过程中眼区结构变化及边界层湍流动量通量逆梯度输送等的观测事实,进行了外场观测资料的数值同化试验等工作,获得了有益的新认识。

成果应用情况

1)台风探测新技术及多源协同探测方案得到应用。项目参与研制的基于火箭弹的台风下投探测技术,可实现“立等可取(即要即测)式”的台风探测,并可同时获取台风不同区域的垂直结构,使目标台风的敏感性观测成为可能。此外,项目升级后的“追风”设备及观测方案,已应用于日常的登陆台风“追风”观测业务中;浮标阵及改装后的小型无人机、外场观测基地及布设的相关探测设备和设计的多源协同探测方案等,均经过多个目标台风的外场试验测试。

2)建立了外场观测资料库并接入业务信息平台。项目获取的所有目标台风的外场观测资料及收集的相关业务观测资料,均已入库,并按照中国气象局的资料密级要求提供分级共享应用。此外,还梳理了当前国内外各类台风信息(如:业务定位定强、遥感云图及结构和海洋环境气象特征反演等)的数据源,建立了“海南岛及南海海洋观测集成显示平台”和“台风遥感平台”并接入“上海气象业务综合信息网”。

3)修订的风速转换关系应用于“年鉴”整编。项目基于观测对我国近岸丘陵地形下台风近地层风随高度的变化(a指数)、WMO推荐的不同时距(1min2min10min)平均风转换等修订后的关系式,已在“年鉴”整编等日常业务工作中得到应用。此外,台风内核区高层辐散增强、中层比湿增大、台风移经海洋暖涡等均易引发台风快速增强等结论,受到业务预报的广泛关注。台风边界层内湍流动量通量的逆梯度输送特征,有利于揭示台风边界层等物理过程及参数化方案的改进,并最终改进台风数值模式的预报能力。

   4)策划亚太合作项目(EXOTICCA)扩大了国际影响力。依托本项目,发起并牵头组织实施的亚太台风委员会的国际合作项目“亚太近海台风强度变化科学试验(EXOTICCA)”,不仅引入了香港天文台的有人飞机探测等设备,而且扩大了我国参与国际台风事务的影响力,并成功避免了因火箭弹(导弹)探测台风试验中可能引发的海空域“纠纷”。

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