论文推荐|一种基于双重检验逐步回归的台风生成预报方法研究

文摘   2024-08-02 14:27   北京  
点击上方“气象期刊” 可以订阅哦!



台风生成预报是全球各海域预报中心推进比较缓慢的一个业务方向,造成这种状况的原因既有台风生成理论研究尚不完善,也有观测资料缺乏、系统可预报性差等多个方面。在短、中期预报时效内,数值模式对台风路径和强度的预报准确率不断提高,但是对台风生成预报效果的改进不大。

董林等(2024)基于CMA 台风最佳路径和ECMWF细网格确定性数值模式资料,计算西北太平洋和南海台风生成期间16种环境因子的值,选出7个显著性因子,采用双重检验逐步回归方法建立台风生成预报方程(图1)。

图1  2015—2019年生成TC样本物理量统计分布
独立样本检验结果表明,利用回归方法预报的风速值作为台风生成判据,较直接使用模式预报的风速和气压作为台风生成判据的击中率更高(图2)。
双重检验逐步回归的台风生成预报方法在2022年的台风预报业务中进行了试用,对2203号台风暹芭的生成预报检验结果显示,该方法表现较好,可为预报员判别台风是否生成及生成时间提供参考。

注:图中不同颜色表示该扰动自启动作业以来的每一次预报结果,粗黑虚线表示最新预报结果,粗黑实线表示零场值,灰色竖线表示最新起报时间,紫色竖线表示台风生成时间。
图2  2022年7月1日12时起报的120 h时效台风生成预报产品TCGI


之前,预报员主要基于模式的风场直接估计台风是否生成和生成的时间。由于ECMWF模式对台风强度的预报偏弱,直接基于模式预报的风速值估计的台风生成时间可能偏晚。基于双重检验逐步回归方法可在一定程度上对ECMWF模式的预报进行订正。但此方法在应用中还有一定局限性。


第一,由于统计样本中从季风槽生成的台风样本占比较大,所以对此类台风生成的预报效果较好,但是对其他几类生成类型的台风预报效果欠佳。


第二,单一确定性模式对天气系统有预报偏差,基于单一模式所做的客观订正方法无法完全订正这种偏差,应该将此方法拓展到多个数值模式,形成集成预报。


未来,基于卫星资料和AI技术的短时效台风生成预报技术、基于单(多)集合的台风生成概率预报技术都是值得关注的研究方向。

气象期刊
《气象》(Meteorological Monthly) ISSN 1000—0526,CN11—2282/P
 最新文章