台风过程路径客观预报方案 台风过程的几个阶段

导语：台风过程路径客观预报方案是一项综合多种技术和方法的专业工作，旨在更准确地预测台风的发展轨迹和可能带来的影响，而且这一方案涵盖了气象观测、数据分析、模型预测等多个环节，是台风预警和防灾减灾工作的重要组成部分，在台风过程路径客观预报方案中，气象观测是获取台风实时信息的关键手段，通过卫星遥感、雷达探测等先进设备，可以实时获取台风的位置、强度、风速等关键数据。这些数据为后续的预报分析提供了重要的依据，下面就一起去了解了解台风过程的几个阶段吧！

台风过程路径客观预报方案

台风

所谓客观预报，这里是指预报结果值是定量的。它是客观的数字模型，借助于计算机严格计算的。而不是由人的主观判断而来的，通常有三种不同方案：一是数理统计方案，二是数值动力预报方案，三是统计动力预报方案。在国内前两种方案应用较多。

数理统计方案

数理统计方案就是选取一组与台风过程路径有关的因子，利用数理统计方法，建立路径预报方程，通常用回归方法，还有其他的数理统计方法。

我国从20世纪70年代后期起，广泛开展台风过程路径预报的数理统计方案研究，福建省由福建省气象台、厦门大学、福州大学共同进行科研协作，开展这方面的研究。

数理统计方案，关键有两个问题：一是统计因子是否合理，二是数学方法是否有效。我们采用加校正量的逐步回归方案，取得比较好的预报结果。其方案结果经中国气象局多年统一评定表明，在我国同类方案中，预报性能较好。尤其是对台风拐点的预报，在同类方案中居于领先地位，现介绍如下。

加校正量的逐步回归台风过程路径预报方案(简称Fj方案)资料来源及预报方程我们使用中国气象局编印的1956~1975年每年6～10月的《台风年鉴》资料及福建省气象台分析的地面天气图、500hPa、700hPa高空天气图资料。

根据福建省的具体情况，我们把15°N～28°N、113°E～130°E范围定为近海区，以对福建省影响大小为准则，划分为几个区，其中的1区是指由点1(15°N、130°E)、2(24°N、130°E)、3(26.5°N、125°E)、4(22°N、122°E)、5(19°N°、119°E)、6(15°N、122°E)这6个点所连成的区域图。

据收集的资料统计，进入起报区的台风共167例。其中，登陆的有97例，而登陆福建的有37例，占1956～1975年间登陆福建台风数的84.1%。

在选取样本时，由于台风起始位置是分散的，因此，每个个例只取样一次。但是，两年来试报①证明，用这些资料所建立的方程，在本区内还是可以连续使用的②。后来把试用范围扩大到10°N以北140°E以西，效果也比较好。

FZ77(Ⅱ)③方案，指的是下列12个预报方程。它们分别

预报出台风在相应时段的经、纬度增量，这12个增量分别为：

y₁–初始时刻后12小时台风中心(以下简称中心)纬度与初始时刻后6小时中心纬度之差：qi₂-qn会Aon。

y₂——初始时刻后12小时台风中心经度与初始时刻后6小时中心经度之差：λi₂-λε△△₁₂。

以下i=1、2、3.

yz+1——初始时刻后12(i+1)小时中心纬度与初始时刻后12i小时台风中心纬度(预报量)之差：Qax+n-qa会Aqa+2.

yz+1——初始时刻后12(i+1)小时中心经度与初始时刻后12小时中心经度(预报量)之差：λ2u+1)-λz₁会△Äl₂u+1.

我们用加校正量的逐步回归方案，在电子计算机上实现解决方案。得到

△oiz=0.59766+0.50154x₄—0.02429x₇+0.01121x₂₁-

0.00433xz₄+0.01229xzg+0.30907x₃

A₁₂=0.34841+0.64481x₁—0.14085x₃+0.02350x,-

0.00482xx-0.01660xao+0.19288z₄-0.04392z₅-0.10288z₆

△024=-1.48970+1.07968x+0.01329xza+0.03756xzs

Az₄=-6.96977—0.83656x₃—0.13631xi₆+0.07352xza+

0.06507xz₄-0.00676x₃g-0.02111x₃₄-0.29310z₆

△osc=-15.22143+0.90728x₄+0.01488xzs+0.04406xze+

0.14078xza-0.16542z₅

△s₆=-5.14572-0.60266x₃-0.17175xis+0.05703xzg+

0.03887x₂₄-0.05658xso+0.01751xa-0.01550xgg-

0.03287xs₄+0.74549z₃+0.67497×₄-0.29387x₆

△=-7.21424-0.17663xis+0.13244zzs-0.51561z₄+0.14382x₆

As=0.04765—0.33556x₃—0.29740xis+0.03660x-

0.08835xzs+0.03085xa-0.01969x-0.03804x₄+

1.14338z₃+0.60570z₄-0.41843z₆△oso⁰=5.9426-0.0550x₇-0.1110xi₆+0.0498xys-0.024xgg△=18.9547-0.3236x₃+0.3986x₁-0.0202xgg-0.1980xzs-0.2544xzs+0.0707x₃△g=-14.0586—0.2095xi₆+0.0764xzs+0.2011xsg+0.1003rig△iz=22.0912-0.3365xg+0.5425x₄-0.0208x₃₃-0.2453xzs-0.2160xz₃+0.0894xi:

台风

预报因子预报因子的选择是统计预报研究中一个重要问题。离开天气学和物理学的考虑，而用纯数学的方法进行筛选是不合适的。我们在总结近几年来统计预报的经验教训中，认为预报因子必须具有一定的天气学意义和物理意义，为此，我们根据预”报员长期的实践经验以及近几年来省内外统计预报的经验，选取下列几类因子。

反映台风惯性运动的因子台风未来移向与过去一段时间内的实际位移关系很大，特别是在环流形势稳定时，其关系更为密切。因此，我们共选取了三个惯性因子，例如，后6小时台风中心经、纬度与初始时刻台风中心经、纬度之差(x₁、x₄),台风中心前6小时与后6小时的经度差(xg)等，它们在方程中都出现多次。

反映基本气流引导作用的因子台风移动受基本气流的引导，它假定台风像一个点涡嵌置在基本气流之中，并随基本气流漂移，在George.J.E和Gray.W.M对西北太平洋台风移动的研究中，发现台风移向和500hPa台风中心外围7个纬距内合成风向关系最好，而其移速则和700hPa合成风速关系最大，在我们日常工作中，通常也是以500hPa的基本气流作为依据，来判断台风移向，但另有些报告也指出700hPa为最佳引导高度，为此，我们采用双层引导的方案。

考虑到海上资料不足，用移动网络往往会造成较大的人为误差，为此，我们采用固定站点代替移动网络，属于这类因子的700hPa有4个(xio、xn、x14、xis),500hPa有5个(x2z、x2g、x₃o、x₃g、x₃₄),700hPa被选进方程的只有一个因子x₄,500hPa5个因子都选上了。这说明500hPa的引导作用比700hPa更好。

反映高空槽、脊及西风指数等天气形势的因子高空槽脊分布及其动态是影响台风路径的一个重要因素，例如，副热带高压西脊点偏西或偏东，副热带高压脊线位置，西风槽活动情况及西风指数高低等等对台风路径都有影响。500hPa被选进的因子，如副热带高压西脊点位置、脊线位置、西风带经向环流、35°N～40°N西风指数等对台风未来路径关系比较大。

校正因子通过多年来的统计预报研究实践表明，有些天气型对台风路径预报关系很大。为此，我们设想利用它们对台风路径预报误差进行校正，从而设计一些所谓校正因子，属于这类因子的有x₁~x₆,例如，为了利用与台风移动的纬向变化密切相关的天气型来校正误差，我们设计了z₃、z₄,结果表明，在方程中，它对经度预报的影响相当明显。又如，为了利用与副热带高压强弱有关的天气型来校正误差，我们又设计了相应的因子，z₆就是其中之一，在12、24、36、48小时四个经度预报方程中都有出现，对经度预报的影响相当突出。

应用效果Fj方案从1974年开始研制，到1977年上半年建成，1977年台风季中，对进入I区的7704(Thelma)、7705(Vera)、7707(Amy)、7708(Babe)、7710(Dinah)5个台风作了20次试报，又进行了两年试报，同时对区外的一些例子也进行了试报，结果也表明具有一定的预报能力，1980年起经中央气象局批准，作为我国12种客观方案之一，Fj方案参加全国气象联网广播。

1985年起，中央气象局委托上海台风研究所，对全国12种参加广播的预报方案进行统一评定，本方案具有误差较小，技巧水平较高，对台风路径转折中的难点(即拐点)的预报较好等特点。因而中央气象局曾于1987年在南宁全国台风专家组会议上决定，将福建Fj方案作为全国最优的4种客观方案之一，交由中央气象台统一进行计算并对外广播，原因是：方案客观，易于操作，不会因人而易，误差较小，技巧水平较高。

1988年全国参加国家气象广播的8种客观预报方案中，如以计算预报次数达20次以上的2种方案比较(如方案A①、方案B),Fj方案的预报性能是最好的。

台风过程的几个阶段

初生阶段。这个阶段开始于无风无浪的海面，当海面温度达到26.5摄氏度时，海面上的空气变暖上升，形成热带气旋，并向周围扩展。随着低空空气的上升，周围空气被加热并形成云团，云团扩大并形成热带气旋。

加深阶段。热带气旋中的空气旋转产生离心力，将空气向外甩出，中心空气稀薄，气压降低，形成热带低压，即台风的初始阶段。随着热带低压中心气压比外界低，周围空气涌向热带低压，导致热带低压能量增加，中心最大风力升高，中心气压进一步降低。

成熟阶段。在这个阶段，台风中心气压不再加深，风力不再增强，但大风和雨的范围扩大，具有了造成灾害的能力。如果这时台风登陆，就会造成重大损失。

消亡阶段。台风消亡的方式有两种：一种是台风登陆陆地后，受到地面摩擦和能量供应不足的共同影响，台风会迅速减弱消亡;另一种是台风在东海北部转向，登陆韩国或穿过朝鲜海峡之后，在日本海变性为温带气旋，变性为温带气旋后，消亡较慢。