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台风的移动及其预报问题 台风移动主要受什么影响

2024-07-10  来源:天气网  【字体:  

导语:台风的移动及其预报问题,一直是气象科学领域的重要议题,而且台风作为一种具有强大破坏力的气象现象,其路径的不确定性给人们的生命财产安全带来了极大的威胁,因此,准确预报台风的移动路径和强度,对于减轻其带来的灾害影响具有重要意义,接下来就一起去看看台风移动主要受什么影响吧!

台风的移动及其预报问题

台风的移动及其预报问题 台风移动主要受什么影响

台风

台风的移动与许多因子有关,包括大范围流场(如副热带高压、西风槽等)、海面和大气的温度、地形、以及台风本身的结构和强度等。其中经常起主要作用的是台风的环境流场,将西太平洋上常见的台风路径分为七类,但实际上有些台风的路径比这要复杂得多。

由于环境流场或台风本身条件的突变、以及受到其它复杂因素的影响,合风路径会发生急剧折向、跳跃、停滞、打转和摆动。对于这类异常路径,目前各种客观的或经验、诊断等预报方法经常报错,对这类路径的预报问题近年来已引起国内外的很大重视。台风路径的预报方法,概括起来可分为六类:

(1)天气图和预报员的经验预报,(2)诊断分析方法,(3)数理统计方法,(4)动力学方法,(5)统计和动力相结合的方法,(6)气候和外推方法。这六种方法各有所长,但这些方法大多根据牵引原理做预报。目前大多数采用低层或中层的气流(地面到500毫巴,一般用700毫巴)作为引导气流。当引导气流很弱或台风环流对环境基本气流有较强的反作用以及其他非引导因子对台风移动起主导作用时,根据引导原理设计出来的各种预报方法一般都将失效。但预报员从天气图上归纳出来的实际经验或抓住了当时支配台风移动的主要原因的某种诊断结果倒偶有一定成效。数理统计方法目前多采用多变量筛选以建立台风环境流场特征、气候因子以及惯性因子等与台风中心未来位置之间的某种相关方程,我国预报台风的很多气象台站都建立了这种方法,通常用逐步回归或逐步判别来实现这种预报。

有的台站还采用相似法,即按一定的相似标准选中相似的历史路径样本,据此来作出台风中心未来位置的预报。美国最早在业务中使用一个比较有效的统计方法是NHC-64.以后Miller等人修改为NHC-67.该方法使用了1000.700和500毫巴面上的预告因子,得出72小时之内每隔12小时的中心位置。目前使用的NHC-72也是用统计筛选法求取台风四周环流特征与未来12—72小时台风中心运动的相关关系。美国用于业务的相似方法称为HURRAN,这个方法用前12小时的移向移速,按相似标准选取历史相似路径,根据这些相似路径算出72小时之内的最大可能路径并算出一族概率椭圆,以表示相应于不同时效台风中心有50%可能性落在椭圆之内。近年来,他们还设计了一个仅取气候规律和过去移动特征的持续性作为预告因子的方法(Cliper)。试用结果表明,如将HURRAN和Cliper结合起来使用,效果很好。

但目前各种依靠历史样本做预报的统计方法,对异常路径一般都报不出来。动力学方法目前可分为两类,第一类把台风当作点涡,用数值模式预报台风四周大范围基本流场,再用这个流场牵引点涡运动。这种方法一般还附加一定统计的或经验的订正参数,最后作出点涡未来不同时效的位置。例如美国一种叫Mohatt的方法,采用了地转风对热带气旋中心的引导,并加上由引导气流预报所得第一个12小时的结果来确定统计订正值。我国台风业务预报中也设计并试用过类似的方法。第二类动力模式中考虑了真实台风旋涡环流系统的存在,体现出台风环流与四周基本气流之间相互作用。目前国内外已经发表了一批有价值的第二类动力模式的试验研究。例如我国一种内含台风的正压原始方程模式已作了多年试报,结果表明对个别台风路径的突变在预报路径上也有所反应,对异常路径的预报能力看来比其他方法要更有潜力。

美国设计的一个水平细网格(75和150公里)多层有限区域原始方程模式,并考虑了积云对流参数化。试验表明,这个方法对预报24—36小时之内热带气旋的发展和移动方面有一定成效。台风的动力学预报方法还有待于进一步发展,要使这种方法完善起来尚需考虑下列问题:

(1)要扩大使用资料的范围,卫星是一种可以连续而有效地监视台风活动的工具,但目前可以输入到数值模式中去的资料还不多,如能实现这一点,模式的性能是大可改善的。

(2)对行星边界层(包括海气相互作用)以及积云对流和大尺度环境流场的相互作用要有更好的物理表达。

(3)初值问题,国内外对统计预告的误差分析后指出,最重要的误差来源是台风初始位置的定位误差。在动力预报中,资料的初值化同样将成为一个重要的问题。一些台风模式中资料要求的研究表明,观测记录在台风中心附近和最低层最为有用,温度和风的记录大体上是同等重要的。但是,在台风与环境之间相互作用的基本物理过程被揭示之前,动力学方法的预报能力要有显著提高是有困难的。统计和动力相结合的预报方法是现代台风预报中出现的一个发展趋势。我国预报员曾设计出一套动力和统计结合的数值模型,即在动力方程中用随机过程来描述动力过程中难以确定的量(如所有的外力和内力),从而对单纯的动力模型和单纯的统计模型进行了改进。试报结果表明,预报性能比单纯的统计模型有了提高,但对于统计预报的缺点仍有保留,因此对异常路径的预报能力仍旧是较低的。

国外统计动力相结合的模式一般采用MOS方法,这种方法将数值预报的产品(例如形势预报场)作为因子输入到统计模型中去,从而来提高统计预报方程中因子和预报量之间的相关性。试验结果表明,MOS方法比用初始场因子做预报有了明显改善。用气候因子和持续性因子(即外推)相结合的方法做预报,对预报一般常见路径的台风效果较好,对预报异常路径常常失败。从六十年代以来,对于用卫星云图和雷达回波总结所得的指标来预报台风路径的方法也有明显发展。例如根据卫星云图上台风的云型特征、转动角度以及台风云团与环境云带或云团的不同状态和演变与台风未来的移动均有一定关系。雷达回波中出现的外辐合带(即台风前炮线)、螺旋辐合带等的平移、转动和曲率以及高亮度点位置、条状回波走向、眼壁回波形状、强雷雨回波的位置、超折射效应对台风未来移向均有一定指示作用。这些在台风业务预报中不失为一个有效的辅助工具。

台风的移动及其预报问题 台风移动主要受什么影响

台风

非气象因素对台风路径也存在着明显的影响。例如在引导气流微弱时,台风经常沿着海温暖舌轴线移动,而避开冷海温区。近年来一些统计研究指出,台风的冷尾迹将对另一个尾随台风的移动产生排斥作用,并将使穿过冷尾迹或在冷尾迹上移动的尾随台风强度减弱。岛屿和陆地也影响着台风的移动。例如当一个台风靠近岛屿时,就可能在岛屿的背风侧诱生出一个新的气旋性环流,以后,低层台风可能消失,而高层的辐散结构与新生的低压环流结合,使新的低压得到发展,并加强为台风,看起来原来的台风象是“跳”过了岛屿。岛屿使台风路径出现跳跃现象在我国台湾省最为明显的表现出来,另外在菲律宾的吕宋岛和日本诸岛亦偶有发现。岛屿诱生的低压环流有时对台风还产生一种“吸引”作用。在引导条件不变时,岛屿和大陆对靠近海岸的台风还产生加速现象,这种现象在我国所做的模拟试验中也得到了证实。

经验表明,这种非气象因素经常是造成台风异常路径的原因之一,而在业务预报中经常受到忽视。目前使预报员最感困难的是异常路径,这类路径不是和引导气流的偏离很大,便是出现的概率很小。由于这两个特点,因此使以引导原理为基础的动力学方法和以历史样本为根据的统计学方法在预报这种路径时失效。异常路径的形成经常和短期天气过程中的突然事件有关,例如在我国东部沿海北上台风的突然西折登陆是一种异常路径,这种路径已经多次使得我们因防备不足而受到损失。个例分析表明,这类西折路径的一个主要成因是与中纬度一个切断冷涡的吸引有密切关系,这种冷涡的切断是短期天气过程中的突然事件。

“切断”与“西折”之间的时距往往十分接近,以致在各种数值模式或预报员的经验预报中无法利用这一个重要的信息。这是异常路径预报中的又一个难以克服的困难。当前各国对台风路径的预报水平是这样的,对一般常见路径,各种统计的或动力的预报方法以及预报员的经验预报都能报得较好;但对于异常路径,各种预报方法的结果都互相分歧,一般均告失败。对异常路径预报问题的研究是当务之急,我们认为除了开展有关台风形成和运动的数值试验,进行台风机制理论的研究并设计出能描述台风涡旋与环境流场相互作用的物理模式外,发展探测技术、引进新的装备、扩充资料来源、从时间和空间上加密实时资料以及加强预报员的经验总结都是必不可少的措施。

台风移动主要受什么影响

台风移动主要受大尺度的环境引导气流影响。

台风的形成和移动是一个复杂的气象现象,受到多种因素的影响。其中,大尺度的环境引导气流是影响台风移动的主要因素之一。这些引导气流包括副热带高压、中纬度西风带、外围引导气流等,它们共同作用,决定了台风的移动路径。

副热带高压:简称副高,是位于副热带地区的暖性高压系统,也是夏季影响我国大陆天气的主要天气系统之一。台风的移动路径往往都会受其影响。副高的位置和强度变化,会导致台风的路径发生异常。

中纬度西风带:西风带是指盛行的偏西气流,它与副高相互作用,影响台风的移动。当西风带系统东移明显时,副高就会东退,台风路径会因此向北移动;当西风带系统稳定少动,而副高加强西伸时,台风路径就会偏西。

外围引导气流:台风移动还受到其他台风或大气环流中其他因素的影响,如副热带外围气流、西风带西风气流、低纬度暖湿气流等。这些气流的变化也会影响台风的路径。

此外,地球的自转和科里奥利力也是影响台风移动的重要因素。在北半球,台风通常会顺时针方向移动;而在南半球,则通常会逆时针方向移动。这是因为地球自转产生的科里奥利力导致气流在移动时受到一定的偏转。

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