沙尘暴

热带气旋强度是破坏力大小的重要标志，判断其强度是又一重要工作。在卫星云图上，强度是多种因素的综合反映。这些因素包括热带气旋的环流中心、中心强对流云区的范围及外围云带等的强度。通过对云图中的这些因素进行分析判断，给出它们的强度指数，这些因素的强度指数之和，就是热带气旋的强度。而并非是指其中心最大风速. 计算出热带气旋的中心位置、强度、移向、移速后就可以发台风指导报了。 气象卫星功不可没 各地对登陆台风都能提前48小时发出警报，将台风可能造成的损失减少到最低限度。而这一切，首先要归功于居高临下监测台风的气象卫星。
    下面就是今天第三号台风艾云尼的强度指数和最大平均风速的对照表:

沙尘暴

台风预报主要是作好台风的路径预报：台风的移动既然主要是受引导气流所操纵，因此，台风移动的预报问题，在某种意义上说，主要是预报台风引导气流的问题。所谓引导气流应是台风范围内三维空间的平均地转流场，而在日常业务工作中多采取500毫巴的地转流场作为基本气流。但台风上空500毫巴地转流场决定于大型气压系统，主要是副热带高压及西风带槽脊的动态和配置，因此，预报台风移动问题的着眼点就需要着重地放在太平洋副热带高压的活动和西风带槽脊的位置及强度变化上。
1．西移台风的预报着眼点
所谓西移是指台风一直受东风气流的牵引，进入南海或在广东或在越南登陆。因此，台风西移的必要条件是在北纬25度或30以南维持深厚的、持续的东风气流。常见的形势有，副热带高压势力强盛，长轴呈东西向脊线稳定在北纬25--30之间，在日本市部和我国长江中、下游均有副热带高压中心，500毫巴上的中心强度在590位势什米以上。副热带高压北缘有一支副热带急流和比较平直的锋区，或只有一些快速东移的小槽脊。台风处在副热带高压南缘稳定的偏东气流中，其中心与同经度的副热带高压脊线相距在8个纬距以上。台风因受东风气流操纵，以较快的速度向偏西方向移动，常在广东沿海或中南半岛一带登陆。

沙尘暴

2．转向台风的预报着眼点
台风从东风带进入西风带时，操纵气流方向由偏东变为偏西，就促进台风转向。常见的形势为，环流是经向型的，在我国东部沿海一带是一个稳定的长波槽或为一个发展的低槽，槽底伸展并稳定在较低的纬度，有时甚至低于副热带高压脊线所在的纬度，太平洋上副热带高压往往东退减弱，或在台风所在的经度断裂。这时台风易从副热带高压的西南缘绕过副热带高压脊线进入西风带，或从副热带高压断裂处北上进入西风带，然后在西风槽前西南气流转向。
3．西北移台风的预报着眼点
台风在稳定而深厚的东南气流操纵下，向西北方向移动，常在浙、闽地区登陆。其形势特点为，西风带在东经7O－90度地区出现长波槽，我国东部沿海为长波脊控制，中心位于黄海、日本海的副热带高压正处在稳定的长波脊南侧，不断地有暖平流补充或西部有暖高 东移并入，因而发展得很强（中心强度常为594－596位势 什米），副热带高压轴线呈西北一东南向，其西部脊线在北纬36 以北，台风所在纬度在20度N以北。这时台风受副热带高压南侧东南气流操纵，从正面登陆浙、闽一带，深入内陆而填塞。

沙尘暴

4．特殊路径台风的预报着眼点
台风移动过程中会出现停滞。打转、摆动等特殊路径，变化多端，常难掌握。当台风突然袭击某些地区时，会造成重大损失，因此，必须做过细的工作，掌握其活动规律。特殊路径所对应的天气形势也是多种多样，较难概括，当操纵气流很弱时，台风易出现停滞打转现象；当形势变化很快时，台风易出现打转等不规则路径。
当出现双台风时，常有特殊路径。此时台风移动路径可归纳为五种类型。即平行抛物线；相向抛物线；西台风西行，东台风转向；西台风打转，直接打转等。

沙尘暴

1．外推法
应用各种探测资料（如飞机探测，我国沿海的雷达探测和卫星云图等）及时掌握台风动态，确定台风中心的位置、强度，结合考虑大型流场的演变趋势，运用演变趋势的持续性进行合理的外推，或用地面图上的变压和等压面图上的变高作台风移动的短期预报，效果较好。但当台风转向或打转时，应全面仔细分析，然后作出判断。当台风移到130 E以西区域时应用变高、变压预报台风移动的几条经验。
（1）台风一般向负三小时变压或负24小时变压。中心偏西半个纬距的方向移动。台风移向和正负三小时变压中心连线的方向大致平行。
（2）在台风的东北方（朝鲜、日本海、日本等地区）连续出现正变高。且副热带高压轴线呈东西向，则台风未来将向西北方向或偏西方向移动，相反，连续出现负变高，这时即使副热带高压很强，也要注意台风未来有转向的可能。
（3）台风登陆后，如在它的北部产生倒槽，在此槽线附近又是负三小时变压，负24小时变压等负变压区的轴线（即气压下降最大区与倒槽槽线重合），则此轴线指示的方向即为台风短期的移动方向。
（4）当台风越过琉球群岛后，预计将正面登陆于浙江沿海。着沿海负三小时变中心稳定在某地区，则该地区即为台风登陆的地区。
（5）台风进入东海后，如日本、朝鲜一带连续出现正变压，则台风不会北上转向，而是向偏西方向移动。

沙尘暴

2．垂线法
利用500毫巴图，分析出台风和副热带高压之间的流线（或等高线）的辐合、辐散分界线，则该线垂直方向就是台风未来2 4小时移动的方向。
3。指标站的应用
据实践经验，经统计找出指标越的某些要素与台风移动的关系是一个简便且较有效的方法。

各地根据天气情况作出台风路径及移动预报预报，并与上级台站及中央气象台会商后得出最终结论，对外发布台风警报预报，包括降水的预报、风力的预报，海浪的预报，路径预报等，同时向公众及政府部门预报服务，以减少灾害损失。

沙尘暴

　数值天气预报是根据大气实际情况，在一定初值和边值条件下，通过数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组，预报未来天气的方法。这种预报是定量和客观的预报。
　　早在20世纪初期，英国科学家L·F·理查孙首先进行了数值天气预报的尝试。1922年，他在 《天气预报的数值方法》一书中，论述了数值预报的原理和可能性，并且应用完全的原始方 程组，对欧洲地区的地面气压场进行了6小时的预报,但其结果很不理想。当时理查孙将那次 失败归之于所取的初值不准确，他的失败曾使人们一度怀疑数值天气预报的实际可能性。直到第二次世界大战结束之后，由于电子计算机的出现，气象观测网，特别是高空观测的发展 ，气象资料有了很大的改善，数值天气预报又引起了人们的注意。1950年，查尼、R.菲约 托夫特和J.Von诺伊曼用准地转正压模式，在电子计算机上首次成功地对北美地区500百帕 高度的气压场作了24小时的预报。1959年，K.欣克尔曼利用原始方程模式作预报，获得了成功，其效果不低于准地转正压模式。1960年，随着美国发射泰勒斯气象卫星成功，为提供沙漠和沼泽等地区的气象资料找到了新的途径。

沙尘暴

(续上)分析卫星云图，可以了解天气系统的位置和 分布；用连续的云图，可以了解系统的发展；用地球同步气象卫星跟踪云的行动，还可以推测某些高度的风速。根据卫星遥测和辐射资料，可以求出地面(或海面)温度和大气温度的铅直分布，以及大气中水汽的总含量和铅直分布。应用卫星资料，已使海洋和沙漠等测站稀少地区的客观分析质量有明显的改善。随着动力气象和计算技术以及卫星航测技术的发展，原 始方程模式预报的效果逐渐超过准地转模式预报，到70年代初期，已比较普遍地用它作业务预报。
　　20世纪80年代，全世界已有30多个国家和地区把数值天气预报作为制作日常预报的主要方法 。就预报项目来说，已包含有气压、温度、湿度、风、云和降水量；就范围来说，已从对流层有限区发展到包括平流层的半球和全球范围；就时效来说，除1~2天短期预报外，部分国 家已经开展了一个星期左右的中期预报。

沙尘暴

(续上)我国在1955年用图解法两层模式作出了500百帕24小时的预报。1959年底，开始用电子计算 机制作亚欧范围和北半球范围的正压、斜压过滤模式的高度场数值预报。1965年春，国家气象局开始发布正压500百帕预报。1969年，资料处理、客观分析和预报的自动化方案初步试 验成功。1973年，开始用原始方程三层模式制作预报。到80年代初，从接收资料到填图、分析和输出预报图，都实现了自动化，预报模式发展到多层原始方程模式，其中考虑了地形和水绝热加热等物理过程的影响。90年代，在原始方程模式的初值处理、卫星资料的应用和四 维同化以及非线性方程的数值解等问题的解决上都有了长足进展，预报准确率也有了进一步提高。随着数字地球的发展,将为数值天气预报提供更详实准确的数据,数据的动态性及技术 虚拟化,将使数值天气预报产生新的飞跃。

沙尘暴

新一代数值预报模式WRF在嘉兴正式投入业务使用:
    经过三个月的调试和试运行，新一代数值预报模式WRF日前正式在嘉兴市台投入业务使用。与MM5模式相比，该模式的优点是：模式动力框架设计的更为合理，整合了先进的三维变分资料同化系统，水平分辨率可达几公里，物理过程具有集合参数化方案等。目前该数值预报使用美国的GFS资料作为模式的初始背景场，采用两重嵌套方案进行48小时模拟，内外两层区域的格点分辨率分别为20和60公里，使用奥利金高性能计算机进行每天两次模拟运算，每次运算时间为4小时30分钟。

沙尘暴

比较各家模式在预测热带气旋强度的表现.这次研究涵盖了1999年1月至2003年6月期间在西北太平洋出现的热带气旋.用以比较的强度指标为热带气旋的最低气压及最高风速,实况资料取自天文台的最佳路径分析.被比较的数值模式有四个,分别为日本气象厅的台风数值模式 (JMA(TYM)),欧洲中期天气预报中心 (ECMWF),美国国家环境预报中心 (NCEP) 及日本气象厅的全球数值模式(JMA(GSM)),其产品都用於天文台热带气旋业务预报上.研究结果表明 JMA(TYM) 在预测西北太平洋热带气旋强度方面比其他三个数值模式较为优胜.
这次研究证明在1999年1月至2003年6月期间JMA(TYM)在预测西北
太平洋热带气旋强度方面较其他三个数值模式优胜.从地面气压场预报中推算
出来的ECMWF及NCEP中心最低气压预测存在较大的误差,而且倾向低估了热
带气旋的强度.

沙尘暴

台湾数值预报业务始于20世纪80年代末（1988-1989年），主要是通过引进美国NCEP和NCAR的数值预报模式技术而发展和建立起来的，有全球模式预报系统（GFS）和区域/中尺度模式预报系统（NFS）两类。在过去十年里，全球模式预报系统跟随美国NCEP模式的发展而不断升级，1994年到1998年，模式从T79L18升级为T119L30，资料同化方案为最优插植（OI）方法；2003年模式进一步升级到T179L30，同时资料同化方案变为三维变分方案（基于美国NCEP的SSI-3Dvar）。全球模式系统同化的资料与NCEP的全球模式系统是一样的，实时从GTS和NCEP远程Ftp服务器上获取，每6小时作一次资料同化，每天制作两次7天全球数值预报。区域/中尺度模式系统是在美国NCAR的MM4/MM5中尺度模式基础上建立的，区域/中尺度模式分辨率从1994年两重嵌套下的60km/20km、20层变为目前三重嵌套下的45km/15km/5km、30层，动力框架也由静力平衡变为非静力平衡；以GFS分析场为初估场再进行观测资料的最优插植（OI）分析；

沙尘暴

(续上)制作两次48小时区域/中尺度数值预报。2004年开始，开展台风路径数值预报业务，应用两重嵌套的区域/中尺度模式（分辨率为45km/15km）制作台风路径数值预报，预报时效为72小时。台湾数值预报业务系统的发展主要依靠持续的技术引进。数值预报业务系统的改进任务由“中央气象局”下属的科技中心承担，重点做引进技术的本地化工作、模式系统的校验诊断、台风路径数值预报的改进、数值预报应用系统的开发、数值预报集成方法的开发等。支撑台湾数值预报业务的计算机系统目前是日本的Fujitsu VPP5000，峰值速度为144GFLOPS，内存为120GB，硬盘空间为2TB。

沙尘暴

集合预报是国际上二十世纪九十年代初投入业务的新数值天气预报品种.集合预报首先由Epstein(1969)和Leith(1974)从大气运动的随机性角度提出,其理论基础是蒙特卡罗统计试验法.进入二十世纪九十年代,随着大规模并行计算机的发展及气象技术的进步,1992年12月欧洲中期天气预报中心(ECMWF)和美国国家环境预报中心(NCEP)首先在业务上投入运行.
集合预报方法是把数个由少许不同的初值计算得到的数值预报加以平均,作为预报.其基本思想是,通过平均,减少由上述的误差源产生的各自决定论的预报误差部分,而保留有意义的情报(信息),从而使预报的均方根误差与各自预报的均方根误差相等或更小.一个好的集合预报系统一定是建立在好的数值模式基础上.其次扰动初值的质量好坏直接影响到预报的质量,

沙尘暴

ECMWF:
ECMWF于1992年12月在世界上率先开展中期天气集合预报业务,拥有世界上最先进的集合预报系统.集合预报用模式的分辨率为TL255L40,集合成员数51个.初值制作采用奇异向量法(SV).
ECMWF集合预报产品除无偿向其成员国提供,通过全球电信系统线路向发展中国家无偿分发外,一般有偿提供.
ECMWF集合预报系统虽然是世界最高水平的,但也存在若干问题和不足,如初值分析误差有关情报尚没怎么有效地利用,还没有充分考虑模式产生的误差等.针对存在的问题和不足,ECMWF最近进行若干改进和实验.新引进了随机作用项,考虑物理过程的SV和台风的集合预报等.提高模式分辨率和增加集合成员数,进行了多次实验.集合成员数增加到100的实验结果表明,提高了降雨预报的准确率.
ECMWF在其1999-2008年的发展战略中,计划通过用Reduced Rank Kalman Filter来产生更好的初始扰动,并通过对集合预报系统中物理过程和模式分辨率的提高,增加集合成员数来提高集合预报系统对极端事件预报能力及天气要素的概率预报能力.