干旱气象 ›› 2022, Vol. 40 ›› Issue (6): 1014-1023.DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2022)-06-1014
于慧珍1,2(), 马艳1,2(), 韩旭卿3, 时晓曚1,2
收稿日期:
2022-02-13
修回日期:
2022-09-08
出版日期:
2022-12-31
发布日期:
2023-01-10
通讯作者:
马艳
作者简介:
于慧珍(1988—),女,工程师,主要从事天气预报和灾害性天气研究. E-mail: yuhuizhen1990@163.com。
基金资助:
YU Huizhen1,2(), MA Yan1,2(), HAN Xuqing3, SHI Xiaomeng1,2
Received:
2022-02-13
Revised:
2022-09-08
Online:
2022-12-31
Published:
2023-01-10
Contact:
MA Yan
摘要:
台风“摩羯”在2018年8月14日凌晨从安徽北部转向进入山东,业务预报模式对路径转折的预报存在较大偏差。本文利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)集合预报和ECMWF第五代大气再分析资料ERA5对“摩羯”路径转折进行预报和诊断分析。结果表明:台风路径转折受到大尺度引导气流和台风本身结构共同影响。ECMWF的大部分集合成员没有预报出台风路径转折,主要是因为预报的西太平洋副热带高压(简称“西太副高”)位置比实况偏西。在模式前期预报中,西太副高偏西的特征比台风实际转折时间早30 h,在业务预报中可以通过西太副高位置的订正对台风路径进行向东订正。在台风路径转折前,整层大气高能区和200 hPa辐散大值区分布与转折趋势一致,对台风路径转折预报具有指示意义。台风路径转折发生在整层大气高能区中心轴线和300 hPa强增温中心轴线方向变化约18 h后。轴线方向的变化对转折时间预报具有指示意义。尺度分析结果显示,上述物理量的风暴尺度分量对台风路径转折具有指示意义。
中图分类号:
于慧珍, 马艳, 韩旭卿, 时晓曚. 台风“摩羯”路径转折预报和诊断分析[J]. 干旱气象, 2022, 40(6): 1014-1023.
YU Huizhen, MA Yan, HAN Xuqing, SHI Xiaomeng. Forecast and diagnosis analysis of the turning of Typhoon Yagi track[J]. Journal of Arid Meteorology, 2022, 40(6): 1014-1023.
图1 2018年8月13日08:00至14日20:00逐6 h台风路径(黑色点线)及8月13日20:00至14日20:00 24 h累计降水量(彩色填色区,单位:mm) (红色方框为敏感性分析中计算平均海平面气压和10 m风速的区域。下同)
Fig.1 The typhoon track at 6 h interval (black dots and line) from 08:00 BST 13 to 20:00 BST 14 and 24 h accumulated precipitation (color shaded areas, Unit: mm) from 20:00 BST 13 to 20:00 BST 14 August 2018 (The red box shows the area where the average sea level pressure and 10 m wind speed are calculated in the sensitivity analysis. the same as below)
图2 2018年8月13日08:00至14日20:00逐6 h台风路径观测结果(红色点线)及ECMWF集合预报结果(黑色点线为非转折路径,蓝色点线为转折路径)(a、b、c),8月13日20:00至14日20:00 24 h累计降水量大于50 mm的ECMWF集合预报概率(彩色填色区)(d、e、f) (a、d)12日08:00起报,(b、e)12日20:00起报,(c、f)13日08:00起报(绿色等值线表示实况24 h累积降水量等于50 mm)
Fig.2 The observation result (red dots and line) and ECMWF ensemble forecast result (black dots and lines are the non-steering track, and the blue dots and lines are the turn track) of typhoon tracks at 6 h interval from 08:00 BST 13 to 20:00 BST 14 August 2018(a, b, c) and ECMWF ensemble forecast probability (color shaded areas) of the 24 h accumulated precipitation larger than 50 mm (d, e, f) from 20:00 BST 13 to 20:00 BST 14 August 2018(a, d) forecasted initiated from 08:00 BST 12, (b, e) forecasted initiated from 20:00 BST 12,(c, f) forecasted initiated from 08:00 BST 13 (The green contour denotes the observed 24 h accumulated precipitation equal to 50 mm)
图3 2018年8月12日20:00至14日20:00逐6 h引导气流的大尺度分量(红色箭头,单位:m·s-1)、风暴尺度分量(蓝色箭头,单位:m·s-1)(a),8月14日02:00 850~300 hPa平均大尺度环流(风矢量,单位:m·s-1)、500 hPa位势高度场(黑色等值线,单位:gpm)(b) (黑色点线为2018年8月12日20:00至14日20:00逐6 h台风路径。下同)
Fig.3 The large scale component (red arrows, Unit: m·s-1) and storm scale component (blue arrows, Unit: m·s-1) of the steering flow at 6 h interval from 20:00 BST 12 to 20:00 BST 14 August 2018 (a), the mean large scale flow during 850-300 hPa (wind vectors, Unit: m·s-1) and geopotential height field at 500 hPa (black contours, Unit: gpm) at 02:00 BST 14 August 2018 (b) (The black dots and line denotes typhoon track at 6 h interval from 20:00 BST 12 to 20:00 BST 14 August 2018. the same as below)
图4 2018年8月12日08:00起报的13日20:00 500 hPa位势高度场的集合平均(黑色等值线,单位:gpm)(a,b)及其分别与相同时刻起报的24 h区域平均的海平面气压(a)、10 m风速(b)的线性相关系数(彩色填色区) (红色十字为13日20:00观测的台风位置)
Fig.4 The ensemble mean of geopotential height at 500 hPa at 20: 00 BST 13 forecasted initiated from 08: 00 BST 12 August 2018 (black contours, Unit: gpm) (a, b) and correlation coefficient (color shaded areas) between it and the 24 h area-averaged sea level pressure (a), wind speed at 10 m (b) forecasted at same initiated time (The red cross denotes the observed typhoon location at 20:00 BST 13 August 2018)
图5 2018年8月12日08:00起报的12日20:00(a),13日20:00(b)和14日08:00(c)5860 gpm位势高度的集合预报结果(黑色等值线为各成员预报结果,绿色等值线为集合平均)及实况(红色等值线) (红色十字代表相应时刻台风的实况位置)
Fig.5 The ECMWF ensemble forecast result (the black isolines for each member forecast result, green isoline for ensemble mean) of geopotential height of 5860 gpm at 20:00 BST 12 (a), 20:00 BST 13 (b) and 08:00 BST 14 (c) forecasted initiated from 08: 00 BST 12 August 2018 and observation (red isoline) (The red cross denotes the observed typhoon location at the corresponding time)
图6 2018年8月13日02:00(a、b、c)和13日08:00(d、e、f)925~200 hPa平均假相当位温θse(a、d)及其大尺度(b、e)和风暴尺度(c、f)分量(单位:K) (绿色线、灰色线分别代表假相当位温高能区中心轴线方向及分布趋势,绿色十字代表相应时刻台风位置)
Fig.6 The mean θse during 925-200 hPa (a, d) and its large scale (b, e) and storm scale (c, f) components at 02:00 BST 13 (a, b, c) and 08:00 BST 13 (d, e, f) August 2018 (Unit: K) (The green line and grey line represent the central axis direction and distribution trend of high energy region of θse respectively, the green cross denotes the typhoon location at the corresponding time)
图7 2018年8月12日20:00(a、b、c)和13日08:00(d、e、f)300 hPa 24 h变温场(a、d)及其大尺度(b、e)和风暴尺度(c、f)分量(单位:K) (红色线代表强增温中心轴线方向,红色十字代表相应时刻的台风位置)
Fig.7 The 24 h temperature variation at 300 hPa (a, d) and its large scale (b, e) and storm scale (c, f) components at 20:00 BST 12 (a, b, c) and 08:00 BST 13 (d, e, f) August 2018 (Unit: K) (The red line denotes the axis direction of strong warming center and the red cross denotes the typhoon location at the corresponding time)
图8 2018年8月13日08:00 200 hPa散度场(a)及其大尺度(b)和风暴尺度(c)分量(单位:10-5 s-1) (灰色线代表散度大值区的分布趋势,红色十字代表13日08:00台风位置)
Fig.8 The divergence field at 200 hPa (a) and its large scale (b) and storm scale (c) components at 08:00 BST 13 August 2018 (Unit: 10-5 s-1) (The grey curve denotes the distribution trend of large value area of divergence, the red cross denotes the typhoon location at 08:00 BST 13)
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