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台风来了?别慌,广东这项能力世界第二

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9月13日,粤东汕头东南方向,今年第14号超强台风“莫兰蒂”正向闽粤移动。与此同时,广州五山的广东气象台里,“算风”的人们正忙碌地计算着台风未来走向。

(图片来源:中央气象台台风网)

广东是中国受台风影响最多、影响时间最长、危害最大的省份之一。每年台风对广东造成损失达60亿元。而台风路径、强度、风雨的预报,是世界性难题。2012年以来,广东开发的“南海台风模式”在台风路径预报方面达到世界先进水平,2015年评估结果显示,路径预报误差世界范围仅次于欧洲。

台风生成移动如何判断?用监测的亿万数据解方程

“卫星看不出来三天以后的情况,但基于大型计算机求解天气动力和热力学方程组的南海台风模式就可以提前计算出台风生成、发展和移动。”广州热带海洋气象研究所区域数值预报重点实验室钟水新博士说,他和同事就是广东的“算风人”。

2008年,广东基于我国自主研发的区域数值预报系统GRAPES模式,开发了南海台风模式预报系统预报台风。钟水新的日常工作,就是在位于广州五山的实验室通过该模式计算台风生成、路径、强度和风雨,模式计算结果经后处理系统,形成最终预报产品放到实验室网站上,让对台风敏感沿海人群可以提前预防。

南海已经建成台风立体监测体系:在空中,3颗在轨运行的风云系列静止气象卫星通过卫星云图技术全天候监测。此外还有三颗极轨气象卫星能够对台风实施立体监测;在南海洋面和海岸线,目前有12部多普勒天气雷达;在离岸200公里海上,有5个海上浮标自动气象站,6个石油平台自动气象站和59个华南海岛自动气象站。

算台风是个数据量很大的活,钟水新告诉记者,气象部门首先将卫星、雷达、地面站反馈的某一时刻点初始资料,汇总到南海台风模式的同化系统里面,随后数据汇总入计算机里,求解固定的大气运动方程组得到预报结果。气象专用计算机系统峰值速度已达400万亿次/秒。

南海台风模式可以通过计算提前1-5天预报台风的生成,即台风还没生成,广东就可以算出未来的台风。随着动力过程优化、物理过程的完善和超级计算机使用,算风人可以更精确刻画台风。

台风路径预测能力:广东世界第二

“相比其他台风,南海台风以路径复杂、强度多变而闻名。”广东气象台台风首席预报员张东告诉记者,南海台风模式是中国预报台风主要业务模式之一。

中国沿海有北上广三个台风数值预报中心,预报误差最小的是广东省气象局南海台风模式。北上广三地每年的预测评比中,在路径预报、强度预报、风雨预报三项中,南海台风模式都处于领先地位。2015年评估结果表明,南海台风模式路径误差国际上仅次于欧洲中期天气预报中心。

随着路径预报进一步准确,2015年南海台风模式的24h、48h和72h平均距离误差分别为73.8公里、118.6公里和178.5公里,相对于2012年路径误差分布减少23公里、58公里和110公里,进步非常显著。

不同气象台预测矛盾:靠气象预报员经验判断

“台风运动中力的变化很快,南海台风模式里面虽然计算了各个力,但能否算准确不一定。”张东说,当出现各种数值预报不一致,各气象单位利用公式解方程的结果甚至相矛盾时,就要凭借人——气象台预报员的经验判断,这就是主观预报。

“比如云带来的降水,这个云到底湿度多大,能形成多少水,受地形的影响程度等,其过程非常之复杂。”钟水新说,在将大气实际运动模拟过程中,广州的南海台风模式和北京的中央气象台采取的方案有所不同。另外,不同气象部门对大气运动方程组解法不同,最终带来不同的预报结果。这也就是为何一次台风预报不同的气象部门预报结果有差异。

当数学公式计算结果与实况存在差距,就要靠预报员修订结果。在结合气象卫星等数据后,预报员对大尺度环流背景和海洋热状况对台风的影响进行综合分析,参考以往预报经验,最终作出台风路径、强度、影响范围预报。数据表明,在主观预报上,我国台风预报水平,已优于日本、美国水平。

来源:金羊网广州参考·广州日报编辑 周代林

(原标题:台风来了?别慌,广东这项能力世界第二)

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