基于多源数据的台风风暴潮概率预报研究:数值预报系统
2021-06-04郭文云安佰超裘诚李铖李丕学葛建忠丁平兴
郭文云,安佰超,裘诚,李铖,李丕学,葛建忠,丁平兴
(1.上海海事大学海洋科学与工程学院,上海201300;2.上海市海洋监测预报中心,上海200062;3.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062)
1 引言
台风引起的风暴潮灾害每年都给我国造成大量经济损失[1-2]。开展风暴潮预报是防止(减少)风暴潮灾害并且保障人民生命财产安全的有效手段。随着SPLASH(Special Program to List Amplitudes of Surges from Hurricanes)、SLOSH(Sea,Lake,and Overland Surges from Hurricanes model)和ADCIRC(The ADvanced CIRCulation model)等模型的应用,数值模型已成为风暴潮预报的重要方法[3-9]。风暴增水强度对台风路径和强度等参数很敏感,但台风路径和强度预报存在很大的不确定性。据统计,2016年中央气象台台风24 h、48 h和72 h预报的平均路径误差分别为76.2 km、147.3 km和244.7 km,平均风速误差分别为5.4 m/s、7.3 m/s和7.6 m/s[10]。这些台风预报误差给风暴潮数值预报工作带来挑战。充分考虑台风预报中的误差,进行多个台风可能路径及可能强度的风暴潮集合数值预报,从而提供更多更全面的预报信息,可以有效弥补这一不足[11-15]。对集合预报中样本的发生概率进行仔细估计,称为概率预报。
目前,多个国家的风暴潮业务化预报系统已经开始采用集合(概率)预报技术。美国国家飓风中心(National Hurricane Center)使用的P_surge风暴潮概率预报模型考虑了台风路径、台风中心附近最大风速和台风大小的不确定性,根据历史预报误差统计生成27个台风样本来进行风暴潮概率预报[16]。澳大利亚气象局(Bureau of Meteorology Australia)则基于特定方法生成1 000条可能的台风路径,然后从中随机选取200条来进行风暴潮集合预报[17]。
我国在风暴潮集合预报研究上也取得不少进展。……
