台风监测与预报

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发布时间:2024-11-04 16:59

  目前,自动化压铸岛中国已经建立了包括193部天气雷达、超过2500个国家级观测站、6万多个自动气象站及风云系列卫星等组成的综合观测系统。自1988以来,中国成功发射16颗风云卫星,目前9颗在轨运行。其中最为先进的风云4号A星已投入业务运行,并向全球开放资料、为区域提供服务。

风云卫星的发展。

  长期以来,风云卫星为台风的监测预报提供了重要支撑。静止气象卫星重点在于台风的实时定位定强,并监测台风登陆的时间地点和造成的风雨影响。极轨气象卫星具有大气三维探测能力,可以揭示台风内部热力和云雨结构,为台风路径和强度预报提供依据。

  

风云四号A星

  2016年发射的风云四号A星(静止卫星)搭载了多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间天气监测仪4台遥感仪器,可获取大气温、湿度的三维结构和高时空分辨率图像,全圆盘图像观测时间分辨率为15分钟,空间分辨率可达500米。

  

风云四号A星2017年台风“卡努”监测图

  2017年发射的“风云三号”D星(极轨卫星)搭载了10台先进的遥感探测仪器。其中,红外高光谱大气探测仪覆盖通道较以往仪器数量增加了70多倍,可使登陆台风等高影响天气预报时效进一步提前。

  利用静止卫星的全天候观测优势,自2012年开始,中国增加了卫星灵活加密观测业务,观测间隔时间可达6分钟一次。

  台风预报     

  近30年来,中国数值预报模式及其使用技术不断发展,业务平台不断升级,台风预报业务取得长足发展。台风预报时效越来越长,预报准确率和精细化程度越来越高,预报产品更加丰富。

  中国台风路径预报准确率的进展尤为显著,24小时路径预报误差和20年前相比减少了50%,48小时路径预报准确率和20年前24小时预报准确率相当,而72小时路径预报甚至优于21世纪初48小时预报水平。

  

 

  1985至2017年中国气象局台风路径预报误差

  在过去几十年中,中国气象局积极开展台风客观预报释用和融合技术的研发,突破了登陆台风精细化预报的技术瓶颈。在台风路径集合成员智能化应用、多源资料融合技术和降尺度技术研究等方面取得显著进展,其中台风大风半径分析及预报、台风风场释用技术、暴雨宏微观物理过程模式定量分析和应用技术等填补了我国台风风雨精细化预报技术业务空白。构建台风监测、预报预警综合平台,显著提高了台风预报综合决策能力。

  

  

  中国气象局台风数值预报模式的发展(1994年至2017年)

  1994年,中国气象局建立了第一代区域台风模式RMTTP,分辨率为0.5°。2004年升级到T213全球模式,该模式水平分辨率为0.5625°,垂直分辨率为31层。2010年将T213模式升级为T639全球模式,水平分辨率提高到0.28125°,垂直分辨率提高到60层。2012年开发了GRAPES_TYM区域台风模式,该模式水平分辨率为0.15°,垂直分辨率为32层;2015年将其水平分辨率提高到0.12°,垂直分辨率提高到50层。

  台风预报业务的进展尤其是台风路径预报误差的降低趋势极大地促进了防台减灾工作的开展。在过去30年内中国因台风致灾死亡(含失踪)人数降低了90%。

  

  1988至2017年台风致灾死亡(含失踪)人口(单位:个)

  由于台风侵袭的地带多为人口稠密、经济繁荣的海岸带区域,在国民生产总值增长的背景下,台风导致的直接经济损失在过去30年中呈现逐渐增长的趋势,这说明台风预报业务在减少经济损失方面仍具备提升的空间。

  

  

  1988至2017年台风导致的直接经济损失(单位:亿元)

  世界气象中心

  2017年5月12日,世界气象组织执行理事会第69次届会认定中国气象局为世界气象中心。这标志着中国气象预报业务能力总体达到了世界先进水平,体现了中国在世界气象业务的组织和技术交流等方面的牵头、骨干作用,彰显了我国在世界气象舞台上的显示度、国际影响力和国际贡献。

  

  作为世界气象组织核心预报预测业务机构,世界气象中心主要职责是为世界各国实时气象预报、预测业务提供稳定、丰富、高质量的无缝隙天气气候分析、预报、预测指导产品,并牵头开展国际气象预报技术交流、技术培训等活动。

  风云系列卫星用户在全球70多个国家和地区落地,用户超2500个;在全球天气气候监测、生态环境监测、灾害监测、作物长势监测与粮食估产等方面发挥重要作用。其中,静止卫星具备分钟级区域扫描能力,在国际首次实现了静止轨道的大气高光谱垂直探测能力,部分仪器数据质量达到或接近国际先进水平。  

  瞄准全球领先水平,中国发展具有完全中国自主知识产权的GRAPES数值模式系列(全球确定性数值天气预报系统、全球集合数值天气预报系统、全球长期数值预报系统);2016年6月1日,GRAPES全球预报系统正式业务化运行。

  基于气候模式,中国气象局已具有延伸期尺度、月尺度、季节尺度和年尺度等多时、空分辨率气候产品,并提供全球长期预报产品,具全球ENSO等气候监测能力。未来将发展高分辨率全球大气环流模式,并建立次季节-季节-年际尺度气候一体化预测模式系统。

  目前,已发布我国陆地5公里、责任海区10公里分辨率1-7天智能网格预报产品;将逐渐向全球陆地和海洋区域拓展,发展成为首个从小时到年、覆盖全球的无缝隙气象预报业务产品体系,较其他世界气象中心在南海、“一带一路”建设等重要区域具有竞争优势。

  全球数据交换

  

  北京是WIS的全球信息系统中心(GISC)之一,核心通信网络以4-20Mbps带宽与英、日、澳、德、法等10个国家进行数据交换和元数据同步;目前通过CMACast、WMO全球通信系统(GTS)及Internet向蒙古、尼泊尔、巴基斯坦、朝鲜等36个WMO会员的120个用户提供数据发现和访问服务,分发服务数据超过500GB/日。

  MICAPS

  

  MICAPS是Meteorological Information Comprehensive Analysis and Process System缩写,即现代化人机交互气象信息处理和天气预报制作系统。系中国气象部门气象卫星、天气雷达和数值预报、站点实况等产品综合应用最强有力的业务技术支撑平台。自1995年起至今,它已经历过4个版本的嬗变。2016年5月30日MICAPS4.0在全国气象部门正式投入业务运行。

  

  中国气象局专家赴老挝国家气象局进行CMACast、MICAPS系统安装、维护和以及全套系统培训工作。

  

  

  MICAPS结构示意图。

  

    用户界面。

  

    站点数据展示。