臺風(fēng)是我國主要的致災(zāi)天氣系統(tǒng)，加強臺風(fēng)的監(jiān)測、預(yù)報、預(yù)警和災(zāi)害防御對確保人民生命財產(chǎn)安全，促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。而臺風(fēng)預(yù)報能力的優(yōu)劣直接關(guān)乎臺風(fēng)預(yù)警和災(zāi)害防御措施的實施和開展。本文將從臺風(fēng)預(yù)報中的路徑（或者說臺風(fēng)位置）和強度（主要針對中心附近最大風(fēng)速）預(yù)報誤差的分析來淺析目前國內(nèi)外主要官方機構(gòu)的臺風(fēng)預(yù)報能力。
臺風(fēng)路徑/位置預(yù)報能力的評判，一般指預(yù)報位置相對于臺風(fēng)實際位置之間的球面距離誤差。比如說，中央氣象臺某天上午08時預(yù)報的某個臺風(fēng)在24小時后的位置將到達點A，而到了第二天早上08時（24小時后），該臺風(fēng)中心卻到達了點B，那么點A和點B之間的球面距離即為該次預(yù)報的24小時路徑誤差。
▲五個官方臺風(fēng)預(yù)報機構(gòu)（中央氣象臺、日本氣象廳、美國聯(lián)合臺風(fēng)警報中心（JTWC）、韓國氣象廳和香港天文臺）近年來24小時、48小時和72小時臺風(fēng)路徑預(yù)報誤差趨勢。
上圖展示的是最近幾年，中央氣象臺、日本氣象廳、美國聯(lián)合臺風(fēng)警報中心（JTWC）、韓國氣象廳和香港天文臺這五個官方臺風(fēng)預(yù)報機構(gòu)24小時、48小時和72小時臺風(fēng)路徑預(yù)報平均誤差的趨勢。自2011年以來，官方預(yù)報機構(gòu)對3天以內(nèi)的臺風(fēng)路徑預(yù)報精度大幅度提升，24小時平均路徑預(yù)報誤差由2011年之前的超過100公里降低到2016年的70公里左右。
▲2010年第13號超強臺風(fēng)“鲇魚”實際移動路徑和五個官方臺風(fēng)預(yù)報機構(gòu)在“鲇魚”尚處于菲律賓以東近海海域時對它后期移動路徑的預(yù)測（虛線）。
整體平均路徑預(yù)報能力提升的同時，對路徑異常的臺風(fēng)預(yù)報能力也在不斷提升。2010年，超強臺風(fēng)“鲇魚”靠近菲律賓前，預(yù)報機構(gòu)基本沒提前預(yù)報出它在穿越呂宋島后會在我國南海東部出現(xiàn)90°大轉(zhuǎn)向。彼時，幾乎所有的機構(gòu)都認為它在穿過呂宋島后繼續(xù)向偏西方向移動，隨后緩慢轉(zhuǎn)向并趨向我國海南和粵西，而“鲇魚”最終卻在閩南登陸。作為對比，今年的第21號臺風(fēng)“蘭恩”在菲律賓東部洋面也出現(xiàn)了90°的路徑大轉(zhuǎn)折，但這一次，所有的方法基本都提前預(yù)報出了這個異常路徑。
▲2017年第21號臺風(fēng)“蘭恩”實際移動路徑（實線）和五個官方臺風(fēng)預(yù)報機構(gòu)在“蘭恩”剛生成時對它后期移動路徑的預(yù)測（虛線）。
為了提高臺風(fēng)預(yù)報能力，我國幾代氣象人傾注了無數(shù)心血。上世紀(jì)九十年代末期，我國24小時臺風(fēng)路徑預(yù)報誤差在150公里左右，而到了去年，誤差已減小到70多公里。20年間，24小時臺風(fēng)路徑預(yù)報足足提升了一倍。目前，我國的48小時和72小時臺風(fēng)路徑預(yù)報能力已與20年前的24小時和48小時路徑預(yù)報能力相當(dāng)。
▲中央氣象臺自1997年以來，不同預(yù)報時效臺風(fēng)路徑預(yù)報誤差趨勢。
相對于路徑預(yù)報能力的不斷提升，國內(nèi)外各機構(gòu)對臺風(fēng)強度（近中心附近最大風(fēng)速）預(yù)報能力一直沒有取得突破性進展。2000年，中央氣象臺24小時和48小時臺風(fēng)強度預(yù)報誤差水平分別在4-5米/秒和6-8米/秒，而近幾年，中、美、日三個國家的強度預(yù)報能力仍停留在2000年左右的水平。
▲中央氣象臺（CMA）、日本氣象廳（JMA）和美國聯(lián)合臺風(fēng)警報中心（JTWC）近幾年來24小時和48小時臺風(fēng)強度（近中心最大風(fēng)速）誤差趨勢。
強度預(yù)報的最大問題是無法精確把握臺風(fēng)強度突變（快速增強或者快速減弱），比如今年第13號臺風(fēng)“天鴿”在向西移動由巴士海峽進入我國南海北部海域后，強度迅速增強，在30小時之內(nèi)（8月22日07時至23日10時）中心附近風(fēng)速從23米/秒（9級風(fēng)，熱帶低壓級）迅速增強到了48米/秒（15級風(fēng)，強臺風(fēng)級）。但在實際業(yè)務(wù)預(yù)報中，五個機構(gòu)在8月22日08時對它一天后預(yù)報的強度最高也只報到40米/秒（13級風(fēng)，中央氣象臺預(yù)報結(jié)果），與“天鴿”實際強度相差甚遠。
▲五個官方預(yù)報機構(gòu)在今年第13號臺風(fēng)“天鴿”快速增強前（8月22日08時）預(yù)測的它后期強度與實際“天鴿”強度對比。
1、目前對于臺風(fēng)路徑和強度預(yù)報主要依賴于數(shù)值預(yù)報模式，過去幾年隨著計算機水平和運算能力的不斷提升，再加上國外模式不斷更迭進步，臺風(fēng)路徑預(yù)報水平穩(wěn)步提升。數(shù)值預(yù)報是大勢所趨，利用AI進行天氣預(yù)報將不是夢；
2、國內(nèi)各機構(gòu)一直致力于改進模式，以期在未來幾年內(nèi)能改進臺風(fēng)預(yù)報性能，但影響臺風(fēng)強度的因素錯綜復(fù)雜，臺風(fēng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)、包括海洋條件、風(fēng)場等在內(nèi)的環(huán)境因素都會影響臺風(fēng)強度。臺風(fēng)強度預(yù)報性能的提升必然還要經(jīng)歷一個漫長而曲折的過程；
3、我國的模式發(fā)展，特別是全球模式的發(fā)展嚴(yán)重滯后于國外。實際上，我國的預(yù)報員在預(yù)報、決策和服務(wù)時主要還是參考歐洲中心中長期預(yù)報（ECMWF）和美國國家環(huán)境預(yù)報中心的全球預(yù)報（NCEP-GFS）兩個模式。雖然目前這兩個模式的數(shù)據(jù)可以用付費和免費等多種渠道獲取，但是萬一某天對方采取措施屏蔽了下載渠道，那后果將不堪設(shè)想。中國氣象局顯然早已意識到了模式發(fā)展的重要性，新一代的GRAPES-GSM全球模式正穩(wěn)步開發(fā)中，希望有一天它能像高鐵、航天等技術(shù)那樣成為我們國家的名片。
本文為個人分析，并不構(gòu)成決策依據(jù)
如需官方預(yù)報結(jié)果，請咨詢中央氣象臺或您所在地氣象局
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