海上观测平台数据传输标准化技术研究

数据传输网是海洋环境保障体系的重要组成部分,是连接立体观测系统、预报警报系统和信息综合处理系统以及用户之间的纽带和桥梁.重点研究分析了我国海上观测平台数据传输技术应用现状及存在的问题,提出了观测平台在执行统一的技术标准(正在制订中)前提下使用不同的通信设备时无需改变已有通信软硬件的技术方案.     

热带气旋中期路径的动力相似预测方案

提出一个西北太平洋热带气旋中期路径的动力相似预测方案.方案应用热带气旋初始参数和数值预报产品,构造未来时刻环境要素场的多元客观相似判据.通过定义非线性的相似指数综合评估历史热带气旋样本与预报热带气旋在多元判据下的连续动态相似程度,以此找到相似样本.应用相似样本的历史路径进行坐标变换、相似指数的权重综合和惯性动力修正,得到热带气旋中期预报路径.预报试验表明该方案具有预报技巧.     

风云气象卫星"一带一路"热带气旋监测能力与最新进展

面向风云卫星服务"一带一路"倡议,我国风云气象卫星在轨运行的静止和极轨两个系列6颗卫星,已经联合组成了服务"一带一路"星座布局,建立了风云卫星应急减灾数据服务机制。本文对利用FY-2H、FY-4A和FY-3C/D开展的"一带一路"热带气旋监测方法以及最新进展进行了概述,列举了2018年和2019年影响力较大的连续致灾热带气旋、跨海域热带气旋,以及双/三/四个热带气旋共存的典型个例。结果显示在基于风云卫星开展的"一带一路"热带气旋监测业务中,将热带气旋发生演变的原理与气象卫星不同仪器观测原理相结合,在热带气旋生命史不同阶段根据所关注的不同侧重点,分别对应应用风云气象卫星不同观测仪器,对于热带气旋全生命史监测预报有重要意义。     

西北太平洋热带气旋强度统计动力预报的改进模型

利用NCEP再分析资料、T106L19模式产品和热带气旋历史观测资料,设计和筛选气候持续性因子和动力因子,结合主分量因子分析技术,对统计-动力模式进行了改进,开展了西北太平洋热带气旋强度预报技术研究试验。结果表明,对预报因子进行主分量分析,可提高因子的独立性,降低线性回归模型的维数和不稳定性,从而提高了模式对热带气旋强度的实际预报能力。     

热带气旋尺度和结构的影响因子和理论探索

热带气旋是地球上最主要的自然灾害之一,其结构和尺度不仅直接影响其致灾范围,还间接影响其强度和移动路径。对热带气旋结构和尺度的科学认识有助于其强度和路径预报能力的提高,本身也是重要的科学问题。热带气旋的尺度通常用最大风速半径和外围半径刻画,而结构通常指最大风速半径和外围半径的相对大小。自然界中热带气旋的尺度和结构可以有很大的差异,在其发展过程中尺度和结构也可以发生明显的变化,从而影响强度和路径。本文从观测、模拟和理论三方面简要回顾了热带气旋结构和尺度方面的相关研究,重点介绍了Emanuel-Rotunno台风结构模型的理论推导,并展望了未来可能的研究方向和思路。     

0220号热带风暴(米克拉)特征分析

南海是热带气旋活动较为频繁的地区之一。该地区因其独特的地理环境和复杂的热带大气环流系统，在热带气旋预报工作上存在一定的困难。本文在分析一些气象图表资料的基础上，对2002年第20号热带风暴(米克拉)的形成、发展及消亡进行了探讨和研究。主要从形成的背景环流，气旋的结构等方面入手，总结出一些该气旋所具备韵特有流场，从而为以后的南海自生热带气旋预报工作积累一定经验。     

遗传算法与神经网络相结合的热带气旋强度预报方法试验

以1960~2001年共41 a的7月和8月西行进入南海海域的热带气旋样本为基础,采用遗传算法与神经网络相结合的方法,进行了热带气旋强度预报模型的预报建模研究.并根据相同的热带气旋个例,将这种遗传-神经网络热带气旋强度预报模型与气候持续法热带气旋强度预报方法进行对比分析,试验预报结果表明,遗传-神经网络方法具有更好的预报能力.     

热带气旋闪电活动特征研究综述

针对热带气旋(tropical cyclone,TC)闪电已有研究,首先从闪电活动分布特征、眼壁闪电爆发对TC强度和路径的指示、外雨带闪电活动与雨带对流结构的关系三个方面进行了总结;其次从动力-微物理方面对TC闪电的形成原因和特征机理进行了梳理;最后提出当前研究中存在的两个关键问题,并对后续研究内容进行了展望。基于地基和空基相结合的综合闪电探测得到的闪电属性特征参量,有望建立一个明确的、具有代表性的闪电活动-TC强度变化关系。利用沿海地区架设的三维闪电定位系统结合地基双偏振雷达,针对登陆台风强对流过程开展的综合观测研究,将有助于推进闪电观测资料在台风中小尺度强对流监测、预警和资料同化中的应用。     

浅谈1989年台风暴潮单站预报服务体会

位于浙江南部沿海的玉环岛,有各自不同朝向港口,并拥有一百多座的堤坝和码头,每年常受热带气旋暴潮的侵袭,给国家财产和人民生命都带来不同程度的损失和威胁。近30年来,本站采用的预报方法从经验对比发展到经验统计法,为本海区作出热带气旋暴潮的预报工作,取得了一定的成绩得,到有关部门的赞扬和重视。为了更好地开展预报服务,笔者从10多年来的预报实践中探求出一套预报经验。在大潮汛期间,除参考气象部门预报外,采用渔民“海上出长浪”等来预示台风来临的经验,并据本海区的实况资料,来分析判定热     

一种分析台风路径预报误差的新方法

台风路径预报误差应包括距离误差和方向误差两个方面,而在以往的业务应用和科学研究中偏向于只考虑对应时刻预报和观测位置点间的距离误差。本文对评估台风路径误差的方法进行了改进,在距离误差基础上建立了一种新的表征台风路径误差的方法——多因子误差法。本文以中国气象局整编的热带气旋最佳路径数据为标准,对2008和2009年中国气象局、美国台风联合预警中心和日本气象厅预报的西北太平洋热带气旋路径,采用新的表征热带气旋路径预报误差的多因子误差法进行分析,并与普遍采用的距离误差法进行对比,结果表明:多因子误差分析方法和距离误差分析方法存在比较明显的差异,多因子误差法优势比较明显。本文是对更科学的台风路径预报误差评定方法的有益探索,有一定的参考价值。     

热带气旋季节预报业务进展

主要回顾了近30 a来国内外热带气旋季节预报的研究和业务进展,对热带气旋季节预报的发展历史进行系统性梳理,总结了国内外有关热带气旋季节预报的主要研究/业务机构、预报模式及预报产品等。进一步的,讨论了热带气旋季节预报发展中存在的问题,并对尚待研究的问题进行了展望,为我国热带气旋季节预报的研究和业务化工作提供参考。     

基于海战环境的大气波导观测方法研究

海上作战一旦遇到大气波导,可使船载电子信息系统之间的短波通信距离增大数倍,同时通信距离范围内的部分区域会出现电磁盲区。该文以海上战场环境为背景,阐述了海上大气波导对未来海上作战的重要性。通过对大气波导的形成机制和影响机理进行研究,系统化概括了蒸发波导、表面波导和抬升波导的观测原理及常用观测方法。通过对比分析传统大气波导的观测方法,发现其在观测手段、观测精度、观测范围和观测成本方面存在局限性。基于此,该文提出一种多物理场协同探测的大气波导观测方法,该方法通过集合海上浮标网、船联网、星联网和岸基网等各类观测仪器和设备,可实时获取海上大气参数,构建海上大气波导预报系统。最终,通过该预报系统可实现海上大气波导大范围、高精度、实时性预报,对海上作战掌握制空权具有重要意义。     

南海热带气旋的气候统计特征

热带气旋是影响南海地区的主要灾害性天气系统。每年热带气旋频繁地袭击南海,威胁着南海石油平台的正常作业。本文利用1949-1986年间的气候资料,对位于21°10′N,115°50′E的南海石油平台海域的热带气旋的气候学特征进行分析研究,找出热带气旋的源地、强度、频率、移速、移向、季节变化和年变化,大风以及路径分布等气候特征,为石油平台安全作业的海洋水文要素的计算和热带气旋的预报提供有用的气候背景。     

CWRF边界层参数化对东亚近海热带气旋模拟的影响评估

基于CWRF模式结果,探讨了6种边界层参数化方案对30 a东亚近海热带气旋的强度、频数及路径模拟的可能影响。结果发现:CWRF模式中各边界层参数化方案模拟的热带气旋频数普遍较观测偏少,模拟强度相比观测也均偏弱。热带气旋的强度、频数及出现频次的空间分布对模式边界层方案的选取较为敏感。CAM3方案模拟强热带气旋的能力较其他方案偏好,ACM方案在多数年份模拟的热带气旋个数偏多,且在不同月份模拟的热带气旋生成频率与观测最接近,CAM3方案模拟的热带气旋出现频次与观测的偏差在大部分地区偏小。综合来看,CWRF模式中边界层参数化选用CAM3方案模拟热带气旋活动的性能较好。     

进入广西沿海影响区的登陆热带气旋气候特征分析

本文利用40a（1960年～1999年）热带气旋基本资料,分析进入广西沿海影响区的登陆热带气旋的一般气候特征,根据热带气旋的登陆点不同,进一步分析在广西沿海影响区内登陆的热带气旋和登陆后的强度变化、维持时间、消失位置等方面的特点,为做好影响广西沿海的登陆热带气旋的预报和服务提供依据.     

热带气旋及其预测预警技术

本文分析了近几十年来全球热带气旋所带来的灾害对人类社会和军事活动的影响,概括了全球气候变暖和未来对全球热带气旋活动的影响.对目前世界各国在热带气旋的预报、监测预警技术和水平进行了详细分析,探讨了预测预报和监测预警方面存在的关键技术问题,提出了热带气旋研究和预测预警技术方法研究领域的几个重大的前沿科学问题.     

中尺度暖涡对热带气旋强度变化的影响及作用机制

基于两组理想化数值试验,对比研究了分布于热带气旋不同位置处的海洋中尺度暖涡所引发的热带气旋强度变化的时空特征。研究发现,热带气旋中心附近的暖涡对热带气旋强度有增强作用,而位于热带气旋外围的暖涡则会抑制热带气旋的发展。本研究将暖涡增强（减弱）热带气旋强度的区域称为内（外）区。随着时间的推移,内（外）区暖涡对热带气旋强度的增强（减弱）幅度逐渐减小（增大）,区域范围同步减小（增大）。内区暖涡增强了热带气旋的次级环流和结构对称性、增加了海气界面热通量,同时减弱了外围螺旋雨带,进而导致热带气旋强度增强;若暖涡在外区,其对热带气旋的作用相反,导致热带气旋强度减弱。由于理想化试验中热带气旋静止不动,因此研究结果可能只适用于传播速度较慢的热带气旋。本研究结果有助于更好地理解热带气旋和海洋中尺度暖涡之间的相互作用,并通过引入热带气旋外区暖涡的影响助力提高热带气旋强度预报工作。     

南海沿岸登陆热带气旋的若干特征

统计登陆南海沿岸热带气旋的气候概况,分析热带气旋登陆前后特征及其变化,指出登陆热带气旋的区域特点。认为海南岛对热带气旋移动有重要影响,“岛影”现象明显;热带气旋登陆前2—3时次有典型的特征变化,对登陆预报有指示意义,华南沿岸登陆的热带气旋月个数不存在相关关系,不宜以它们为因子作自相关预报。     

热带气旋影响吕宋海峡输运的研究进展与展望

吕宋海峡是连接南海与西太平洋的唯一深水通道,也是调节南海环流及其热力特征的关键海洋通道。在大尺度西边界流、中尺度涡、热带气旋等众多因子的共同影响下,吕宋海峡输运表现出显著的多时间尺度变率特征,其中热带气旋是影响该海域强烈且频繁的天气过程之一,解析吕宋海峡输运与热带气旋之间的动力联系也是近年来南海海洋研究的热点之一。本文主要从吕宋海峡附近热带气旋活动特征及其对黑潮、吕宋海峡附近环流结构、吕宋海峡输运的影响等方面回顾最新的研究进展。最后,本文认为接下来应当在热带气旋调制吕宋海峡输运的机制,以及对吕宋海峡输运年际变化的贡献等方面加强研究。     

西北太平洋厄尔尼诺年与拉尼娜年的热带气旋路径对比

台风是一种破坏性极强的自然灾害,我国位于太平洋西岸,是受台风影响最严重的国家之一,因此研究西北太平洋热带气旋路径的分布规律对台风预报有着重要意义。本文利用热带气旋最佳路径数据集资料,研究了1949—2017年间厄尔尼诺年与拉尼娜年发生在西北太平洋的热带气旋的数量及路径分布规律,得出了如下的主要结论：厄尔尼诺年的热带气旋年平均产生数量要少于拉尼娜年,但发展至强度为台风及以上的热带气旋所占比例更高;厄尔尼诺年与拉尼娜年热带气旋路径的分布都主要集中在10～20°N的低纬地区,但厄尔尼诺年的热带气旋路径在菲律宾群岛东侧海域更为集中,拉尼娜年的在菲律宾群岛西侧海域更为集中;强度为台风及以上的热带气旋路径分布规律与所有强度热带气旋路径的分布规律相似,但更偏北一些,尤其在厄尔尼诺年偏北现象更为明显;热带气旋增强区域的分布与热带气旋路径的分布规律基本相同。