第25卷第6期热带气象学报Vol.25,No.

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1、6期钟元等：一种台风过程雨量的相似预报方法687第25卷第6期热带气象学报Vol.25，No.62009年12月JOURNALOFTROPICALMETEOROLOGYDec.，2009文章编号：1004-4965(2009)06-0681-09一种台风过程雨量的相似预报方法收稿日期:2008-05-26;修订日期：2008-08-18基金项目：国家科技部社会公益研究专项项目(2005DIB3J104)；浙江省科技计划项目(2007C23065)共同资助通讯作者:钟元(1945-)，男，福建省人，研究员，主要从事台风研究。E-mail:yzhong686@hotmail.com

2、钟元1,潘劲松2，朱红3，陈卫锋3，陈世春3，梁明珠3(1.浙江省气象科学研究所,浙江杭州310017；2．浙江省气象台,浙江杭州310017；3.湖州市气象局，浙江湖州313000)摘要:提出一个台风过程雨量的定点、定量预报方法。方法应用台风初始参数、历史过程的天气形势场和物理量场及数值预报产品，构造预报区域内当前时刻至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，综合评估历史台风样本与预报台风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雨量记录进行相似指数的权重综合，得到台风未来雨量的定点、定量预报值。预报试验表明该方法具有一定的预

3、报技巧。关键词：天气预报；预报方法；台风；过程降水量；定点定量预报；相似识别中图分类号：P457.8文献标识码：ADoi：10.3969/j.issn.1004-4965.2009.06.0066期钟元等：一种台风过程雨量的相似预报方法6871引言台风(含热带风暴、强热带风暴、台风和超级台风，下同)过程雨量(以下简称雨量)的定点定量预报是目前尚未很好解决的气象预报的问题之一，这除了因为台风降水本身的复杂(是大尺度天气系统与中、小尺度天气系统，低纬天气系统与中、高纬天气系统及环境场、台风环流与局地条件等多种因素相互作用的结果[1-9])外，还因为台风过程雨量的时间可从24h延续至

4、5～7天，甚至10天以上。这就使得台风过程雨量在时间和空间尺度都过于复杂，以致人们难以精确确定台风引发雨量机制及其关键因素和过程，因此也难以提高预报准确率。当前，虽然数值天气预报有了长足的进步，其明显的改进在于对大尺度形势场的预报越来越精确，预报时效也不断地增加，对台风的雨量预报的数值模式也越来越多。但这些模式大多用于解决台风临近和短期(3～6h)雨量，而对台风过程雨量的定点定量预报效果却未见有明显的进步[10-11]。目前数值预报对雨量的直接预报只能定位于网格点，而绝大多数测站并不位于网格点上，因此测站的雨量预报只能靠插值来解决。事实上，对于温度等连续型预报量，插值的方法是有

5、效的，而对离散度很大的雨量预报则不一定奏效。因为雨量的空间分布并不一定符合现有插值方法这种人为制定的规则，二次近似的预报显然影响了预报准确率。由于目前对台风过程雨量的直接预报仍有困难，因而考虑应用间接预报的方法来解决这一问题。间接预报比较有效的一种方法是相似预报。由于数值天气预报对大尺度形势场的短时效预报已经比较精确，这就提供了比较准确的未来环境场的预报信息，问题的关键就转到如何构造一个合理的预报方法并应用这些预报信息来进行台风过程雨量的定点定量预报。文献[12]曾提出一个解决近海台风风雨的相似方案，限于当时的条件，数值天气预报产品种类很少，仅有500hPa高度场可用，因而所寻

6、找的相似是片面而不充分的，预测效果也不理想。本文就是解决这些问题的一个尝试。2样本资料及相似区域台风的雨量是在一定的天气形势背景下产生的，只要找到相似的台风与环境场相6期钟元等：一种台风过程雨量的相似预报方法687互作用的过程，那么它们的雨量也有相近的过程。这就是本方法的出发点。当然，相似过程不仅仅是预报时刻前的相似，就预报而言更为重要的是未来发展的相似。因为前期相似并不意味未来发展也一定相似，而未来发展的相似才是预报的基点。因而代表动力过程的数值天气预报是本方法的基础。以往的相似仅取一个时刻的相似，这是静态的相似，它不能反映事件演变过程。为求得事件演变过程的相似即动态相似，判

7、据因子的台风参数相似取预报时刻(t=0)和预报时刻前6h(t=-6)和前12h(t=-12)的变化。对于判据因子的环境场的动态相似，预报样本和历史样本取预报时刻0及后24、48、72h的样本。环境场预报样本X(t)0,k,l取自天气形势场的数值预报值，，t=0，24，48，72，k=1，2，……，K，l=1，2，……，L(1)环境场历史样本X(t)j,k,l取自天气形势场的历史实况纪录值Xr(t)k,l，X(t)j,k,l=Xr(t)k,l，t=0，24，48，72，j=1，2，……，J，k