虽然全世界的气象科研人员孜孜不倦地研究台风,但人类对台风的了解或许仍是冰山一角。

长期以来,中国持续推进台风的监测、预报预警和科学研究工作,台风学科发展和防台减灾水平不断提升,并积极参与国际交流合作,对台风委员会的各项工作乃至全球台风学科和业务关键技术的研发贡献了自己的智慧。

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1880年的上海徐家汇观象台。

回顾历史,早在1879年7月31日,上海徐家汇观象台的自记仪器成功记录到了过境上海的台风的风压等数据,时任观象台台长能恩斯(MarcDechvrens)手绘了台风结构图,并据此提出了台风垂直截面旋风理论,其思想框架和主要结论被后来的卫星云图和台风发生发展理论证明是正确的。

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1879年台风过境上海前后的气压记录

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能恩斯手绘的台风结构

自1972年起,中国气象部门便开展了《台风年鉴》的整编和出版工作,至今已发布并完整保存了自1949年以来的逐年《台风年鉴》(1989年后改名为《热带气旋年鉴》),是全球热带气旋资料集(IBTrACS)之一(西北太平洋区域还有美国、日本和中国香港整编《热带气旋年鉴》),也是全球唯一整编和收录登陆台风降水及大风数据的资料集。依托该资料集,建立的“西北太平洋热带气旋检索系统”,具有快速查寻历史相似台风等功能,已成为业务预报和防台减灾必用的参考工具之一,已在中国大陆和港澳台等地得到广泛应用。

多年来,中国气象局积极承担多个国内外重大科研计划,开展了大量台风理论及预报关键技术研究,形成了台风、海洋气象和区域数值预报三大优势学科领域。中国气象局研发了基于WRF中尺度模式和GSI同化系统的上海高分辨率区域台风模式(SH-THRAPS,ShanghaiTropicalcycloneHighResolutionAnalysisandPredictionSystem)。该系统于2014年投入使用,预报效果良好。在此基础上,还开发了集同化、预报为一体的台风集合同化预报系统。

在2015年投入业务使用的新版GRAPES_TCM,在资料同化、涡旋初始化、GRAPES模式动力框架和物理过程等方面解决了一系列关键技术问题。

在精细化风暴潮模式系统研发方面,中国气象局以国际先进的风暴潮模式为基础,开发建立了包括东海和南海的高分辨率风暴潮及海洋环流数值预报业务系统,同时,建立了精细化风浪数值预报业务系统。

2007年,中国气象局推出台风灾情及风险评估系统,利用先进的致灾风险评估方法解读台风强度,对台风可能致灾范围和灾情指数的强度进行预估或评估。自2012年至今,改进了系统架构、台风风雨强度显示、数据库建设,在国家级和上海台风灾害评估中发挥了积极作用。

此外,中国气象局对台风发生发展及其结构和强度变化的机理、登陆台风精细结构及风雨演变、热带气旋强度和结构变化等进行了深入研究,并研发了台风区域同化预报系统。围绕热带数值预报的关键科学问题开展研究,中国气象局发展适应低纬度地区天气气候特点的数值预报物理过程、动力框架和稠密观测资料的同化技术,研发的新一代南海台风模式系统(TRAMS-V2.0),分辨率达18km,是华南区域气象中心主要的数值预报业务模式系统之一。


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中国气象局积极参与台风有关国际研究计划。1978-1990年,先后参与了亚太台风委员会的科学试验“TOPEX”和“SPECTRUM-90”的客观预报方法比较计划;主持了WMO登陆台风预报示范项目(FDP)、台风委员会的近海台风强度变化科学试验(EXOTICCA),主持亚太台风委员会台风气候变化评估、台风预报性能分析、台风网上论坛等优先工作计划;与韩国气象厅轮流主办中-韩台风联合学术交流年会,组织召开项目国际科学指导委员会及成果推广国际培训会等国际学术交流会。

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2017年9月,台风委员会“近海台风强度变化科学试验”项目组织委员会第二次会议在上海市气象局召开。

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2017年5月16-17日,第十届中韩热带气旋联合研讨会在上海顺利召开

2015年2月,台风委员会第47次届会决定由中国和中国香港联合牵头实施“亚太近海台风强度变化科学试验(EXOTICCA)”项目。项目研发了利用火箭弹(导弹)作为运载工具的台风下投探测系统,并于2015年10月在1522台风“彩虹”影响期间成功实施了全球首例基于火箭弹的台风下投探测试验,同时利用无人机、飞艇、海上浮标等手段对2014-2016年间的10个目标台风开展探测和外场试验。基于外场观测资料,开展了“莫兰蒂”、“莎莉嘉”和“鲇鱼”等目标台风登陆过程中的边界层结构(含边界层高度等)变化及近地层湍流动量垂直通量逆梯度输送等特征分析研究。项目实施以来取得了重要成果,其示范应用研究改进了台风定强技术,提高了数值模式的预报能力。

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中国气象局上海台风研究所获得2013年“金塔纳减灾奖”

国家气象中心和中国气象局上海台风研究所因在台风预报、预警上取得的巨大进步,在减轻台风灾害影响,减少台风对人民生命财产的损害等方面所作的突出贡献,分别获得2011年和2013年度金塔纳减灾奖。

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2017年,第9号台风“纳沙”和第10号台风“海棠”先后在台湾、福建登陆。福建省观测科工作人员在观测场施放气球。谢玉丽摄影

(责任编辑:杨利利)