我校协同中国气象局、科研院所与香港天文台,开展台风“木兰”三维加密目标观测与同化预报试验

作者:摄影: 视频: 来源:大气与海洋科学系发布时间:2022-08-22

为提高南海区域台风预报精度,我校大气与海洋科学系协同中国气象局地球系统数值预报中心、国家气象中心、国家卫星气象中心、中国气象局气象探测中心、中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室、香港天文台,于8月8日至10日联合开展了风云四B卫星高光谱探测仪和香港机载下投探空仪协同的台风加密目标观测试验。我校学者曾于2020年与2021年与中国气象局联合开展过风云四A卫星高光谱探测仪针对台风的目标观测试验。这次卫星与机载下投探空仪开展协同台风目标观测,是首次试验。

中国科学院院士、复旦大学特聘教授穆穆表示,“在全球气候变化背景下,极端天气气候事件发生的频次、强度增加,意味着防灾减灾任务更重。常规的观测资料并不能满足需求,智能加密目标观测的重要性日益凸显。” 

风雨的精准预报是世界性难题,加密目标观测的同化应用对风雨预报精度的提高效果显著。针对此次南海台风目标观测,复旦大学穆穆院士、中国科学院大气物理研究所研究员段晚锁、香港天文台助理台长陈柏纬、数值预报中心研究员韩威和国家卫星气象中心研究员陆风等专家的团队,提前3天用SV方法识别目标观测区域,又采用我国学者原创的CNOP方法对区域进行优化,最终确定此次台风的目标观测区域为海南岛东南部一带(105°E—125°E,10°N—35°N),加密观测时间为8月8日8时到8月10日8时。

针对目标观测区域,风云四号B星高光谱探测仪GIIRS开展15分钟一次的时间加密观测,快速成像仪GHI的观测区域以广州为中心开展1分钟时间分辨率的观测。香港天文台分别于8月8日12点至15点、8月9日12点至15点以及8月10日9点至12点开展机载下投探空加密观测,补充传统海面气象观测不足,收集第一手有关热带气旋在不同高度的气象资料。通过中国气象局气象探测中心在广东设有的4个探空站,根据天气过程开展“定制化”探测服务。

在短短的1分钟内,这些数据进入中国气象局CMA-GFS全球四维变分资料同化系统中,通过“强强联手”,有效改进了数值预报初值场对南海台风三维中尺度结构的精细刻画能力,服务于8月9日和10日的全国天气会商。在评估这次加密目标观测资料通过资料同化对提高台风“木兰”预报的效果时,韩威表示,“这次,我们不仅最终答案对了,过程也对了”。

这次试验,由高校与科研院所提供原创方法确定目标观测敏感区,气象业务部门提供卫星与飞机观测技术,使用我国自己的业务预报模式与四维变分资料同化系统,开展台风实时预报,是开展极端天气气候事件精准预报全链条紧密合作的一次有效实践。今后,复旦大学大气与海洋科学系还将继续致力科学前沿的探索和融合创新,紧密围绕国家应对气候变化、防灾减灾重大战略,与一流高校和科研机构深入开展合作,提高并展现在全球气候治理和防范多灾种风险等领域的科学研究与创新实力。

制图:实习编辑:罗钰责任编辑:李斯嘉

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