ISSN 1004-4965

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GRAPES_TYM改进及其在2013年西北太平洋和南海台风预报的表现

张进 麻素红 陈德辉 黄丽萍

张进, 麻素红, 陈德辉, 黄丽萍. GRAPES_TYM改进及其在2013年西北太平洋和南海台风预报的表现[J]. 热带气象学报, 2017, 33(1): 64-73. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.01.007
引用本文: 张进, 麻素红, 陈德辉, 黄丽萍. GRAPES_TYM改进及其在2013年西北太平洋和南海台风预报的表现[J]. 热带气象学报, 2017, 33(1): 64-73. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.01.007
Jin ZHANG, Su-hong MA, De-hui CHEN, Li-ping HUANG. THE IMPROVEMENTS OF GRAPES_TYM AND ITS PERFORMANCE IN NORTHWEST PACIFIC OCEAN AND SOUTH CHINA SEA IN 2013[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(1): 64-73. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.01.007
Citation: Jin ZHANG, Su-hong MA, De-hui CHEN, Li-ping HUANG. THE IMPROVEMENTS OF GRAPES_TYM AND ITS PERFORMANCE IN NORTHWEST PACIFIC OCEAN AND SOUTH CHINA SEA IN 2013[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(1): 64-73. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.01.007

GRAPES_TYM改进及其在2013年西北太平洋和南海台风预报的表现

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.01.007
基金项目: 

国家公益性行业专项 GYHY201406006

详细信息
    通讯作者:

    麻素红,女,内蒙古自治区人,博士,主要从事台风数值预报工作。E-mail: mash@cma.gov.cn

  • 中图分类号: P456.7

THE IMPROVEMENTS OF GRAPES_TYM AND ITS PERFORMANCE IN NORTHWEST PACIFIC OCEAN AND SOUTH CHINA SEA IN 2013

  • 摘要: 2013年国家气象中心对GRAPES_TYM进行了改进,包括集成GRAPES-Meso模式相关改进(即基础模式升级)、对流参数化过程由Simplified Arakawa-Schubert(简称SAS)升级为Meso-SAS,并对涡旋初始化方案进行优化。7个典型个例试验统计分析表明,基础模式升级可使72 h平均路径误差减小10%,在基础模式升级的基础上对流参数化方案的升级可使72 h平均路径误差减小20%,涡旋初始化方案的优化可使72 h平均路径误差进一步减小10%。基础模式的升级和对流参数化方案的升级对GRAPES_TYM的预报路径系统右偏有明显改进;基础模式升级对强度预报的影响不明显,Meso-SAS的应用对12~48 h强度预报的改善效果较显著,而台风初始化方案的优化可以减小6~24 h预报时段内的强度预报误差。2013年全年台风回算结果表明,升级后的GRAPES_TYM其48~72 h后的路径预报误差较准业务系统减小15%~20%,最大风速预报误差减小4%~16%。

     

  • 图  1  SAS(a、b)和Meso-SAS(c、d)的24 h累计对流降水和格点降水

    初始时刻为2013年7月8日00 UTC。单位:mm。

    图  2  500 hPa位势高度场(初始时刻同图 1)

    阴影部分为Meso-SAS对流参数化试验结果与SAS对流参数化试验结果之差;
    实线为SAS对流参数化过程的500 hPa高度场,单位:位势米。

    图  3  1307号台风的最低海平面气压分布

    红线为平滑后的NCEP分析场;蓝线为诊断(XB);黑线为最佳观测路径海平面气压(OBS)。

    图  4  1307号台风的最低海平面气压偏差(a)及近地面最大风速偏差(b)

    OldVTX:旧涡旋初始化方案;NewVTX:调整后的涡旋初始化方案。

    图  5  2013年7个台风的最佳路径图

    图  6  7个台风路径、强度的平均绝对误差  单位:km。

    图  7  沿向误差(Along-track error,a)和横向误差(Cross-track error,b)分布

    图  8  2013年11号台风“尤特”的预报路径和最佳路径

    不同颜色为不同起始时间预报路径。

    图  9  72 h强度预报误差以及强度预报偏差

    图  10  业务系统(a)、基础模式升级(b)、对流参数化方案升级(c)及涡旋初始化优化后(d)的台风“尤特”的强度预报黑色

    曲线为最佳路径,其他不同颜色的曲线为不同初始时刻的预报。

    图  11  2013年业务运行GRAPES_TYM和升级后的GRAPES_TYM平均路径误差(a)及强度误差(b)

    图  12  2013业务运行GRAPES_TYM和升级后的GRAPES_TYM台风路径沿向

    (a:along-track)与横向(b:cross-track)系统偏差

    图  13  2013业务运行GRAPES_TYM和升级后的GRAPES_TYM台风中心气压(a)与最大风速系统偏差(b)

    图  14  24 h最大风速观测-预报偏差散点图a.业务系统;b.升级后系统。

    表  1  GRAPES_Meso业务模式与GRAPES_TYM的物理过程

    物理过程 GRAPESTYM GRAPES-Meso
    对流参数化 SAS BMJ
    边界层 YSU MRF
    微物理过程 WSM6 WSM6
    陆面过程 SLAB NOAH
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    表  2  试验方案

    试验名称 描述
    GTYM GRAPES_TYM业务模式
    NewModel 微物理过程改进
    MesoSAS 在NewModel的基础上引入Meso-SAS对流方案
    NewVTX 在Meso-SAS的基础上引入涡旋初始化技术的改进
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-06-26
  • 修回日期:  2016-10-16
  • 刊出日期:  2017-02-01

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