黑格比橫掃長三角 全球電腦模式以外的強度預測表現如何?

黑格比於8月4日深夜在浙江沿岸一帶登陸,當地錄得超過十六級陣風,並有狂風大雨。黑格比目前減弱為熱帶風暴,正橫過江蘇。預料黑格比會繼續向北移動,逐漸轉化為溫帶氣旋。

昨日提到全球模式和集成預報對預測熱帶氣旋強度的局限,但我們決不能坐以待斃。針對強度預測以至熱帶氣旋急劇增強的可能,現時官方氣象機構主要有兩大對策:電腦模式「後處理」和「區域電腦模式」。

「後處理」量化各種氣象條件

「後處理(Postprocessing)」指對模式的直接輸出加以分析並製作新的預報。我們已經知道電腦難以掌握小尺度的天氣變化(例如熱帶氣旋強度),但大尺度天氣則有一定把握。統計上,電腦模式對大尺度天氣的預測和現實觀測到的小尺度天氣變化有關:預測暴雨而言,我們可大致掌握低壓槽會影響華南,卻難以估計暴雨發生的具體位置和時間;熱帶氣旋方面,我們知道熱帶氣旋增強需要水氣、輻散等有利條件,電腦卻不能準確預測。於是,研究人員從電腦模式的預測中,量化風暴附近的各種氣象條件,例如高層200hPa的輻散,垂直風切變等,配合不同的熱帶氣旋強度變化,訓練各種統計模型(例如線性、邏輯回歸)。因為此等經訓練而得出的預測已經比照過之前的實況,後處理過的預測往往比模式直接輸出更為優勝。

「後處理」早於1990年已應用

模式後處理的技巧實際上已獲官方氣象機構廣泛應用,最常見的例子是每日都聽到的氣溫預測。全球電腦模式的解像度不能分辨氣溫在小範圍的變化,舉例而言,北潭涌在乾燥晴朗的冬天常有顯著輻射冷卻,導致晚間氣溫比附近的市郊低,後處理技術能針對特別情況,並考慮過往的實況和預測的分別,加以改正。熱帶氣旋預測的後處理,早在1990年美國就曾利用統計模型後處理熱帶氣旋預測強度,至今仍有專家不斷研究和改進後處理的方式。香港天文台、日本氣象廳都利用後處理,相繼開發了熱帶氣旋強度預測模型TINT和TIFS,當中日本的研究發現,利用TIFS對第三日的強度預測比起全球電腦模式降低了一半的誤差。

MET WARN明日會簡介「區域電腦模式」,繼續探討熱帶氣旋強度預測課題。

圖中藍線為經過後處理的預測;而橙線為日本氣象廳的全球電腦模式。可見經過後處理的誤差較低。

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