台风路径预报CLIPER模式及其在航海上的应用

本文根据１９４９－１９８８年４０年１－１２月份西北太平洋的台风过程资料，统计分析了台风活动的各种气候与持续特征，设计了１０６个预报因子。然后采用逐步回归技术分别建立了６￣７２小时，每隔６小时的台风路径经、纬向位移的预报方程。经过１９９５－１９９７年近三年在航行船舶上防避台风实船试验和推广应用后，表明该方法具有较强的预报能力，满足了航行船舶防避台风决策的需要。     

基于气象大数据的台风强度预测统计模型研究

台风是一种破坏力极强的灾害性天气系统,做好台风路径和强度预报是防灾减灾的关键。除了气候性因子、台风持续性因子以及环境背景场因子,文章还考虑了在近海时,受陆地影响下,台风强度演变的情况,引入了新变量,即海陆比。将2000—2014年西北太平洋的所有台风样本分成海盆样本和近海样本,研究它们在12、24、36和48小时间隔的强度演变规律。本研究利用1°×1°美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心提供的 FNL全球再分析资料(Final Operational Global Analysis)数据,采用逐步回归和主成分分析法的多元统计回归模型预测台风强度,并比较了两种模型在台风强度预测上的表现。综合深海盆和近海台风强度的预测结果可以看出,文章提供的近海台风强度预报方法,比国内外的其他研究更具有防台减灾的实际应用价值。     

台风中心的旋转定位

台风在大气中绕着自己的中心急速旋转、同时又向前移动的空气涡旋。由于台风中心集中了台风绝大部分的能量和含水量,也是台风破坏力集中的地方,因为台风中心的定位对于台风路径预测和灾害预报来说都是非常重要的。传统的台风中心定位方式精度底,误差大,难以满足实际需要。为了准确地进行台风中心的定位,根据台风卫星云图的数字化特征和台风运动规律,提出了旋转定位方式。它的理论基础是,根据运动学和台风学原理,台风虽然是非刚性物体,但是其中心部分可相对看成是刚体的运动,因为热带气旋中心具有转动矢零的特点。这样,在卫星云图序列动画中,找出前后两次相应特征点的轨迹,即可算出其中的转动原点,也就是转动矢量为零的点。由于该方法结合了云图特性和运动因素,因而提高了精度和合理性。由此可见,对于台风这样的运动物体,结合其运动特征的中心定位法是台风中心定位的必然方向。     

舰艇海上机动避台系统的应用研究

该文集船舶避台实践经验，典型案例和领域科研成果，用现代科技手段，设计与研制舰艇海上机动避台系统，它由电子海图、舰艇动态管理，台风信息查询和台风路径自动标绘、船－台综合动态图，避台智能决策等五部分组成，系统综合运用相似理论、天气图方法，卫星云图分析法，台风数值预报等学科理论，构建舰艇防台数据库、模型库，知识库，实现对舰艇和台风路径全过程实时动态跟踪和数据更新、船－台态势分析，威胁等级判断，台风路径补充修正和现场短期预报，避台智能决策。     

同化FY-3C/MWHTS观测资料反演的海面气压场对台风数值预报的影响

由中国风云三号C星（FY-3C）搭载的微波温湿探测仪（MWHTS）的亮温观测资料能够实时反演得到高分辨率、高精度的海面气压场。基于三维变分同化方法将FY-3C/MWHTS观测资料反演的海面气压场同化进入中尺度天气研究与预报（Weather Research and Forecasting, WRF）模式,以台风“Maria”和“Noru”为例,通过控制实验和同化试验的对比分析,探讨了同化反演的海面气压场对台风数值预报的影响。初始化敏感性试验结果表明,同化海面气压场使初始时刻台风中心气压与位置更接近实况,并且调整了台风初始温度场和风场的结构和分布。台风的数值预报结果表明:同化反演的海面气压场能够改进台风的路径和强度预报精度。     

基于混合型神经网络的台风预报系统

本文介绍了一个实用的基本混合型神经网络的台风预报系统的设计与实现，该系统将符号处理与神经网络处理有机结合，以符号处理作为神经网络学习的前端学习系统，运用领域知识和经验规则从数值预报结果及网格点结果及网格点数据中提取预报因子，简化神经网络学习，提高分类精度。     

Ajax技术在台风信息系统中的应用研究

台风信息系统是基于WebGIS的台风信息发布和数据共享的平台,用来加强台风的监测和预报。Ajax是异步JavaScript和XML技术的组合,可使用户操作与服务器响应异步化,缩短客户端与服务器端的响应时间。文中介绍了Ajax技术在基于WebGIS的台风信息系统中的应用,研究了如何在系统客户端应用Ajax技术,使系统具有更好的交互性。     

基于预估偏差的台风路径集合预报方法研究

在基于预估偏差的台风路径集合预报优化方法的基础上,提出并验证不同预报时次的预报偏差不一致的假定,从区分临近样本使用途径的角度做出综合改进,以进一步提高该类台风路径集合预报方法的稳定性和实用性。对 2008—2017 年影响我国东南沿海的 48 场典型台风的全过程进行路径集合预报检验,并与模式预报路径预报表现进行对比分析。研究表明：集合预报在未来 1~24 h 削减国内外各大模式预报平均误差 17.9~ 21.3 km,削减比例达 72%~19%,说明预报方法具有较高精度、稳定性和实用价值。     

基于核主成分的神经网络集合预报建模研究

研究台风预报建模,对提高准确性有重大意义.针对台风强度的非线性、时变性特点,采用神经网络与遗传算法相结合的方法建立一种新的台风强度客观预报模型.在预报模型的输入计算上,考虑台风强度前期预报因子数较多以及因子的非线性性质,先用逐步回归筛选出预报因子,再采用核主成分分析方法在被剔除的因子中提取包含了原数据较多信息的两个核主成分与用逐步回归选入的因子一起作为预报模型的输入数据.以南中国海海域1980-2008年6、7、8、9月各个月的台风强度为预报研究的对象,分别进行仿真试验,试验结果表明,神经网络集合预报模型的预报结果符合实际应用的要求,且预报效果较好,其预报平均绝对误差明显小于同等条件下的逐步回归预报方法的结果.     

Android环境下台风路径信息在Google地图上的可视化方法

针对台风数据无法在移动终端中动态可视化的问题,在研究Google地图API和Android平台的基础上,利用手机移动通信的优点,以摩托罗拉XT800智能手机为显示平台,提出了将台风数据在地图上进行动态可视化显示的方法.结果表明该方法使用户在移动状态下能够实时了解台风的动态、台风强弱的变化、台风的预报路径和风圈覆盖的地理范围等详细信息,可为相关台风预报和政府决策人员实时提供有效信息.     

台风信息分析系统优化设计与实现

为更好地支撑台风预报预警服务,本文采用B/S架构,应用JAVA和GIS技术及利用高分辨率自动气象观测数据,升级开发了台风信息分析系统.该系统通过搭建当前台风、历史台风、相似台风、后台管理4个模块,实现了台风定点和区域的风雨信息快速检索功能,提升了相似台风风雨概率、极值等信息快速综合分析的能力,并提供了良好的用户体验式界...     

沿海风暴潮预警预报与灾情评估系统研究

台风是一种严重的自然灾害,引起的风暴增水会对沿海城市产生较大危害,快速准确的风暴潮预警预报及灾情评估是当前研究的热点和难点问题。结合实际业务需求,借鉴类似系统的开发模式,设计提出适用于沿海风暴潮预警预报与灾情评估系统的总体架构,开发预报与评估系统前端主要功能和服务器端相关功能组件,并在广东省进行应用部署。应用结果表明,预报和评估系统实用性和可操作性强,可为沿海防汛部门在台风期的防台会商决策提供强有力的技术支撑。     

台风云图伪彩色增强的Berkeley小波变换法

将Berkeley小波变换(BWT)和线性分配伪彩色增强方法相结合,给出一种有效的台风云图伪彩色增强方法。首先在Berkeley小波域增强云图的细节,然后将增强后的云图分别利用经典的线性分配和改进的线性分配法进行彩色增强。最后将所给出的方法与直接利用经典的线性分配方法、经典离散正交小波预处理后利用改进的线性分配方法进行对比分析。实验结果证明,该方法简便易行,运算量小,在应用中有较大的灵活性,为低对比度台风云图增强处理提供了一种新途径,同时能够有效突出台风眼区和外围螺旋云带等台风结构信息,为后续台风中心定位和台风强度预报提供参考。     

基于地理探测器的福建省台风灾情影响因素分析

台风灾害给福建省造成了严重的生命和财产损失。以福建省县域为研究单元，通过对2009～2020年的台风灾害灾情数据进行分析，结合降水数据、风场数据、地形数据、河网数据、土壤类型、植被指数、人口密度和GDP等资料，研究了福建省台风灾情时空格局特征。在此基础上，运用地理探测器方法分析了福建省台风灾情的影响因素。结果表明：共有38个台风登陆或影响福建，其中16个超强台风造成的损失最严重，灾害损失严重地区主要分布在福建省沿海地区。台风灾害致灾因子、孕灾环境因子和人类活动因子中，3 d内最大降水量、台风最大风速和距台风中心距离对受灾人口、死亡人口、受灾农作物和直接经济损失的影响最大。该研究成果可为台风灾害风险的影响因素定量化分析提供方法参考，为我国的防灾减灾做出基础性贡献。     

无眼台风自动定位方法研究

本文利用GMS红外云图对无眼有螺旋云带的台 风进行了自动定位研究,提出了由云图预处理、云图交互式分割、台风螺旋云带形态特征提 取、螺旋线拟合及定位的四步定位方案,取得了较好的效果．     

台风综合预报GDSS的研究

以会商式台风综合预报为背景,首先,分析了传统会商式台风综合预报存在的不足。其次,针对这些不足提出了改进意见：针对参与者意见的集结问题,提出了融合有序综合评价和专家权值的群体偏好集结算法;针对会商要求参与者坐在PC前面的问题,引入了基于J2ME的手机专家;针对会商结论受主观因素影响较大的特点,引入了以各种客观预报方法为基础的客观专家。最后,给出了改进后的台风综合预报GDSS整体流程,设计并实现了原型系统。     

螺旋线多维可视化模型及其应用

提出一种新的多维数据可视化方法,将风暴潮的多维信息有效结合。该数据表示模型,将多维信息按照空间圆柱螺旋线的方式进行排列,提供用户参与选择的交互窗口,并利用空间螺旋线的重复性和独特的旋转特性,将该螺旋线坐标系上的坐标轴投影到二维平面或三维体上,从而实现多维数据的可视化分析。以2006年福建台风“珍珠”的原始观测数据为例进行测试,实验结果表明,该模型能有效地将风暴潮特性数据表示出来,为应急处理等提供直观、及时的信息服务,同时对进一步的分析提供有力帮助。     

一次用专题博客上科学课的尝试——自编教材《同学,你了解台风吗》的教学实践与思考

一、教学背景 2007年9月19日，台风“韦帕”严重影响浙江省，预警信号由黄色直升至红色级别，预报说浙江海宁也可能处在10级风圈范围之内，为了配合政府做好防台风的工作，全市中小学在这一天全部放假。面对天灾，很多学生处在一片恐慌之中。当19日的台风与海宁擦肩而过后，虚惊一场的人们不免幸灾乐祸起来，台风不过如此，有什么了不起的!虽然台风年年影响我们沿海地区，可有多少人真正了解台风呢？     

基于Silverlight、DeepEarth和WCF的台风信息发布系统

目前的台风预报系统和有关台风信息发布的系统中,台风信息发布的动态性、丰富性和及时性要求未能同时得到满足。本文结合互联网发展的新技术,研究并实现了一种兼具科学性和形象化的台风信息发布方法。该方法可以显著提高台风信息发布的可视化效果,可为台风灾害预警系统的建设提供技术支持。     

基于网格的中尺度数值天气预报系统设计与实现

针对国家高性能计算环境网格计算的特点，在长沙网格点上实现了一个包括全球中期数值预报、有限区域数值预报，数值预报产品释用和五维数据可视化相配套的高分辨率中尺度数值天气预报系统。该系统的预报区域可以移动，网格可以加密，适合于区域和省一级气象中心作中尺度数值预报业务试验和尺度数值预报科学研究。介绍了该系统的组成、区域同化方案以及网格计算实现技术。