臺(tái)風(fēng)“梅花”（2212）的主要特點(diǎn)和路徑預(yù)報(bào)難點(diǎn)分析

王皘，錢(qián)傳海，董林，向純怡，許映龍，張玲，李勛

摘要：對(duì)2022年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)“梅花”的主要特點(diǎn)、路徑預(yù)報(bào)難點(diǎn)問(wèn)題和路徑預(yù)報(bào)誤差特征進(jìn)行分析，研究主要結(jié)論顯示：（1）“梅花”登陸次數(shù)多、登陸強(qiáng)度強(qiáng)，是首個(gè)4次登陸不同省（市）的臺(tái)風(fēng)，也是2022年最強(qiáng)登陸臺(tái)風(fēng)，造成華東、東北地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的風(fēng)雨影響。（2）臺(tái)風(fēng)生成初期的中長(zhǎng)期時(shí)效路徑預(yù)報(bào)是路徑預(yù)報(bào)難點(diǎn)之一，模式對(duì)臺(tái)風(fēng)主要影響系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)效預(yù)報(bào)存在明顯偏差，針對(duì)模式的及時(shí)檢驗(yàn)和訂正對(duì)預(yù)報(bào)調(diào)整非常重要。（3）雙臺(tái)風(fēng)或多渦旋情景下，集合預(yù)報(bào)發(fā)散度大，“梅花”陸上路徑預(yù)報(bào)偏西偏慢，其東側(cè)“南瑪都”的強(qiáng)度和位置差異對(duì)其路徑有明顯影響。（4）臺(tái)風(fēng)變性過(guò)程中的移速誤差是路徑預(yù)報(bào)極大誤差的來(lái)源，關(guān)注臺(tái)風(fēng)是否處于變性過(guò)程可作為調(diào)整臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)移速的參考。未來(lái)開(kāi)展多模式交叉實(shí)時(shí)檢驗(yàn)，基于集合預(yù)報(bào)研發(fā)針對(duì)轉(zhuǎn)向變性臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)訂正技術(shù)可為主觀預(yù)報(bào)提供支撐。

關(guān)鍵詞：臺(tái)風(fēng)“梅花”；路徑預(yù)報(bào)誤差；預(yù)報(bào)難點(diǎn)；雙臺(tái)風(fēng)；變性

中圖分類(lèi)號(hào)：P444;P458.124? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：2096-3599（2023）01-0001-00

DOI：10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.01.001

Analysis on main characteristics of Typhoon Muifa （2212） and difficulties in its track forecast

WANG Qian1，2， QIAN Chuanhai1， DONG Lin1， XIANG Chunyi1，2， XU Yinglong1， ZHANG Ling1， LI Xun3

（1. National Meteorological Center， Beijing 100081， China; 2. Chinese Academy of Meteorological Sciences， Beijing 100081， China; 3. Key laboratory of South China Sea Meteorological Disaster Prevention and Mitigation of Hainan Province， Haiku 570203， China）

Abstract： The main characteristics of Typhoon Muifa （2212）， the difficulties in the track forecast， and the characteristics of forecast errors are analyzed in this paper. The main conclusions are as follows. （1） Typhoon Muifa， characterized by high landfall frequency and strong intensity， is the first typhoon to make landfall 4 times in different provinces （cities）， and is the strongest landfalling typhoon in 2022， causing long-lasting and large-scale wind and rain impacts in East China and Northeast China. （2） The medium- to long-term track forecast in the early stage of typhoon lifetime is one of the difficulties in track forecast， and there is obvious deviation between the model results and observations in the long-term forecast of the main impact systems， so timely inspection and correction of the model is very important for the forecast adjustment. （3） Under the scenario of binary typhoons or multi-vortex， the dispersion of the ensemble forecast is large， and the track forecast over land for Muifa is slower and westward compared with the observation. The intensity and position differences of Typhoon Nanmadol on the east side have a significant impact on the track of Muifa. （4） The along-track error in the process of extratropical transition is the primary source of track forecast error， especially for the maximum error. Paying attention to whether the typhoon is undergoing extratropical transition or not can be a reference for adjusting the moving speed of the typhoon forecast. In the future， conducting multi-model cross-cutting and real-time inspection and developing a correction technology for the track forecast of recurved extratropical transition typhoons based on ensemble forecast could support for subjective forecast track.

Keywords： Typhoon Muifa; track forecast error; forecast difficulty; binary typhoons; extratropical transition

引言

臺(tái)風(fēng)路徑準(zhǔn)確預(yù)報(bào)是防臺(tái)減災(zāi)的首要問(wèn)題，各級(jí)政府根據(jù)氣象部門(mén)發(fā)出的臺(tái)風(fēng)預(yù)警信息和防臺(tái)預(yù)案，及時(shí)組織受臺(tái)風(fēng)影響地區(qū)群眾防臺(tái)減災(zāi)，轉(zhuǎn)移、安置危險(xiǎn)地區(qū)群眾，可顯著減少臺(tái)風(fēng)造成的影響，取得明顯社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[1]。隨著綜合探測(cè)體系、數(shù)值預(yù)報(bào)及客觀預(yù)報(bào)技術(shù)等的不斷進(jìn)步，臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度的業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)誤差都有所減小，近十幾年來(lái)尤其是集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，使得臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)的誤差明顯減小[2]。然而，臺(tái)風(fēng)的長(zhǎng)時(shí)效路徑預(yù)報(bào)仍然是難點(diǎn)所在，長(zhǎng)時(shí)效路徑的極大誤差仍然存在[3]，這可能與集合路徑預(yù)報(bào)發(fā)散度大的表現(xiàn)有關(guān)[4-5]。在數(shù)值模式的基礎(chǔ)上如何進(jìn)行主觀訂正，進(jìn)一步減小預(yù)報(bào)誤差，是預(yù)報(bào)員期望解決的重要問(wèn)題[6]。分析臺(tái)風(fēng)典型個(gè)例的預(yù)報(bào)難點(diǎn)并積累預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)是目前依據(jù)客觀預(yù)報(bào)提升主觀訂正水平的重要手段。

復(fù)雜環(huán)流形勢(shì)下，數(shù)值模式對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度的預(yù)報(bào)不確定性大，且易出現(xiàn)較大預(yù)報(bào)誤差。例如，多臺(tái)風(fēng)相互作用時(shí)，臺(tái)風(fēng)環(huán)流合并等復(fù)雜特征難以描述[7]；臺(tái)風(fēng)北上快速移動(dòng)時(shí)，模式對(duì)臺(tái)風(fēng)（2019年“玲玲”）的移動(dòng)速度預(yù)報(bào)明顯偏慢[8]。多臺(tái)風(fēng)共存時(shí)，西側(cè)臺(tái)風(fēng)的移速可能受到東側(cè)臺(tái)風(fēng)的影響[6]。

2022年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)“梅花”是全年登陸我國(guó)強(qiáng)度最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，其自南向北先后登陸4省（市），給我國(guó)華東與東北地區(qū)東部造成長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的風(fēng)雨影響。繼2021年臺(tái)風(fēng)“煙花”在近海的長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的大風(fēng)過(guò)程[9-10]以來(lái)，2022年臺(tái)風(fēng)“梅花”在華東、東北東部沿海造成的大風(fēng)不容小覷。臺(tái)風(fēng)會(huì)引發(fā)山東極端降水，多出現(xiàn)在夏秋季（7—9月）[11]，“梅花”是1949年以來(lái)登陸山東和遼寧最晚的臺(tái)風(fēng)，其降水過(guò)程于2022年9月中旬影響山東，“梅花”北上過(guò)程中路徑預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性影響降水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。“梅花”活動(dòng)期間，環(huán)流形勢(shì)復(fù)雜，臺(tái)風(fēng)受到西風(fēng)槽、切斷低渦、副熱帶高壓及其東側(cè)另一臺(tái)風(fēng)的共同影響，路徑預(yù)報(bào)難度大。針對(duì)“梅花”預(yù)報(bào)過(guò)程中的難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行復(fù)盤(pán)總結(jié)，有助于積累預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，提升未來(lái)臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)服務(wù)水平。

1 數(shù)據(jù)資料來(lái)源

所使用的數(shù)據(jù)資料包括：國(guó)家氣象信息中心提供的國(guó)家級(jí)自動(dòng)氣象觀測(cè)站風(fēng)雨觀測(cè)資料；中央氣象臺(tái)的官方主觀分析和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)資料；中國(guó)氣象局區(qū)域臺(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)（China Meteorological Administration Regional Typhoon Numerical Prediction System，CMA-TYM）、全球集合預(yù)報(bào)模式（Global Ensemble Prediction System， CMA-GEPS）、區(qū)域集合預(yù)報(bào)模式（Regional Ensemble Prediction System， CMA-REPS）和歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts， ECMWF）提供的臺(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品；歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（ECMWF）第五代大氣再分析數(shù)據(jù)集（ERA5）[12]的位勢(shì)高度、水平風(fēng)場(chǎng)等大氣環(huán)流變量資料。

2 臺(tái)風(fēng)“梅花”概況和特點(diǎn)

2022年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)“梅花”于9月8日08時(shí)（北京時(shí)，下同）在西北太平洋洋面上生成，9日02時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，10日11時(shí)加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)，11日凌晨加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)并轉(zhuǎn)向偏北方向緩慢移動(dòng)，12日14時(shí)減弱為臺(tái)風(fēng)，13日05時(shí)再度加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，并向北偏西方向移動(dòng)，靠近浙江東北部一帶沿海，14日20：30前后在浙江舟山普陀沿海登陸（14級(jí)，42 m·s-1，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)）。穿過(guò)杭州灣后，于15日00：30前后在上海奉賢沿海再次登陸（12級(jí)，35 m·s-1，臺(tái)風(fēng)），爾后北偏西行，15日中午減弱為熱帶風(fēng)暴并由江蘇射陽(yáng)進(jìn)入黃海，16日00時(shí)前后在山東青島嶗山區(qū)第三次登陸（9級(jí)，23 m·s-1，熱帶風(fēng)暴），之后向北偏東方向移動(dòng)，穿過(guò)渤海海峽后于16日12：40前后在遼寧大連金普新區(qū)第四次登陸（9級(jí)，23 m·s-1，熱帶風(fēng)暴）?！懊坊ā痹诘顷懞蟊鄙系倪^(guò)程中與冷空氣結(jié)合，經(jīng)歷變性過(guò)程，于16日夜間在遼寧東北部轉(zhuǎn)化為溫帶氣旋，中央氣象臺(tái)于16日20時(shí)停止對(duì)其編號(hào)（圖1a）。

“梅花”（2212）是1949年以來(lái)第3個(gè)4次登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)，之前兩個(gè)分別是1990年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)“楊希”和2014年第16號(hào)臺(tái)風(fēng)“鳳凰”。“梅花”自南向北先后登陸浙江、上海、山東和遼寧，是首次4次在不同省（市）登陸的臺(tái)風(fēng)。

臺(tái)風(fēng)“梅花”于9月16日登陸山東、遼寧，是1949年以來(lái)最晚登陸山東、遼寧的臺(tái)風(fēng)。同時(shí)，“梅花”以強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)登陸浙江舟山普陀（14級(jí)，42 m·s-1），是2022年登陸我國(guó)的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，以臺(tái)風(fēng)級(jí)登陸上海奉賢（12級(jí)，35 m·s-1），僅次于1949年臺(tái)風(fēng)Gloria（13級(jí)，40 m·s-1），是1950年以來(lái)登陸上海的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。

臺(tái)風(fēng)“梅花”與冷空氣結(jié)合，9月12日08時(shí)—17日08時(shí)，浙江東部、上海、江蘇東部、山東半島、遼寧東部等地最大陣風(fēng)有8～10級(jí)，上海沿海、浙江沿海及部分島礁最大陣風(fēng)為12～16級(jí)，極值出現(xiàn)在浙江舟山徐公島（16級(jí)，53.6 m·s-1）。浙江東北部沿海海面12級(jí)以上陣風(fēng)累計(jì)時(shí)長(zhǎng)達(dá)12 h。

受臺(tái)風(fēng)“梅花”影響，9月12日08時(shí)—17日08時(shí)，浙江北部和東部、上海、江蘇東部、山東半島、遼寧東部及臺(tái)灣島北部等地累計(jì)降雨量有100～200 mm，其中浙江紹興、寧波、舟山及山東青島、煙臺(tái)等地部分地區(qū)250～500 mm，紹興上虞和嵊州、寧波余姚局地達(dá)600～707 mm。最大過(guò)程累積降水出現(xiàn)在浙江余姚夏家?guī)X（707 mm）。浙江（2個(gè)）、山東（8個(gè)）、遼寧（11個(gè)）、吉林（2個(gè)）共23個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站日降雨量突破9月極值，其中山東福山日降雨量突破建站以來(lái)歷史極值。

綜上所述，總結(jié)“梅花”的主要特點(diǎn)為：登陸次數(shù)多，登陸強(qiáng)度強(qiáng)，大風(fēng)范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，降雨強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

3 路徑預(yù)報(bào)難點(diǎn)分析

中央氣象臺(tái)在對(duì)“梅花”的業(yè)務(wù)路徑預(yù)報(bào)中存在兩個(gè)較大的預(yù)報(bào)偏差，分別為：生成初期的中長(zhǎng)期時(shí)效路徑預(yù)報(bào)，登陸后陸上路徑預(yù)報(bào)偏西偏慢。以下將主要針對(duì)這兩個(gè)預(yù)報(bào)難點(diǎn)問(wèn)題做具體分析。

3.1 生成初期的中長(zhǎng)期時(shí)效路徑預(yù)報(bào)

一般將臺(tái)風(fēng)的3～5 d路徑預(yù)報(bào)稱(chēng)為中長(zhǎng)期時(shí)效路徑預(yù)報(bào)，即72 h至120 h預(yù)報(bào)時(shí)效的路徑預(yù)報(bào)。“梅花”生成初期長(zhǎng)時(shí)間處于弱引導(dǎo)氣流環(huán)境中（圖2a），9月9—10日確定性模式CMA-GFS、CMA-TYM間的預(yù)報(bào)分歧大、臺(tái)風(fēng)移速差距大（圖3a），CMA-TYM預(yù)報(bào)“梅花”將快速西北行，而ECMWF和NCEP的確定性模式與CMA-GFS一致（圖略），預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)將在臺(tái)灣以東洋面緩慢移動(dòng)，登陸不確定性大。集合預(yù)報(bào)發(fā)散度大，9月10日20時(shí)起報(bào)的CMA-GEPS絕大多數(shù)成員預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)將于近海北上，CMA-REPS成員預(yù)報(bào)路徑則大幅偏西（圖3a）。ECMWF集合預(yù)報(bào)9月10日08時(shí)起報(bào)的預(yù)報(bào)路徑僅有6個(gè)成員登陸浙江，多數(shù)成員在東海西部北上，有近三成的成員轉(zhuǎn)向東北方向移動(dòng)（圖3b）；預(yù)報(bào)132 h的臺(tái)風(fēng)位置發(fā)散度大，24°～40°N的廣闊范圍內(nèi)均有分布，向東北方向轉(zhuǎn)折至琉球群島以南（無(wú)登陸可能）或者登陸浙江后深入內(nèi)陸均存在可能性（圖3c）。在集合預(yù)報(bào)產(chǎn)品絕大多數(shù)成員如此表現(xiàn)的前提下，中長(zhǎng)期時(shí)效的路徑預(yù)報(bào)不確定性很大，預(yù)報(bào)員難以做出臺(tái)風(fēng)是否登陸浙江的預(yù)報(bào)結(jié)論。

“梅花”登陸前受多個(gè)系統(tǒng)的影響（圖2b），例如副熱帶高壓、東側(cè)另一臺(tái)風(fēng)（第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“南瑪都”生成前的熱帶擾動(dòng)）、陸上切斷低渦及中緯度槽等，分析ECMWF確定性模式對(duì)于同一時(shí)刻（臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)刻14日20時(shí)）的500 hPa風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)（圖4）可見(jiàn)，8日20時(shí)、9日20時(shí)起報(bào)的模式預(yù)報(bào)“梅花”的位置由臺(tái)灣以東調(diào)整至東海南部，直至10日20時(shí)起報(bào)的預(yù)報(bào)才調(diào)整至浙江近海，即96 h預(yù)報(bào)時(shí)效的預(yù)報(bào)場(chǎng)（圖4c）更接近實(shí)況（圖2b）。不同起報(bào)時(shí)次的預(yù)報(bào)之間，針對(duì)臺(tái)風(fēng)“南瑪都”的強(qiáng)度和陸上切斷低渦的位置預(yù)報(bào)也有極大的調(diào)整，隨著“梅花”不斷西調(diào)北調(diào)的同時(shí)，“南瑪都”的強(qiáng)度也逐漸調(diào)強(qiáng)。以上可見(jiàn)，數(shù)值模式對(duì)臺(tái)風(fēng)主要影響系統(tǒng)的中長(zhǎng)期時(shí)效預(yù)報(bào)存在明顯偏差，針對(duì)登陸時(shí)刻的不同起報(bào)時(shí)間的預(yù)報(bào)調(diào)整幅度大。

臺(tái)風(fēng)生成初期的中長(zhǎng)期時(shí)效路徑預(yù)報(bào)是目前國(guó)際公認(rèn)的臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)難點(diǎn)之一，在面對(duì)預(yù)報(bào)調(diào)整較大（圖4）、集合發(fā)散度大（圖3）的情形下，主觀預(yù)報(bào)做出是否登陸浙江的判斷十分艱難。以ECMWF集合模式9月10日08時(shí)起報(bào)的預(yù)報(bào)為例，集合成員中挑選路徑登陸的成員4（近似于實(shí)況）和不登陸的成員30（圖5a），對(duì)比其對(duì)登陸時(shí)刻500 hPa高度場(chǎng)的預(yù)報(bào)，可見(jiàn)成員4可成功預(yù)報(bào)“南瑪都”初始擾動(dòng)發(fā)展（圖5b），接近于實(shí)況（圖2b），而成員30預(yù)報(bào)“南瑪都”無(wú)發(fā)展，“梅花”路徑預(yù)報(bào)也較實(shí)況偏東偏慢。同時(shí)，兩個(gè)集合成員對(duì)中緯度系統(tǒng)位置和強(qiáng)度的預(yù)報(bào)也存在分歧。

綜上分析，數(shù)值模式對(duì)“梅花”主要影響系統(tǒng)的中長(zhǎng)期時(shí)效預(yù)報(bào)存在明顯偏差，對(duì)比集合預(yù)報(bào)不同路徑的成員特征有助于分析影響臺(tái)風(fēng)路徑的關(guān)鍵系統(tǒng)。因此，預(yù)報(bào)員對(duì)模式預(yù)報(bào)形勢(shì)場(chǎng)中的關(guān)鍵系統(tǒng)或者關(guān)鍵區(qū)的及時(shí)檢驗(yàn)和訂正非常重要，依托于集合預(yù)報(bào)建立和發(fā)展相關(guān)實(shí)時(shí)檢驗(yàn)系統(tǒng)，有助于在目前主觀預(yù)報(bào)基礎(chǔ)上提前0～12 h做出及時(shí)的預(yù)報(bào)調(diào)整。

3.2 登陸后陸上預(yù)報(bào)路徑偏西偏慢

“梅花”路徑預(yù)報(bào)的第二個(gè)偏差就是陸上預(yù)報(bào)路徑偏西、移速偏慢。9月12日20時(shí)起報(bào)的CMA-GFS、CMA-TYM預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)登陸后路徑西折，移向安徽省南部（圖6a）。CMA集合全部成員及ECMWF集合約80 %的成員均預(yù)報(bào)“梅花”將在登陸后陸上滯留（圖6a、b），上述預(yù)報(bào)較實(shí)況顯著偏西（圖6c）。中央氣象臺(tái)自9月12日做出臺(tái)風(fēng)“有可能在蘇豫皖交界附近一帶停滯或回旋”的預(yù)報(bào)，直至14日傍晚才做出轉(zhuǎn)向北上的調(diào)整，這導(dǎo)致了對(duì)應(yīng)時(shí)段陸上降水的空?qǐng)?bào)。在模式預(yù)報(bào)登陸后陸上路徑分歧大的情景下，預(yù)報(bào)員難以判斷臺(tái)風(fēng)會(huì)在陸上滯留還是會(huì)快速北上轉(zhuǎn)向。

進(jìn)一步分析9月12日20時(shí)起報(bào)的集合模式的預(yù)報(bào)場(chǎng)（圖7、8），在集合成員中挑選預(yù)報(bào)路徑快速轉(zhuǎn)向的成員10（近似于實(shí)況）和路徑陸上滯留的成員18（近似于主觀預(yù)報(bào)），對(duì)比其對(duì)于15日08時(shí)、16日08時(shí)的500 hPa高度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)的預(yù)報(bào)場(chǎng)。能成功預(yù)報(bào)出快速轉(zhuǎn)向的成員10預(yù)報(bào)“南瑪都”強(qiáng)度偏強(qiáng)、位置偏東，且在東北地區(qū)的500 hPa位勢(shì)高度低于陸上滯留成員約1.6 dagpm。雖然預(yù)報(bào)15日08時(shí)“梅花”位置相差200 km，但在相似的環(huán)流背景下，成員18預(yù)報(bào)偏西的臺(tái)風(fēng)位置使得臺(tái)風(fēng)“梅花”落入西向引導(dǎo)氣流環(huán)境（圖8b），并進(jìn)一步滯留在鞍形場(chǎng)中（圖7c、8d）。成員10預(yù)報(bào)“梅花”將快速北上，16日08時(shí)兩成員針對(duì)“梅花”的中心位置預(yù)報(bào)差距達(dá)600 km（圖7c）。對(duì)比成員10、18對(duì)于臺(tái)風(fēng)“梅花”東側(cè)的風(fēng)速預(yù)報(bào)可見(jiàn)，成員10預(yù)報(bào)“梅花”受到北向較強(qiáng)引導(dǎo)氣流作用（圖8a、c），梅花快速北上，并轉(zhuǎn)化成溫帶氣旋[13]，匯入西風(fēng)槽中。

根據(jù)ECMWF針對(duì)臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)評(píng)估報(bào)告[14]，ECMWF模式對(duì)于北上臺(tái)風(fēng)的路徑預(yù)報(bào)往往偏西，這在參考數(shù)值模式預(yù)報(bào)的主觀預(yù)報(bào)中也有體現(xiàn)[6]，此次“梅花”的陸上路徑預(yù)報(bào)偏西偏慢。前人研究指出，臺(tái)風(fēng)在變性過(guò)程開(kāi)始后移速明顯加快[15]，基于依據(jù)臺(tái)風(fēng)變性過(guò)程中熱力學(xué)結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱(chēng)性、氣旋核心冷暖性質(zhì)轉(zhuǎn)變特征提出的氣旋相空間法可用來(lái)界定變性過(guò)程[16-18]。中央氣象臺(tái)基于氣旋相空間法，使用模式預(yù)報(bào)場(chǎng)做出的變性客觀參數(shù)預(yù)報(bào)，在9月14日早晨預(yù)測(cè)“梅花”將進(jìn)入變性過(guò)程。預(yù)報(bào)員通過(guò)參考臺(tái)風(fēng)變性預(yù)報(bào)的結(jié)論，在14日的路徑預(yù)報(bào)中逐步增大了臺(tái)風(fēng)移速，縮小了臺(tái)風(fēng)登陸后的陸上路徑預(yù)報(bào)誤差。可見(jiàn)，關(guān)注臺(tái)風(fēng)是否處于變性過(guò)程，并以此作為調(diào)整臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)移速的參考，可作為此類(lèi)情景下的預(yù)報(bào)啟示。但由于缺乏多樣本驗(yàn)證，對(duì)于移速的調(diào)整仍有待進(jìn)一步研究，由定性調(diào)整向定量調(diào)整的方向努力。

4 路徑預(yù)報(bào)誤差分析

臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)誤差（forecast error，F(xiàn)E）的計(jì)算參照中國(guó)氣象局頒布的《臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)和服務(wù)規(guī)定》中臺(tái)風(fēng)分析和預(yù)報(bào)質(zhì)量評(píng)定方法，見(jiàn)公式（1）。

（1）

其中φ、λ為臺(tái)風(fēng)中心定位的緯度、經(jīng)度，下標(biāo)O和F分別表示觀測(cè)和預(yù)報(bào)。路徑預(yù)報(bào)誤差VFE在臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向上的投影為移速誤差，在垂直于移動(dòng)方向上的投影為移向誤差，分別表征預(yù)報(bào)誤差是由對(duì)移動(dòng)速度還是移動(dòng)方向的誤判所致，計(jì)算時(shí)以24 h間隔確定移動(dòng)方向。

針對(duì)“梅花”，中央氣象臺(tái)主觀24、48、72、96和120 h的路徑預(yù)報(bào)誤差分別為64.5、133.8、199.5、307.3和447.0 km。依據(jù)起報(bào)時(shí)間將路徑預(yù)報(bào)分為8日08時(shí)—9日08時(shí)（紅）、9日11時(shí)—13日05時(shí)（綠）和13日08時(shí)—16日17時(shí)（藍(lán)）起報(bào)這三個(gè)階段（圖9a），并計(jì)算相應(yīng)時(shí)段的移速誤差和移向誤差（圖10），以明確預(yù)報(bào)誤差的來(lái)源。

圖10揭示了在“梅花”生命歷程的不同階段，誤差來(lái)源不同，移速誤差和移向誤差占比不同，誤差分布呈現(xiàn)出的特征也不同：9月8日，24～48 h預(yù)報(bào)以移向誤差為主，幾乎所有時(shí)次總體誤差大于過(guò)去五年平均，72～120 h預(yù)報(bào)誤差尚可；9月9日臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向西北方向移動(dòng)后，24～48 h預(yù)報(bào)效果好，72～120 h預(yù)報(bào)大誤差均以移速誤差為主，預(yù)報(bào)顯著偏慢，72、96、120 h預(yù)報(bào)時(shí)效的最大誤差分別超過(guò)300、600、900 km，對(duì)應(yīng)預(yù)報(bào)難點(diǎn)一所指出的臺(tái)風(fēng)生成初期長(zhǎng)時(shí)效路徑預(yù)報(bào)誤差大；13日開(kāi)始，由于預(yù)報(bào)時(shí)效縮短，長(zhǎng)時(shí)效預(yù)報(bào)樣本減少，24～72 h預(yù)報(bào)均偏左（即對(duì)應(yīng)陸上路徑預(yù)報(bào)偏西），尤其是48～72 h預(yù)報(bào)明顯偏左、偏慢，均大于過(guò)去五年平均誤差。

在“梅花”活動(dòng)期間，其東側(cè)的“南瑪都”經(jīng)歷了從熱帶擾動(dòng)發(fā)展到超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的歷程。臺(tái)風(fēng)在雙臺(tái)風(fēng)作用階段路徑復(fù)雜[19]，可造成極大的預(yù)報(bào)誤差，且多表現(xiàn)為預(yù)報(bào)偏左、偏慢[3]，臺(tái)風(fēng)在變性過(guò)程開(kāi)始后移速明顯加快[15]，易出現(xiàn)預(yù)報(bào)偏慢的情景?！懊坊ā钡诙?、三階段的誤差表現(xiàn)與之前研究相符。

以預(yù)報(bào)同一時(shí)刻（16日17時(shí)）“梅花”的位置為例，11日、12日、13日、14日和15日17時(shí)起報(bào)的主觀預(yù)報(bào)差異大（圖9b），整體表現(xiàn)為預(yù)報(bào)偏慢，導(dǎo)致了該個(gè)例出現(xiàn)極大的路徑預(yù)報(bào)誤差，分別為919.7 km（120 h）、677.2 km（96 h）、842.8 km（72 h）、370.2 km（48 h）和215.2 km（24 h）。極大路徑誤差有80%來(lái)源于移速誤差，這也揭示了在北上臺(tái)風(fēng)快速移動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)于臺(tái)風(fēng)移速的低估是預(yù)報(bào)失誤的主要原因。

5 結(jié)論

應(yīng)用中央氣象臺(tái)官方綜合預(yù)報(bào)和多家模式預(yù)報(bào)資料對(duì)2022年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)“梅花”的主要特點(diǎn)、路徑預(yù)報(bào)誤差、路徑誤差特征及可能原因進(jìn)行了分析和研究，得出主要結(jié)論如下：

（1）“梅花”登陸次數(shù)多、登陸強(qiáng)度強(qiáng)，是首個(gè)4次登陸不同?。ㄊ校┑呐_(tái)風(fēng)，也是2022年最強(qiáng)登陸臺(tái)風(fēng)。其造成華東、東北地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的風(fēng)雨影響，最大過(guò)程累積降水出現(xiàn)在浙江余姚夏家?guī)X（707 mm），最大陣風(fēng)出現(xiàn)在浙江舟山徐公島（16級(jí)，53.6 m·s-1），浙江東北部沿海海面12級(jí)以上陣風(fēng)累計(jì)時(shí)長(zhǎng)達(dá)12 h。

（2）臺(tái)風(fēng)生成初期的中長(zhǎng)期時(shí)效路徑預(yù)報(bào)是路徑預(yù)報(bào)難點(diǎn)之一，臺(tái)風(fēng)初始渦旋較弱并且位于弱引導(dǎo)氣流環(huán)境中時(shí)，數(shù)值模式分歧大、集合預(yù)報(bào)發(fā)散度大，數(shù)值模式對(duì)臺(tái)風(fēng)主要影響系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)效預(yù)報(bào)存在明顯偏差。預(yù)報(bào)員對(duì)模式預(yù)報(bào)場(chǎng)的關(guān)鍵系統(tǒng)或者關(guān)鍵區(qū)的及時(shí)檢驗(yàn)和訂正非常重要，依托于集合預(yù)報(bào)建立和發(fā)展相關(guān)實(shí)時(shí)檢驗(yàn)系統(tǒng)有望為預(yù)報(bào)員提供支撐。

（3）雙臺(tái)風(fēng)或多渦旋情景下，集合預(yù)報(bào)發(fā)散度大，不同集合成員預(yù)報(bào)場(chǎng)中，“梅花”東側(cè)臺(tái)風(fēng)“南瑪都”的強(qiáng)度和位置差異與“梅花”的后期預(yù)報(bào)位置存在聯(lián)系?！懊坊ā杯h(huán)境場(chǎng)不同的引導(dǎo)氣流決定著“梅花”登陸后的路徑趨勢(shì)是否與實(shí)況一致。

（4）臺(tái)風(fēng)變性過(guò)程中移速加快，其所導(dǎo)致的移速誤差是登陸后極大路徑誤差的主要來(lái)源，關(guān)注臺(tái)風(fēng)是否處于變性過(guò)程可作為調(diào)整臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)移速的參考，但針對(duì)移速的定量訂正仍缺乏技術(shù)支撐。

針對(duì)臺(tái)風(fēng)“梅花”的路徑預(yù)報(bào)顯示，臺(tái)風(fēng)路徑集合預(yù)報(bào)信息需進(jìn)一步深度挖掘，未來(lái)開(kāi)展多模式交叉實(shí)時(shí)檢驗(yàn)，基于集合預(yù)報(bào)研發(fā)針對(duì)轉(zhuǎn)向變性臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)訂正技術(shù)有望為臺(tái)風(fēng)的路徑預(yù)報(bào)提供支撐。

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