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第10章 台风预防和监测(3)

世界气象组织的主要职能是:促进各国间在建立气象、水文站网及传输、交换气象资料等方面进行合作;为各国气象观测业务制定统一的标准,并加速推行标准化。具体任务有:协调和改进世界气象业务及有关活动并促使其标准化;促进提供气象服务的气象中心迅速发展;促进气象学在人类活动各方面的应用及其发展;促进气象领域内科研和业务人员培训工作的开展。

世界气象组织总部设在日内瓦,设主席一人,副主席三人,秘书长一人。

下设五个机构。

(1)世界气象大会,这是本组织的最高决策机构,每四年召开一次会议。

(2)执行委员会,每年举行一次会议。

(3)区域协会,其任务是对各自所辖区域内的气象业务及有关活动进行协调。全世界共划分6个区域:非洲(1区),亚洲(2区),南美洲(3区),北美洲和中美洲(4区),西南太平洋(5区),欧洲(6区)。

(4)技术委员会,几经整编改组,现在共设8个:基本系统委员会、气候学和气象学应用委员会、仪器和观测方法委员会、大气科学委员会、航空气象学委员会、农业气象学委员会、水文学委员会、海洋气象学委员会。这些委员会均由各国指派的专家组成,每四年召开一次会议。

(5)秘书处,为常设的事务性机构。

近年来,世界气象组织的主要活动集中在几项大型国际联合协作计划,如世界天气监测网计划、全球大气研究计划、第一次全球大气试验、人类和环境的相互作用计划、世界气候计划等。

世界气象组织专门在亚太地区设立了台风委员会,是1968年由联合国经济社会理事会下属的亚洲及太平洋经济社会委员会和世界气象组织联合建立的政府间组织。任务是协调解决台风业务预报、台风科研、台风现场试验以及组织各国、各地区台风专家们定期或不定期地进行学术交流,举办台风讲习班,培训高级人才,以达到不断提高预报业务的质量。其宗旨在于促进和协调各有关机关团体的力量,在本委员会区域范围内最大限度地减轻台风的灾害。活动内容分为气象、水文、社会救济和防灾、训练和研究。其成员有中国、日本、老挝、菲律宾、泰国、韩国等国家和地区。另外,还在加勒比地区建立了飓风委员会,在孟加拉湾和阿拉伯海地区设立了热带气旋组织以及西南印度洋委员会,这些区域性合作组织都带来很大的效益,为提高各国台风业务预报做出了贡献。

使对台风定位、强度、路径等方面问题的研究有了比较准确的资料,部分弥补了由于浩瀚的海洋上常规资料不足造成的缺陷。现在主要是用飞机飞到台风外围云系采用全球定位系统(GPS:GlobalPositioningSystem)下投式探空仪进行探测,或用无人飞机飞入台风外围进行探测等。

台风监测主要方法

气象卫星监测

气象卫星是监测热带洋面上的低压、台风等天气系统的重要工具,其业务产品是卫星云图,使用卫星云图以来没有一个台风被遗漏。世界上第一颗气象卫星是1960年4月1日发射的美国泰勒斯—1号卫星。它的运行证明了卫星进行全球气象观测的能力,开创了气象观测的新纪元。50多年来,各国发射的气象卫星已逾百颗,已发射的极轨气象卫星有美国的泰勒斯、艾萨和艾托斯—诺阿系列、国际卫星、前苏联的宇宙和流星以及我国的风云系列;静止气象卫星有美国的应用技术卫星、地球静止业务环境卫星、欧洲空间局的欧洲气象卫星、日本的葵花卫星以及我国的风云系列卫星;已发射的研究卫星有美国的雨云卫星等。这些卫星资料对台风中心的定位、强度的估算、路径的监测都起到了至关重要的作用。

气象雷达监测

在台风接近陆地时,由于受海岛和大陆下垫面地形的影响,使得台风结构变得异常复杂。由于雷达的观测时间及空间解析度都比卫星及时,所以当台风接近陆地时,雷达成为最佳的定位工具之一。雷达在台风监测中的应用始于20世纪40年代后期。20世纪90年代初期,随着新一代WSR—88D多普勒天气探测雷达的迅速发展和普及,使雷达在台风的监测中发挥了更大的作用。目前,多普勒天气雷达、多普勒声雷达等都有着广阔的应用前景。

地面加密观测

铁塔梯度观测、超声温度风速仪、光学雨量计、自动气象站、常规地面和高空加密观测等已被普遍应用到台风的登陆观测中。

台风预报的科学水平

台风预报的难度很大,必须要有科学的方法。20世纪50年代以前的台风预报方法基本上是经验性的非客观定量的。60年代到80年代初期,客观定量的台风预报方法在气象台普遍应用。其中,大多数是根据历史上台风移动、变化以及其他气象因子关系的统计学方法。80年代以后数值预报方法被普遍采用。目前常用的台风预报方法主要有天气学预报方法、气象卫星云图预报方法、客观定量预报方法等。

天气学预报方法

天气学预报方法是在大量普查、分析研究基础上,对影响台风路径、台风天气进行分型,在分型的基础上寻找预报参数,综合为分型编码法。

气象卫星云图预报方法

气象卫星云图预报方法是利用卫星云图对台风的发生发展进行比较系统的分析、总结,给出一套较完整的可供操作的方法。

客观定量预报方法

客观定量预报方法是利用数值预报结果及各种资料进行计算,从而得到移动路径、强度变化和伴随的大风、降水分布等情况。

数值预报

世界各国凡是可能受到台风(飓风、热带风暴)袭击的地区,对台风业务预报都十分重视。

近年来,随着数值预报技术和计算机技术的发展,台风(飓风)的业务数值预报有了较明显进展。

1.美国飓风预报模式

美国开发了全球谱模式、区域/中尺度经纬格点模式,还开发了不同于全球和区域/中尺度模式的飓风预报模式,模式动力框架为静力平衡,网格设计为经纬格点,分辨率为19千米、18层。

2.日本台风预报模式

日本开发了全球谱模式、区域/中尺度谱模式,还开发了不同于全球和区域/中尺度模式的台风预报模式,模式动力框架为静力平衡,网格设计为谱模式,分辨率为24千米、25层,时间积分采用半隐式方式。

3.澳大利亚飓风预报模式

澳大利亚开发了全球谱模式、区域/中尺度经纬格点模式,还开发了不同于全球和区域/中尺度模式的飓风预报模式,模式动力框架为静力平衡,网格设计为经纬格点模式,分辨率为17千米、29层,时间积分采用半隐式—半拉格朗日方式。

4.我国台风预报模式

我国开发了全球谱模式、区域/中尺度经纬格点模式,还开发了不同于全球和区域/中尺度模式的台风预报模式,模式动力框架为静力平衡,网格设计为经纬格点模式,分辨率为50千米、20层,时间积分采用分裂—显示方式。

另外,像欧洲中期天气预报中心、英国、法国、德国、加拿大因没有台风/飓风袭击,所以这些国家和地区并没有单独开发台风/飓风预报模式。

目前,我国对台风48小时的路径预报误差为200—300千米,24小时的路径预报误差为100—200千米。据统计,2004年,中央气象台24小时、48小时台风强度预报误差为4.2米/秒、6.5米/秒。总体来说,各国1—3天以内的短期台风过程预报准确率较高,但对7—15天内的台风中期过程预报,目前预报能力还比较低,只能做些大致的趋势分析。至于1个月或1个月以上的月、季、年台风活动次数的估计,仍是办法有限,只能是根据同时段的常年平均气候值,加上某些时间和空间上的相关统计结果,或考虑厄尔尼诺、拉尼娜等现象与气候变化之间的关系,加以分析预测。

现在各国各地区对台风比较正常的路径、暴雨、风暴潮等,一般都具有较强的预报能力。但对于一些特殊问题,如台风在其移动过程中发生停滞、打转、徘徊等疑难路径,或移速突然加快或减慢等疑难移速;登陆后在台风强度大为减弱情况下,又突然狂降大暴雨或特大暴雨甚至出现龙卷风;台风登陆前也可能出现海啸等十分严重的灾害等,预报能力还都较差。

及时发布台风警报

台风警报为人们采取防御措施提供了重要信息。我国规定的台风警报发布办法如下。

有台风时,一般要发布“台风警报”和“台风紧急警报”;当有台风可能影响本地和台风解除时可发消息。当我国编号范围内的太平洋上有台风发生,并且在3天左右可能影响我国沿海时,气象部门就先发布“台风消息”,主要是提供台风的实况。如台风的中心位置、强度、大风范围和台风前进的方向和速度等,以引起大家注意。

当台风继续向我国沿海靠近,预计48小时内将对我国沿海某一地区有阵风8级以上的影响,就发布这个沿海海面的“台风警报”。台风警报的内容,除了台风消息的内容外,还要增加未来24小时和48小时台风位置,以及对发布地区有影响的风、雨等的预报。

当台风在未来24小时前后将对我国沿海有严重影响,如受台风的侵袭有10级以上的大风时,就发布受影响沿海海面的“台风紧急警报”。它是气象部门发布台风预报最高一级的警报,以强调台风影响的严重性,并有详尽的说明和风、雨等预报内容,以便人们全力以赴防御台风。

目前,我国气象部门在电视媒体上发布台风警报时悬挂五种风旗标志。

我国港口的台风信号发布办法:当本港及附近地区在48小时内将有台风时,白天就挂起“T”信号,夜间升起三盏白色信号灯;当本港及附近地区将有12级以上风力的台风袭击时,白天即挂起“+”信号,夜间升起上下两盏红灯,中间夹一盏绿色灯的信号。船员和渔民们一看到它们,就知道这是强风袭击最严重的信号。

我国香港气象台发布台风警报的办法比较特别。从1973年1月1日起,把台风警报改用风级并用数字表示。例如,“8”表示风力达到烈风或暴风程度,8NW、8SW、8NE、8SE分别表示风力达到烈风或暴风程度,风向分别为西北、西南、东北和东南风;强风指6—8级(10.8—20.7米/秒),烈风指9级(20.8—24.4米/秒);暴风指10—11级(24.5—32.6米/秒);飓风指12级及以上(>32.7米/秒)。

我国台湾地区的台风警报发布办法与其他地区有所不同。船员和渔民在收听天气预报时要注意区别。其方法是:凡预测台风的暴风圈(指时速34海里的暴风圈)在未来24小时内有侵袭台湾近海(离海岸线100千米以内)的可能时,即发布“海上台风警报”。凡预测台风的暴风圈在未来12小时内有侵袭台湾省陆地可能时,即发布“海上及陆上台风警报”。

台风警报的信号是:白天用黄色长方形旗帜表示,两面旗时表示海上台风警报,三面旗时表示海上及陆上台风警报。夜间用绿色灯表示,两盏绿灯表示海上台风警报,三盏绿灯表示海上及陆上台风警报。

外国尤其是美国,由于气象业务的产业化,台风或飓风警报的发布更加注重战略性、有效性和时效性。这些国家对热带气旋警报的发布非常严格。在美国,警报仅限于飓风强度的热带气旋。在印度,警报分为三级:最低的为“气旋性风暴”,中等的为“强气旋性风暴”,最高的为“强气旋性风暴,其中心达飓风风力”。警报用语也充分考虑了社会各阶层的文化、教育程度、职业、社会经济状态和以往对台风或飓风的经验等,有利于全社会的行动。从热带气旋生成的首次消息到即将登陆及其移动过程,警报的内容和用语都是随时变化的。

美国的警报用语有如下几种。

与台风有关的警报用语有:

热带低压———风速为33节(38英里/小时);热带风暴———风速为34—63节(39—73英里/小时);飓风或台风———风速为64节(74英里/小时)或以上(1英里抑1.6千米)。

远洋船只应该熟悉这些。

美国常用三角旗、方形旗和灯号系统作为警报的信号。当台风将侵袭任何沿海区域时,在岸边定点挂起信号。

小风警报信号:白天显示一面红色三角旗,夜间是白灯上面一盏红灯。表示风速达33节(38英里/小时)或预报该海区的海况危及小船的操作。

大风警报信号:白天显示两面红色三角旗,夜间红灯上面一盏白灯,表示预报海区的风速为34—47节(39.54英里/小时);风暴警报信号:白天显示一面中心黑色的红色方形旗,夜间两盏红灯。表示预报该区的风速为48节(55英里/小时)和48节以上。如果此风暴与热带气旋(飓风)有关系,则风暴警报表示预报风速为48—63节(55—73英里/小时)。

飓风警报信号:白天显示两面中心黑色的红色的方形旗,夜间两盏红灯之间一盏白灯。表示预报该区的风速为64节(74英里/小时)或以上。

一侧涂上蓝色,这样风暴旋转就清晰可见。除此之外,颜色涂得越重表明风暴行进的速度越快。风暴的风速可以根据风暴旋转的速度计算出来。雷达也会显示风暴行进的方向和速度。

现在,监测技术很先进,但是不是所有的热带地区都能像美国东部沿海那样被雷达网络所覆盖。卫星观测整个世界,船只和飞机观测世界大部分地区,但是装有气象实验室、计算机和雷达网络的飞机极其昂贵。如果位于热带气旋路径的所有国家都具备这些先进的设备,那么就能面对任何猛烈的风暴。

怎样追踪飓风

如果飓风即将来临,一定要知道飓风的强度及登陆时间。回顾最近几年发生的飓风,不妨做一下比较,以便分辨飓风、命名飓风。按飓风的到达日期来命名。例如,可以用“1900年加尔维斯顿飓风”这一名称。但是这一名称并没有说出飓风是否影响了本国的其他地区。另一名称“劳动节风暴”没有说出飓风在哪、在什么时间发生。

现代气象学家经常同时监测几股飓风,所以他们需要使用较好的系统进行分辨。以前,他们用飓风所在的纬度和经度来命名,这容易混淆,有些难处理。

像12.3颐54.7这一名称很难记,也许会与两个月后发生在同一地点的另一次飓风相混淆。

气象学家也曾使用过数字编码来命名飓风,标记出飓风发生的年代。例如,可以对发生在2003年的飓风命名为1颐03,2颐03等。也许这么做很有效,但有一个问题。在20世纪40年代,气象学家开始对热带气旋进行空中研究,船只和飞机上主要用莫尔斯式电码进行通信。莫尔斯式电码能有效地处理字母,但是处理数字很麻烦。用小圆点(·)代表一个短信号,用破折号(———)代表一个长信号……这一莫尔斯式电码代表1颐03,这既费劲又容易弄混。

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