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[2004] 有關“日本氣象廳”對0418超強颱風桑達的預報模式的檢討

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发表于 2013-10-3 21:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
前言:“下文主要根據 Youichi K. 在 2005年發表之文章之脈絡製作,圖片皆由該文章複製翻譯而成。” 本人是第一在這版開貼,而且翻譯能力有限如有錯誤請大家見諒。
日本在厄年時是較常受熱帶氣旋的影響,在2004年的0418桑達登陸前已做好防災準備,但在預報模式中出現一些較大差異,所以日本氣象廳發了一篇預報模式的檢討。

驗證的摘要颱風桑達
作為一個
指導操作的氣象分析和預報產品的驗證
最大持續風速(以下簡稱為最大風速)最大降水量已用於日本氣象廳(JMA)發布的氣象預報,警報和諮詢中。在這份報告中,實際的作用是為極端事件進行了驗證,用了一個例子颱風桑達(0418),在日本造成了相當大的損害的情況下,該項調查發現,這些指導原則是一個實用可靠的產品,即使在這次極端事件。

1:介紹
日本是一個國家容易出現各種自然災害,其中熱帶氣旋是最具破壞性的事件之一。
由於日本是位於西北太平洋,一些熱帶的邊緣或亞熱帶會有熱帶氣旋形成,北上穿過日本帶來嚴重的自然災害。據統計,兩個或三個熱帶氣旋登陸日本的主要島嶼,在2004年一年的時間,有10個熱帶氣旋在日本登陸數量創下新的紀錄。自1951年以來的一年。特別是,在2004年9月,颱風桑達(0418 )帶來了日本廣泛的損失的主要是強風和強降水。熱帶氣旋引起的強風和強降水可能是極其危險和造成實質損害。為了減輕自然災害的損壞,
預防風暴的強降水的是由日本氣象廳的預報員預報,他們發出警告及公眾最及時,最適當的時間。
在這份報告中,第2節中介紹颱風桑達(0418 ) ,驗證原則強風和降水解釋第3節。
驗證原則及其驗證預測颱風桑達的情況都顯示在第4節和第4節結束前 。

2:颱風桑達
摘要(0418)
颱風桑達( 0418 )在圖1中所示的最佳路徑。颱風桑達在馬紹爾群島附近形成
2004年8月,向西北方向移動橫過太平洋後通過沖繩群島,往日本列島南部的東中國海往東北移至九州島登陸日本主島,在9月7日00UTC 。當它登陸的時候,颱風中心最大持續風速是75knots ,中心氣壓為945hPa 。
通過九州後,在西風急流加速移至日本海,然後在
日本海以東的北海道將其轉化為溫帶氣旋。在日本海以東的北海道日本北部主島00UTC , 9月8日。超過50米/秒的陣風在日本被觀察,創下新的記錄,在一些地方觀測地方氣象站觀測的陣風 。在九州島一些地區和風暴潮中也觀察到沿許多沿海地區,總降水達到大於900mm。
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圖1颱風桑達(0418)(黑線),最佳路徑,RSM在每日的06z和12z的時間預測颱風路徑(灰色線)。每六小時的颱風位置的繪製。數字註明日期為2004年9月顯示颱風的初始場的00UTC。
3.驗證方法
最大風速和降水量最大的是運作的指導原則,每天兩次生成由日本氣象廳,使用的統計之間的關係的基礎上輸出區域性模式(RSM)模型輸出和觀測。RSM運行,一天兩次初始時間為00和12UTC,覆蓋東亞洲,並初始時間預測51小時。 RSM的細節,可以傳遞日本氣象廳。較好指證方法的優點是,它們可以消除系統誤差的模式,輸出可以代表數值模式無法直接預測的路徑。
A:最大風速的驗證
最大風速指導給出了最大值持續風速在3小時的時間間隔在每個觀測站。本預測變量指導水平風向量 ,由於RSM預測高出地面10米。
預測方程如下:
U =Um+ X1 + X2 *Um+ X3 * VM
V = VM + X4 + X5 *Um+ 5233 * VM
其中, U和V是向東和向北的組件最大風速指導,分別UM和VM的RSM輸出。 X1到X6H的係數卡爾曼濾波一天兩次更新方法。卡爾曼濾波法,最有可能的估計,是最大限度地減少了預期的根均方誤差得到。
但是,輸出具有罕見的傾向較低的頻率事件,如強風比實際觀測到的數據和強降水。要糾正這種偏差,計算“頻率偏倚” (JMA ,2002年)的值加以調整。



B:最大降水量驗證
Ebihara(2003)描述的細節最大降水驗證。有362個預測區,約1000公里
2:平均每個寬,日本發行的公告。指證原則:1小時,3小時最大降水量和24小時,計算為每362區域。該指引是由意味著降雨的量和比例最大/平均精度析出量和析出量最大/平均值的比率。兩者都是估計為每個區域和有效時間段。
平均降水量估計Kalman過濾方法。每期的係數重新回歸模型估計每天兩次通過該方法。最大/平均降水量比估計人手控制較好。精確最大/平均降水量比取決於平均降水量。當平均降水量小,這表示根據大氣條件降水量較小。在相反的情況下,大的平均析出量的情況下,如颱風,該比率通常收縮成一個單一的值。因此,最大降水平均的降水量呈線性關係。在這種情況下,準確的平均降水量估計會導致最大降水量的準確估計。

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圖2散點圖觀察指導的最大風速。 FT=03-15,右上左上所觀察到的最大風速度
是為FT=15-27,左下為FT=27-39和右下角為FT=39-51。

4.強風和強降水預報及其驗證
颱風桑達的情況下(0418)圖1顯示了颱風桑達的最佳路徑
(0418),由RSM預測0418的路徑與明顯向西的03W將錯誤預測路徑
和之後03W較準確的預測路徑作比較。

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圖3預兆的得分(上部)和偏置得分(低級)的最大風速指導。
橫軸表示臨界風速。

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圖4平均誤差(上)和平均錯誤(低級)的指證。橫軸顯示風速。
A:最大風速的驗證
颱風桑達影響期間最大風速已進行了驗證。
所觀察到的最大風速度從2004年9月4日至8日進行了比較,那些由每個同期的指導。最大風速記錄在此期間,被假定為原因,借颱風桑達在每一個觀測點,因為桑達沿著日本列島。平均時間差距之間的觀察到時間和預測時用的是不超過6小時。圖2出示了所觀察到的最大風速由散點圖,指出各種預測的時間範圍。指出的錯誤變得明顯較大,作為預測的時間變得更長。然而,應該指證的是,大多數的絕對誤差保持在10米/秒,並在圖中沒有發現系統性偏差。(預兆得分偏倚得分每個值表示於圖3。)
橫軸表示風速。風速意味著得分觀測到的風速超過閾值的情況下計算。
預兆最大風速指導得分為0.5以上,閾值風速20M/ s除了在39-51小時預報。偏倚得分指導閾值風速為20m/ s的約0.7除了在27-39小時預報。該偏倚小於1.0分,表示指導預測的強風的頻率小於實際觀察到。
圖4顯示了均方根鱗狀的誤差(RMSE),其平均誤差(ME)的指導。
RMSE為5m / s左右的臨界風速為20m / s,除了在39-51小時預報。
觀察的數量在觀察風速超過20M / S即是在100左右,均方根誤差。隨著臨界風速增加,然而,在39-51小時預報增加的RMSE小。 在39-51小時預報。ME是關於2m / s時的臨界風速為20m / s,原因之一是預測的風速的指導,令人滿意的是,颱風桑達的預測路徑是相當不錯,03W將由RSM預測,如圖1所示。


圖5的空間分佈在每個區域的24小時最大降水量(單位:mm/24小時)
從9月6日09 UTC09UTC9月7日:(一)在日本西部最大降水 (初始時間:12UTC,9月5日)及(b)地區氣象觀測系統雷達降水(降水分析使用雷達和雨量計)。

B:最大降水量驗證
在這份報告中,討論的重點是在24小時最大降水量與颱風降水的特點。圖5(a)給出了一個例子在西部的最大降水指導日本。它的初始時間是9月5日12UTC預測的時間為21-45小時。預測颱風由RSM的初始時間(圖1)一些預測區錄到極端強降水400mm/24hours,特別是在九州和四國島南部的部分,東南風圍繞東北部,颱風中心直接在山上。在這些地區,暴雨警告發出時降水量超過200-300mm/24hours
(閾值的區域的不同而不同)進行了預測。該指引由16UTC,9月5日之前的颱風桑達登陸九州島,這意味著可以發出這些警告,提前做好足夠的
時間準備。
在九州島宮崎縣東南部,相對較少的降水量略多於200mm/24hours預測沿海地區,而降水預測更靠著山邊。而且發現,最大降水可以導致這種差異反映了當地的地形地貌。圖5(b)示出雷達AMEDAS分析是來自於在雷達和雨量計觀測的同時,圖5(a)。觀察到降水也有本地地形因素的分配,以及對應的預測驗證。觀察到散點圖
的點與點之間如圖6所示。驗證和觀察之間存在著密切的相關性,雖然這幾個以上幾個預測區的預測是遠遠低估。
但驗證原則是一個非常有用於在產品的改善,協助發布更準確的颱風預報信息。

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圖6散點圖在24小時內重要和觀察(單位:mm/24hours)的。和圖5相同的初始時間和有效時間。一個圓圈對應一個預測區和362區的日本繪製。

5.結論

颱風桑達(0418)影響日本期間,最大風速和降水量最大的進行了驗證。
為閾值以上的風速20M / S,最大風速預兆的得分和偏倚得分大多是0.5和0.7左右,和平方根誤差和平均差大多5m / s時或2m / s時。最大降水量超過400mm/24hours,表示很大雨。雖然觀測到的降水量超過在某些指導的預測量區域,因為地形降水分佈,如在沿海地帶和沿著山的區域。

個人結論:
不過日本氣象廳的付出的確可以讓其他機構學習一下,他們每次為了讓大家得到更準確的資訊,若出現錯誤都會發表文章檢討。(不過我本人就對於jma今年的珊珊和玉兔的升格感到不安)所以日本氣象廳就此事件為了數值預報更準確,讓市民得到更準確的資訊,日本氣象廳會繼續為數值預報作出準確調整,繼續服務大家。

謝大家觀看                                                                                - 完-
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发表于 2013-10-3 22:05 | 显示全部楼层
赞!只是要等年报才能知道1302   1316 命名原因
看得出来,不容易的
遥か彼方 僕らは出会ってしまった
カルマだから 何度も出会ってしまうよ
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发表于 2013-10-3 22:12 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2013-10-3 22:15 | 显示全部楼层
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我可以夠膽跟你說  一半是自己翻譯 一半是自己想不到才用google  不過google的翻譯的文法出現很大錯誤,所有基本上我只是參考google 翻譯能力有限 請見諒
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发表于 2013-10-3 22:36 | 显示全部楼层
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最大持續風速(以下簡稱為“最大風速)最大降水量已用於協助日本氣象廳預報日本氣象廳(JMA)發布氣象預報,警報和諮詢。在這份報告中,實際效力的指導意見極端事件進行了驗證,服用一個例子

您别够胆,什么都不说,就麻烦您就给我分析一下第一段的语法通不通好吗?“服用一个例子”  “实际效力的指导意见” “已用于协助日本气象厅预报日本气象厅”...
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 楼主| 发表于 2013-10-3 22:45 | 显示全部楼层
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