基于混合统计动力模型的西北太平洋台风延伸期预报方法技术

本发明专利技术涉及基于混合统计动力模型的西北太平洋台风延伸期预报方法，该方法利用现代统计方法对历史台风的轨迹进行分类后，藉由季节内尺度的海气状态对不同类型台风生成的影响，建立季节内振荡信号和台风生成的统计预报方程；利用高分辨率海气耦合动力模式对未来10~30天季节内振荡信号的预报场作为预报因子，对未来10~30天的台风生成进行预报。最后，将不同类台风的生成个数乘上其轨迹的气候概率分布，从而提前10~30天预报出整个西北太平洋上台风生成和频次的概率分布图。有益效果：不仅可以有效地进行台风个数的延伸期预报未来10–30天每十天中西北太平洋上台风的总个数，也可以利用台风不同的生成位置和移动轨迹得到台风在10天内生成／频次的空间概率分布。

Forecasting Method of Typhoon Extension Period in Northwest Pacific Ocean Based on Hybrid Statistical Dynamics Model

The present invention relates to a prediction method of typhoon extension period in the Northwest Pacific Ocean based on hybrid statistical dynamic model. The method uses modern statistical methods to classify the track of historical typhoons, establishes the statistical prediction equation of oscillation signal and typhoon generation by means of the influence of the air state in the seasonal scale on the generation of different typhoons, and uses high resolution air-sea coupled dynamic model. The prediction field of the oscillation signal in the next 10-30 days is used as the prediction factor, and the typhoon generation in the next 10-30 days is forecasted. Finally, the probability distribution of typhoon generation and frequency over the whole Northwest Pacific Ocean can be predicted 10 to 30 days in advance by multiplying the number of typhoons generated by different types of typhoons by the probability distribution of their tracks. Beneficial effect: It can not only effectively forecast the total number of typhoons in the western and Northern Pacific Ocean every 10 days in the next 10-30 days, but also obtain the spatial probability distribution of typhoons'generation/frequency in 10 days by using the different generating positions and moving tracks of typhoons.

【技术实现步骤摘要】
基于混合统计动力模型的西北太平洋台风延伸期预报方法
本专利技术涉及大气科学
，尤其涉及一种基于混合统计动力模型的西北太平洋台风延伸期预报方法。
技术介绍
台风引起的狂风、暴雨、巨浪、风暴潮和间接造成的滑坡、泥石流等地质灾害，往往造成重大的人员伤亡和社会经济损失。西北太平洋是台风生成频数最高的海域，约占全球海域热带气旋数的30％。台风于热带西太平洋、菲律宾海生成后向西/西北发展移行，可能侵袭我国东南沿海地区，统计显示，1983－2006年间平均每年有6－7个台风登陆我国沿海省份及海南岛，造成数百亿元/年的经济损失和数千人员/年的伤亡。因此，台风的监测与预报关键技术的研究和发展，成为国家防灾减灾和社会经济政策制定等的重大需求。目前我国和世界上各大业务预报单位的台风预报系统包含：1)中短期(5天以内)高分辨率数值模式预报和2)月季尺度的气候预测。由于大气本身的噪音和数值模式的系统误差，使得一周以上的台风预报准确率较低(Vitartetal.2010)；而目前开展台风季节预测的全球气候模式分辨率偏低，无法解析台风的中尺度动力过程，对台风的强度和路径模拟能力不足。因此，作为数值模式的补充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于混合统计动力模型的西北太平洋台风延伸期预报方法，基于美国海军太平洋气象及海洋中心下属的联合台风预警中心JTWC提供的台风最佳路径数据集，其特征在于包括如下步骤：步骤1)首先将JTWC热带气旋数据集的热带气旋数据利用c‑means模糊聚类分析方法按生成位置和发展轨迹分成若干类；步骤2)寻找低频大尺度场和各类台风生成个数的统计关系，建立对每类台风生成个数预报的统计预报方程；步骤3)将GFDL模式输出大尺度低频场中对应的预报因子带入经验历史统计预报方程中，得到预报时期2003–2012年台风每十天的距平个数；将台风距平个数加上台风季节变化的历史气候平均个数得到预报的台风总个数。步骤4)将...

【技术特征摘要】
1.一种基于混合统计动力模型的西北太平洋台风延伸期预报方法，基于美国海军太平洋气象及海洋中心下属的联合台风预警中心JTWC提供的台风最佳路径数据集，其特征在于包括如下步骤：步骤1)首先将JTWC热带气旋数据集的热带气旋数据利用c-means模糊聚类分析方法按生成位置和发展轨迹分成若干类；步骤2)寻找低频大尺度场和各类台风生成个数的统计关系，建立对每类台风生成个数预报的统计预报方程；步骤3)将GFDL模式输出大尺度低频场中对应的预报因子带入经验历史统计预报方程中，得到预报时期2003–2012年台风每十天的距平个数；将台风距平个数加上台风季节变化的历史气候平均个数得到预报的台风总个数。步骤4)将预报得到的每类台风总个数乘以每类台风逐旬气候平均的生成位置和轨迹分布的概率分布，分别得到每类台风在每一旬的生成位置和轨迹的发生概率，将所有台风的生成位置和轨迹的发生概率加总后，得到每一旬整个西北太平洋上台风的生成位置和轨迹频次的概率分布图。2.根据权利要求1所述的基于混合统计动力模型的西北太平洋台风延伸期预报方法，其特征在于所述步骤2)中为了建立预报性能较为稳定的预报方程，采用四种方法定义预报因子，分别为：第一种定义预报因子方法：将各预报场中历史台风生成最集中的区域的方框内进行区域平均，对于每类台风所述区域的方框是固定的；第二种定义预报因子方法：在台风距平个数和低频大尺度场的相关图上分别寻找一个最大的显著正相关区域框和最大的显著负相关区域框并且分别进行区域平均，对于每一类台风的每一个大尺度环境场，对应的区域框的大小和位置均会变化；第三种定义预报因子方法：在台风生成的历史最大区域内，求取台风距平个数和低频海气场的相关系数通过95％显著性检验的正负格点平均；第四种定义预报因子方法：在台风距平个数和低频大尺度场的相关图上寻找大范围且通过95％显著性检验的区域，如果同时存在满足条件的正负相关区域，则将二者相减合成一个预报因子。3.根据权利要求2所述的基于混合统计动力模型的西北太平洋台风延伸期预报方法，其特征在于所述步骤2)中通过所述四种方法定义预报因子得到每类台风的潜在预报因子后，利用多元线性逐步回归方法将每类台风潜在因子与对应的历史台风距平个数建立经验历史统计预报方程；通过所述逐步回归方法挑选出最佳预报效能且相互独立的预报因子，避免过度拟合。4.根据权利要求2所述的基于混合统计动力模型的西北太平洋台风的预报方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐邦琪，钱伊恬，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32