台风是我国主要的致灾天气系统，加强台风的监测、预报、预警和灾害防御对确保人民生命财产安全，促进经济社会可持续发展有着重要意义。而台风预报能力的优劣直接关乎台风预警和灾害防御措施的实施和开展。下面将从台风预报中的路径（或者说台风位置）和强度（主要针对中心附近最大风速）预报误差的分析来浅析目前国内外主要官方机构的台风预报能力。

▲风云-4号卫星监测到的超强台风“山竹”接近菲律宾时的动画。

▲2016年超强台风“莫兰蒂”的台风眼经过巴丹岛时的云图。

台风路径（位置）预报能力

台风路径（位置）预报能力的评判，一般指预报位置相对于台风实际位置之间的球面距离误差。比如说，中央气象台某天上午08时预报的某个台风在24小时后的位置将到达点A，而到了第二天早上08时（24小时后），该台风中心却到达了点B，那么点A和点B之间的球面距离即为该次预报的24小时路径误差。

▲五个官方台风预报机构（中央气象台、日本气象厅、美国联合台风警报中心（JTWC）、韩国气象厅和香港天文台）近年来24小时、48小时和72小时台风路径预报误差趋势。

上图展示的是最近11年，中央气象台、日本气象厅、美国联合台风警报中心（JTWC）、韩国气象厅和香港天文台这五个官方台风预报机构24小时、48小时和72小时台风路径预报平均误差的趋势。自2011年以来，官方预报机构对3天以内的台风路径预报精度大幅度提升，24小时平均路径预报误差由2011年之前的超过100公里降低到2018年的70公里左右。

▲2010年第13号超强台风“鲇鱼”实际移动路径和五个官方台风预报机构在“鲇鱼”尚处于菲律宾以东近海海域时对它后期移动路径的预测（虚线）。

整体平均路径预报能力提升的同时，对路径异常的台风预报能力也在不断提升。2010年，超强台风“鲇鱼”靠近菲律宾前，预报机构基本没提前预报出它在穿越吕宋岛后会在我国南海东部出现90°大转向。彼时，几乎所有的机构都认为它在穿过吕宋岛后继续向偏西方向移动，随后缓慢转向并趋向我国海南和粤西，而“鲇鱼”最终却在闽南登陆。作为对比，2017的第21号台风“兰恩”在菲律宾东部洋面也出现了90°的路径大转折，但这一次，所有的方法基本都提前预报出了这个异常路径。

▲2017年第21号台风“兰恩”实际移动路径（实线）和五个官方台风预报机构在“兰恩”刚生成时对它后期移动路径的预测（虚线）。

为了提高台风预报能力，我国几代气象人倾注了无数心血。上世纪九十年代末期，我国24小时台风路径预报误差在150公里左右，而到了去年，误差已减小到接近70公里。20年间，24小时台风路径预报能力足足提升了一倍。目前，我国48小时和72小时台风路径预报能力已与20年前的24小时和48小时路径预报能力相当。

▲1997年以来，中央气象台不同预报时效台风路径预报误差趋势。

台风强度预报能力

相对于路径预报能力的不断提升，国内外各机构对台风强度（近中心附近最大风速）预报能力一直没有取得突破性进展。2000年，中央气象台24小时和48小时台风强度预报误差水平分别在4-5米/秒和6-8米/秒，而近几年，中、美、日三个国家的强度预报能力仍停留在2000年左右的水平。

▲中央气象台（CMA）、日本气象厅（JMA）和美国联合台风警报中心（JTWC）近几年来24小时和48小时台风强度（近中心最大风速）误差趋势。

强度预报的最大问题是无法精确把握台风强度突变（快速增强或者快速减弱），比如2017年第13号台风“天鸽”在向西移动由巴士海峡进入我国南海北部海域后，强度迅速增强，在30小时之内（8月22日07时至23日10时）中心附近风速从23米/秒（9级风，热带低压级）迅速增强到了48米/秒（15级风，强台风级）。但在实际业务预报中，五个机构在8月22日08时对它一天后预报的强度最高也只报到40米/秒（13级风，中央气象台预报结果），与“天鸽”实际强度相差甚远。同样地，今年各台风预报机构也没有提前将第9号超强台风“利奇马”在东海南部的快速增强过程预报出来。

▲五个官方预报机构在今年第13号台风“天鸽”快速增强前（8月22日08时）预测的它后期强度与实际“天鸽”强度对比。

▲卫星云图记录下的“天鸽”登陆前可见光云图。

对台风预报能力的一些思考

1、目前对于台风路径和强度预报主要依赖于数值预报模式，过去几年随着计算机水平和运算能力的不断提升，再加上国外模式不断更迭进步，台风路径预报水平稳步提升。数值预报是大势所趋，利用AI进行天气预报将不是梦；

2、国内各机构一直致力于改进模式，以期在未来几年内能改进台风预报性能，但影响台风强度的因素错综复杂，台风的内核结构、包括海洋条件、风场等在内的环境因素都会影响台风强度。台风强度预报性能的提升必然还要经历一个漫长而曲折的过程；

3、我国的模式发展，特别是全球模式的发展严重滞后于国外。实际上，我国的预报员在预报、决策和服务时主要还是参考欧洲中心中长期预报（ECMWF）和美国国家环境预报中心的全球预报（NCEP-GFS）两个模式。虽然目前这两个模式的数据可以用付费和免费等多种渠道获取，但是万一某天对方采取措施屏蔽了下载渠道，那后果将不堪设想。中国气象局显然早已意识到了模式发展的重要性，新一代的GRAPES-GSM全球模式正稳步开发中，希望有一天它能像高铁、航天等技术那样成为我们国家的名片。