台风预测的挑战与复杂性 - 台风路径和强度预测存在巨大困难 受台风自身结构、大气环流、海洋环境和地形地貌等多因素共同影响 [4] - 现有观测手段难以穿透狂暴风雨 无法对台风内核对流结构进行高精度实时精细化观测 [4] - 台风内核与周围环境存在复杂多尺度相互作用 导致精准预报异常困难 [4] 历史异常路径案例 - 1986年第16号台风"韦恩"经历5次显著路径转变 包括4次180度转向 [5] - 1991年第19号台风"耐特"经历5次大角度转变 包括3次逆时针打转 [5] - 2001年第16号台风"百合"三度急转弯 出现停滞回旋少动现象 [5] 强度突变的定义与预测困境 - 强度突变指24小时内台风中心附近最大风速变化达到或超过15米每秒 [5] - 目前对快速加强和快速减弱现象仍没有有效的预测手段 [5] 现有观测技术体系 - 构建天、地、海一体化观测网络 包括气象卫星、地基雷达、观测飞机和下投式探空仪 [6] - 通过海洋浮标阵列和自主水下航行器持续监测海洋变化 [6] - 开展系统性科学研究 探索台风与海洋能量交换机制和多尺度对流系统影响 [6] 数值预报技术进展 - 研发全球/区域一体化数值预报模式 求解包含复杂物理过程的方程组 [6] - 开发集合预报技术 通过微小扰动生成多个可能场景以揭示预报不确定性 [6] - 2012年起发展基于多集合预报的台风路径集合预报订正方法 [8] 人工智能技术应用 - 深度学习技术多维度赋能台风研究 革新传统预报范式 [7] - 从快速识别关键特征的"小模型"到深度挖掘隐藏关联的"气象大模型" [7] - 2024年建立新一代全球台风路径超级集合集成预报技术 融合天气预报模型与人工智能模型 [8] 持续存在的预测难点 - 引导台风移动的天气系统细微调整常导致突转或停滞 [8] - 多个台风靠近时相互牵制会使路径发生大幅摆动 [8] - 台风登陆时与地形相互作用影响移动路径与强度 受地形抬升易触发局地特大暴雨 [8] 未来研究方向与挑战 - 对台风内部精细结构的认识和预测仍是难以攀登的"高山" [9] - 近海生成台风从扰动到命名间隔很短 造成预报应对巨大挑战 [9] - 气候变化背景下台风长期定量预测存在很大不确定性 气候模式对海气反馈和云过程刻画有限 [9] - 需要更精细化智能化动态预警 更具韧性基础设施设计和更灵活高效应急响应机制 [9]

图①：今年第4号台风"丹娜丝"未来72小时路径概率预报图，2025年7月6日 17时—9日17时（北京时）。 图②：台风"丹娜丝"4B静止卫星可见光云图，2025年7月6日17时（北京 时）。 图③：为推进临空环境台风探测，科研人员在架设无线数据接收天线。 北京理工大学供图 精准预报为何异常困难？ 难以穿透狂暴风雨进行精细化观测 台风路径决定影响区域，强度则决定破坏能量。台风路径与强度的细微偏差，都可能引发灾难性后果。 因此，精准预判未来气候条件下的台风风险尤为重要，破解台风的演变密码迫在眉睫。 台风为何难以准确预测？关键问题在于，台风是一个在复杂环境中演化的超级系统。台风移动路径和强 度受到台风自身结构、大气环流、海洋环境、地形地貌等多种因素共同影响。 首先，台风内核如同风暴的"心脏"，其内部结构的突然变化可能导致强度在数小时内骤升或骤降，而现 有观测手段难以穿透狂暴风雨，对其内核的对流结构进行高精度、实时的精细化观测。其次，台风生存 的环境错综复杂，任何一个环境因素的变化都可能会对台风路径和强度产生重要影响。最后，台风的内 核结构与其周围环境之间存在复杂的多尺度相互作用，让精准预报台风变得异常困难。 台风 ...