热带气旋路径密度预测，从亚季节到季节的重新预报中获得的见解

热带气旋是地球上最具破坏性的自然现象之一，但准确预测它们的轨迹给气象学家和应急响应人员带来了重大挑战。近年来，随着热带气旋预报的改进，特别是亚季节到季节(S2S)时间尺度的预报，可以提前提供预测结果。

热带气旋预报

热带气旋是一种强烈的低压系统，其特点是云层呈螺旋状，风力强劲，降雨量大。这些系统在温暖的海水上形成，可能会升级为影响沿海地区的大型风暴。热带气旋的频率、强度和轨迹因不同的海洋区域而异，受多种大气和海洋因素的影响。

尽管经过了数十年的研究，预测热带气旋仍然是一项具有挑战的工作。由于大气、海洋表面条件和大规模气候模式之间的相互作用高度复杂，因此很难准确预测热带气旋路径。此外，初始大气和海洋条件具有很大的不确定性，尤其是在较长的时间尺度上，也给热带气旋预测带来一定的困难。

而亚季节到季节预测模型旨在提供两周到一个季节前的时间尺度的天气预报，弥补了短期天气预报和长期气候预测之间的差距。

S2S框架集成了多种预测模型，并严重依赖全球气候模型、集合预报和统计方法。S2S预测中使用的模型通常由海面温度、风向和大气压力等边界条件驱动。在热带气旋预测中，S2S模型提供了有关热带气旋频率和强度季节性变化的宝贵见解。然而，模型在预测这些风暴的轨迹密度的能力仍然不太准确。

新的研究发现

一项新的研究利用平均可预报时间方法探讨了亚季节到季节重新预报集合中热带气旋轨道密度的可预报性。

研究选择西北太平洋作为以下研究的关注区域，研究使用历史最佳轨迹数据计算2001年至2020年20个夏季整个西北太平洋区域的热带气旋轨迹密度，然后计算S2S模型中所有 10个集合的热带气旋轨迹密度，并通过经验累积分布函数将它们转换为z密度，以得出热带气旋密度的归一化测量值。

研究发现，有11个具有超过1周的平均可预报时间，其中最可预报的是近3周的平均可预报时间，表明大多数动力学模型都表现出最长3周的预测能力。

虽然S2S模型可以预测大片高或低轨道密度区域，但这些预测的准确性仍然有限。在尝试预测特定位置或热带气旋活动高峰时间时尤其如此。对于一般趋势（例如，某个地区是否可能经历比正常情况更多或更少的气旋），预测技巧要高得多，但对于详细预测（例如确切的气旋路径或登陆位置），预测技巧仍然很弱。预测技巧在较大的时间尺度上最为明显，而不是在预测期内的特定几周内。研究表明集合模式中更好地捕捉MJO/BSISO事件可能提高这种高频热带气旋的预报技巧。

研究强调了海面温度、马登-朱利安振荡和厄尔尼诺-南方涛动等大规模气候驱动因素对热带气旋路径密度有很大影响。这些驱动因素在确定热带气旋形成的可能性和一般区域活动模式方面具有显著的预测能力。

该研究还深入探讨了当地海洋条件和区域气候变化的作用。研究发现，海表温度异常、洋流，甚至区域季风模式都可能改变热带气旋的典型路径。这些因素的影响可能会降低热带气旋路径密度的可预测性，尤其是当它们与更大、更可预测的气候驱动因素相反时。

这项研究可以作为提高中期热带气旋预报准确性的基础。

思考

虽然该研究的重点是西北太平洋，但是不同的海洋盆地（例如大西洋、东太平洋）如何影响热带气旋路径密度的可预测性？

气候变化如何影响亚季节到季节时间尺度上的热带气旋轨迹密度的可预测性？

参考文献：Chi Lok Loi, Kai-Chih Tseng & Chun-Chieh Wu，Predictability of tropical cyclone track density in S2S reforecast. npj Climate and Atmospheric Science volume 8, Article number: 24 (2025) ，doi.s41612-025-00909-0

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