2016年官方熱帶氣旋路徑預報表現

Filed Under (熱帶氣旋) by 香港地下天文台 on 24-03-2017

西太平洋是全球熱帶氣旋最活躍的地區,由於不少國家及地區均會受影響,因此除了香港天文台外,其他官方氣象機構都會發出熱帶氣旋預報。

每年聯合國颱風委員會都會委托上海颱風研究所對區內成員的熱帶氣旋預報進行驗證,參與的成員包括CMA(中國氣象局)、HKO(香港天文台)、JMA(日本氣象廳)、JTWC(美國聯合颱風警報中心)及KMA(韓國氣象廳)。由於JMA 屬於區域專業氣象中心(Regional Specialized Meteorological Centre, RSMC),因此驗證以JMA的最佳路徑及強度資料為準。

隨著數值預報技術的提升,近年官方熱帶氣旋路徑預報表現不斷改善(強度除外),誤差呈長期下降趨勢。但由於每年的大氣情況並不相同,遇上大氣環境較複雜的年份,整體誤差仍會較大,因此我們不應只以誤差大小來判斷年與年之間的表現。


表:2015及2016年官方熱帶氣旋路徑預報表現(單位為公里,數據來源:ESCAP/WMO Typhoon Committee)

從表中初步觀察,2016年官方熱帶氣旋路徑預報表現整體比2015年為差,不過24小時預報表現仍然相當優異。由於熱帶氣旋定位本身存在數十公里誤差,因此單看24小時預報表現,各機構表現差異不大。明顯轉差的是72及96小時預報,平均誤差比2015年高百分之30。

我們將各機構的表現排名,並將誤差進行標準化方便比較。標準化後的得分稱為標準分數(standard score 或 z-score),不具單位,0表示表現為平均,負數表示表現比平均好,正數表示表現比平均差。根據統計學理論,標準分數介乎-2至+2的機會為95.44%,而介乎-3至+3 的機會為99.72%。


圖:標準分數與常態分佈的關係

雖然香港天文台在2016年熱帶氣旋路徑預報的誤差比2015年為高(24小時預報除外),但如果比較標準分數,天文台整體表現比區內平均為好(標準分數為負數且比去年為低),而在24、48及120小時預報表現更是區內之冠。不過區內表現最好的仍然是中國氣象局,由於整體表現平均,總排名仍是區內第一位。


表:2015及2016年數值模式熱帶氣旋路徑預報表現(單位為公里,數據來源:ESCAP/WMO Typhoon Committee)

數值模式預報方面,主流模式包括ECMWF(歐洲中期天氣預報中心)、GFS(美國環境預測中心)、JMA(日本氣象廳)及UKMO(英國氣象局)在2016年的表現整體比2015年為差,但24小時預報的表現仍然相當優異。不過要留意一點,雖然預報員發出官方預報時會參考數值預報,但由於數值預報需要數小時計算才得出結果,兩者存在時差,預報員作出預報時只能參考6小時甚至12小時前的數值預報結果,因此表現不能直接比較。我們期待日後電腦運算速度進一步提升,數值預報的威力才能進一步發揮及被預報員應用。