《西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)判別方法》征求

1、Q/LB.XXXXX-XXXXICS FORMTEXT 07.060CCS FORMTEXT A47 FORMTEXT QX中華人民共和國 FORMTEXT 氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) FORMTEXT QX/T FORMTEXT XXXXX FORMTEXT 202x FORMTEXT FORMTEXT 西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)判別方法 FORMTEXT Identification method for binary tropical cyclones (BTC) over the western North Pacific FORMTEXT FORMDROPDOWN FORMTEXT （本草案完成時(shí)間：202

2、2） FORMDROPDOWN FORMTEXT XXXX - FORMTEXT XX - FORMTEXT XX發(fā)布 FORMTEXT XXXX - FORMTEXT XX - FORMTEXT XX實(shí)施 FORMTEXT 中國氣象局發(fā)布 STYLEREF 標(biāo)準(zhǔn)文件_文件編號(hào) * MERGEFORMAT QX/T XXXXX202x STYLEREF 標(biāo)準(zhǔn)文件_文件編號(hào) * MERGEFORMAT QX/T XXXXX202x目次 TOC o 1-1 h t 標(biāo)準(zhǔn)文件_一級(jí)條標(biāo)題,2,標(biāo)準(zhǔn)文件_附錄一級(jí)條標(biāo)題,2, HYPERLINK l _Toc108017742 前言 PAGEREF _

3、Toc108017742 h II HYPERLINK l _Toc108017743 引言 PAGEREF _Toc108017743 h III HYPERLINK l _Toc108017744 1 范圍 PAGEREF _Toc108017744 h 1 HYPERLINK l _Toc108017745 2 規(guī)范性引用文件 PAGEREF _Toc108017745 h 1 HYPERLINK l _Toc108017746 3 術(shù)語和定義 PAGEREF _Toc108017746 h 1 HYPERLINK l _Toc108017747 4 雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)參數(shù) PAGEREF _T

4、oc108017747 h 1 HYPERLINK l _Toc108017748 4.1 兩TC中心間距（Distance between two TCs） PAGEREF _Toc108017748 h 1 HYPERLINK l _Toc108017749 4.2 6小時(shí)距離變化量（6-hour distance change between two TCs） PAGEREF _Toc108017749 h 1 HYPERLINK l _Toc108017750 4.3 6小時(shí)互旋角速度（6-hour mutual angular velocity between two TCs） PA

5、GEREF _Toc108017750 h 2 HYPERLINK l _Toc108017751 4.4 雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)的主要特征（Main features of BTC） PAGEREF _Toc108017751 h 2 HYPERLINK l _Toc108017752 5 雙臺(tái)風(fēng)判別方法 PAGEREF _Toc108017752 h 2 HYPERLINK l _Toc108017753 5.1 雙臺(tái)風(fēng)的定義（Definition of BTC） PAGEREF _Toc108017753 h 2 HYPERLINK l _Toc108017754 5.2 雙臺(tái)風(fēng)的分類（Classi

6、fication of BTC） PAGEREF _Toc108017754 h 2 HYPERLINK l _Toc108017755 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc108017755 h 3前言本文件按照GB/T 1.12020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。本文件由全國氣象防災(zāi)減災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC 345）提出。本文件由全國氣象防災(zāi)減災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC 345）歸口。本文件起草單位：中國氣象科學(xué)研究院、國家氣象中心和中國氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所。本文件主要起草人：任福民、高拴柱、董林、白莉娜、尹碧文、謝彥君、王銘楊、賈莉。引言雙

7、臺(tái)風(fēng)（亦稱“雙臺(tái)風(fēng)相互作用”、“雙臺(tái)風(fēng)作用”、“藤原效應(yīng)”或“雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)”；英文為Binary Tropical Cyclones, BTC）最早被日本氣象學(xué)家Fujiwhara(藤原)（1921和1923）關(guān)注，是指兩個(gè)氣旋性渦旋如熱帶氣旋（以下簡稱TC）在較近距離內(nèi)出現(xiàn)逆時(shí)針互旋和彼此靠近的現(xiàn)象。雙臺(tái)風(fēng)作用容易增強(qiáng)TC極端降水和大風(fēng)進(jìn)而造成嚴(yán)重的災(zāi)害，如0608號(hào)臺(tái)風(fēng)“桑美”、0908號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“莫拉克”和1323號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”均屬于此類事件。在國際上，盡管對(duì)于雙臺(tái)風(fēng)的總體認(rèn)識(shí)上比較一致，但是，關(guān)于雙臺(tái)風(fēng)的具體判別方法或標(biāo)準(zhǔn)卻始終存在較大分歧：一類是如Fujiwhara所給出的定性標(biāo)準(zhǔn)，另一

8、類是由一些學(xué)者給出的具有較大主觀性的定量標(biāo)準(zhǔn)。此前，還缺乏雙臺(tái)風(fēng)的客觀判別方法。在國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“雙臺(tái)風(fēng)相互作用對(duì)中國極端降水的影響”(編號(hào)41675042)的支持下，開展針對(duì)雙臺(tái)風(fēng)客觀判別方法的研究，通過對(duì)比中國氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所和美國聯(lián)合臺(tái)風(fēng)警報(bào)中心兩套西北太平洋熱帶氣旋最佳路徑資料集的雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征，取得了一致的西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)定義客觀標(biāo)準(zhǔn)：其物理意義是，當(dāng)兩個(gè)臺(tái)風(fēng)外圍相互接觸時(shí)，雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)的主要特征如逆時(shí)針互旋和彼此靠近的現(xiàn)象就容易發(fā)生（出現(xiàn)概率50%）。西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)判別方法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)(BTC)的定義，包括與事件有關(guān)的概念、監(jiān)測(cè)指數(shù)的定義

9、以及雙臺(tái)風(fēng)的判別方法等。“雙臺(tái)風(fēng)”中的“臺(tái)風(fēng)”泛指熱帶氣旋，而并非專指強(qiáng)度達(dá)到32.7-41.4m/s的熱帶氣旋。本標(biāo)準(zhǔn)具有普適性，適用于氣象、海洋部門的業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)及科研、高校等相關(guān)部門的科研使用。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。熱帶氣旋（Tropical cyclone, TC）生成于熱帶或副熱帶洋面上，具有有組織的對(duì)流和確定的氣旋性環(huán)流的非鋒面性渦旋的統(tǒng)稱，包括熱帶低壓、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴

10、、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。西北太平洋（the western North Pacific, WNP）西北太平洋是指赤道以北、日期變更線以西的廣大太平洋西北地區(qū)，若無特別申明，通常包含南中國海。TC最佳路徑資料集（the best track data of TC）由各熱帶氣旋業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)通過資料整編、校驗(yàn)等技術(shù)手段對(duì)熱帶氣旋觀測(cè)的位置和強(qiáng)度資料等進(jìn)行處理訂正后的資料，稱為TC最佳路徑資料集?？紤]到歷史資料的一致性需要，推薦使用觀測(cè)時(shí)間間隔為 6小時(shí)的資料集。兩TC共存（Coexistence of two TCs）任意兩個(gè)TC同一時(shí)刻出現(xiàn)在西北太平洋區(qū)域的現(xiàn)象，稱為兩TC共存。當(dāng)某一時(shí)刻同時(shí)出現(xiàn)

11、3個(gè)或更多的TC，即多TC共存現(xiàn)象時(shí)，其中任意兩個(gè)TC之間均稱為兩TC共存。兩TC共存時(shí)間（Lasting time of the coexistence of two TCs）兩TC共存現(xiàn)象持續(xù)存在的時(shí)間長度，稱為兩TC共存時(shí)間。雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)參數(shù)出現(xiàn)兩TC共存現(xiàn)象時(shí)，可以計(jì)算得到以下三個(gè)雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)參數(shù)（4.14.3）：兩TC中心間距（Distance between two TCs）兩TC中心間距以d表示，代表兩個(gè)TC中心位置之間的球面大圓距離（公式在此略）。6小時(shí)距離變化量（6-hour distance change between two TCs）6小時(shí)距離變化量以d表示，表示間隔6小時(shí)

12、觀測(cè)中兩TC中心間距的變化值：dt=dt-dt-1( AUTONUM )式中：t和t-1分別表示t觀測(cè)時(shí)次和前一個(gè)觀測(cè)時(shí)次。當(dāng)dt 0，表示兩TC逆時(shí)針互旋；當(dāng)rt0，表示兩TC順時(shí)針互旋。雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)的主要特征（Main features of BTC）指兩個(gè)TC在較近距離內(nèi)表現(xiàn)出來的逆時(shí)針互旋和彼此靠近的現(xiàn)象。雙臺(tái)風(fēng)判別方法雙臺(tái)風(fēng)的定義（Definition of BTC）d 1800km兩TC共存時(shí)間12小時(shí)( AUTONUM )兩TC中心間距小于等于1800km的持續(xù)時(shí)間達(dá)到或超過12小時(shí)，則稱它們?yōu)殡p臺(tái)風(fēng)。其中，1800km相當(dāng)于兩倍的臺(tái)風(fēng)外圍半徑平均尺度（Chavas等，2016）；

13、其物理意義是，當(dāng)兩個(gè)臺(tái)風(fēng)外圍相互接觸時(shí)，雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)的主要特征如逆時(shí)針互旋和彼此靠近的現(xiàn)象就容易發(fā)生（出現(xiàn)概率50%）。雙臺(tái)風(fēng)的分類（Classification of BTC）兩TC在雙臺(tái)風(fēng)活動(dòng)期間存在至少 1個(gè)時(shí)次滿足:rt0（逆時(shí)針互旋） dt0（相互靠近）( AUTONUM )即，若兩TC在雙臺(tái)風(fēng)活動(dòng)期間至少有一次觀測(cè)同時(shí)出現(xiàn)相互靠近和逆時(shí)針互旋，則稱之為典型類雙臺(tái)風(fēng)；否則，若兩TC在雙臺(tái)風(fēng)活動(dòng)期間始終未同時(shí)出現(xiàn)相互靠近和逆時(shí)針互旋，則稱之為非典型類雙臺(tái)風(fēng)。參考文獻(xiàn)Brand S. 1970: Interaction of binary tropical cyclones of the

14、western North Pacific Ocean J. Appl Meteror, 9(3): 433-441Chavas, D. R., N. Lin, W. Dong and Y. Lin. 2016: Observed Tropical Cyclone Size Revisited. J. Climate, 29: 2923-2939.Fujiwhara S. 1921: The nature tendency towards symmetry of motion and its application as a principle in meteorology. Quart J.

15、 Roy. Meteor. Soc.，47(200)，287-293.Fujiwhara S.1923: On the growth and decay of vertical systems. Quart JRoy Meteor Soc，49(206)，75-104.Ren F., Y. Xie, B. Yin, M. Wang and G. Li. 2020: Establishment of an Objective Standard for the Definition of Binary Tropical Cyclones. Advances in Atmospheric Scien

16、ces, 37(11), 1211-1221. /10.1007/s00376-020-9287-3.Wang M., F. Ren, Y. Xie, et al., 2020: Characteristics and Causes of Extreme Rainfall Induced by Binary Tropical Cyclones over China. Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences, /10.1007/s13143-020-00201-6.Xu X. D., C. Lu, H. X. Xu et al. 2011: A

17、possible mechanism responsible for exceptional rainfall over Taiwan from Typhoon Morakot. Atmos Sci Lett，12(3): 294-299.Xu H. X.，X. J. Zhang，X. D. Xu. 2013: Impact of Tropical Storm Bopha on the Intensity Change of Super Typhoon Saomai in the 2006 Typhoon Season. Advances in Meteorology. 65: 6647-66

18、62.Xu H. X. and B. Du.2015: The Impact of Typhoon Danas (2013) on the Torrential Rainfall Associated with Typhoon Fitow (2013) in East China. Advances in Meteorology. 2015 (ID383712): 1-11.陳聯(lián)壽，丁一匯. 1979: 西太平洋臺(tái)風(fēng)概論M. 北京：科學(xué)出版社. 262-318.包澄瀾，阮均石，朱躍建. 1985: 藤原效應(yīng)與環(huán)境流場(chǎng)對(duì)雙臺(tái)風(fēng)互旋的影響J. 科學(xué)通報(bào), 30(10): 48-50.包澄瀾, 阮均

19、石,朱躍建. 1985: 雙臺(tái)風(fēng)互旋與引導(dǎo)氣流關(guān)系的研究J. 海洋學(xué)報(bào), 7(6): 696-705.國家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì), 2006:熱帶氣旋等級(jí)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19201-2006. 2006.羅哲賢，馬鏡嫻. 2001: 副熱帶高壓南側(cè)雙臺(tái)風(fēng)相互作用的數(shù)值研究J.氣象學(xué)報(bào)，59(4): 450-458.王玉清，朱永禔. 1989: 雙渦藤原效應(yīng)的數(shù)值模擬研究J. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 4(1): 13-20.吳限, 費(fèi)建芳, 黃小剛等. 2011: 西北太平洋雙熱帶氣旋相互作用統(tǒng)計(jì)分類及其特征分析J. 熱帶氣象學(xué)報(bào), 27(4): 455-464.謝彥君，任福民，李國平，王銘楊，楊慧. 2020:

20、 影響中國雙臺(tái)風(fēng)活動(dòng)氣候特征研究. 地球科學(xué)進(jìn)展, 35(1): 101-108.徐洪雄，徐祥德，陳斌等. 雙臺(tái)風(fēng)生消過程渦旋能量、水汽輸送相互影響的三維物理圖像J. 氣象學(xué)報(bào),2013, 71(5):825-838.尹碧文. 2017: 西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)相互作用客觀識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)及氣候特征研究. 成都信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文.尹碧文，任福民, 李國平. 2017: 1951-2014 年西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)活動(dòng)氣候特征研究. 地球科學(xué)進(jìn)展, 32(6): 643-650.阮均石，余學(xué)超，吳中仁. 1985: 關(guān)于雙臺(tái)風(fēng)相互作用的初步分析J. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào), 1985 (3): 106-111.占瑞芬，

21、湯杰，余暉. 2010: 2009年西北太平洋熱帶氣旋定位和業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)精度評(píng)定J . 氣象, 36(10): 114-121.氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)判別方法編制說明一、工作簡況1. 任務(wù)來源本文件由全國氣象基本信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。2021年10月中國氣象局政策法規(guī)司下發(fā)2022年氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂及標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研究項(xiàng)目計(jì)劃的通知(氣法函202136號(hào))，本項(xiàng)目正式立項(xiàng)，立項(xiàng)名稱西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)判別方法，項(xiàng)目編號(hào)B-2022-050，起草單位為中國氣象科學(xué)研究院。2. 協(xié)作單位國家氣象中心和中國氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所。3. 工作過程（1）2017-2020年，在國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“

22、雙臺(tái)風(fēng)相互作用對(duì)中國極端降水的影響”(編號(hào)41675042)的支持下，開展針對(duì)雙臺(tái)風(fēng)客觀判別方法的研究，通過對(duì)比中國氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所和美國聯(lián)合臺(tái)風(fēng)警報(bào)中心JTWC兩套西北太平洋熱帶氣旋最佳路徑資料集的雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征，取得了一致的西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)定義客觀標(biāo)準(zhǔn)：其物理意義是，當(dāng)兩個(gè)臺(tái)風(fēng)外圍相互接觸時(shí)，雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)的主要特征（相互靠近和逆時(shí)針互旋的現(xiàn)象）就容易發(fā)生（出現(xiàn)概率50%）。（2）2020年4月，由中國氣象科學(xué)研究院、國家氣象中心和中國氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所三方聯(lián)合成立了標(biāo)準(zhǔn)編寫小組，啟動(dòng)編寫工作，同時(shí)進(jìn)行立項(xiàng)申報(bào)。（3）2021年10月，獲得立項(xiàng)批準(zhǔn)。（4）2021年12月，標(biāo)準(zhǔn)

23、編寫小組完成西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)判別方法初稿。（5）2022年4月底，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人任福民博士在國家氣象中心做了題為“西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)判別客觀標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用研究”交流報(bào)告，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)問題，與臺(tái)海中心的專家們?cè)谔釂柇h(huán)節(jié)進(jìn)行了一個(gè)半小時(shí)熱烈而深入的溝通。（6）2022年6月中旬，形成了西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)判別方法征求意見稿。4. 標(biāo)準(zhǔn)起草人及分工本標(biāo)準(zhǔn)參與編寫人員為任福民、高拴柱、董林、白莉娜、尹碧文、謝彥君、王銘楊、賈莉，分工如表1所示。表1 標(biāo)準(zhǔn)參與編寫人員及分工姓名工作單位職稱主要工作內(nèi)容任福民中國氣象科學(xué)研究院正研總體負(fù)責(zé)及初稿撰寫高拴柱國家氣象中心正研調(diào)研、參與編寫董林國家氣象中心正研調(diào)研、參與

24、編寫白莉娜上海臺(tái)風(fēng)研究所正研調(diào)研、參與編寫尹碧文中國氣象科學(xué)研究院研究生標(biāo)準(zhǔn)研究謝彥君中國氣象科學(xué)研究院研究生標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)研究王銘楊中國氣象科學(xué)研究院研究生標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)研究賈莉中國氣象科學(xué)研究院研究生參與初稿撰寫二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)1. 編制的原則 (1) 科學(xué)性標(biāo)準(zhǔn)編制首先需要遵循科學(xué)性原則。從雙臺(tái)風(fēng)作用的兩個(gè)特征兩者在較近距離內(nèi)表現(xiàn)為相互靠近和逆時(shí)針互旋出發(fā)，利用中美兩套西北太平洋臺(tái)風(fēng)資料集，分別進(jìn)行特征量統(tǒng)計(jì)研究，獲得了一致的結(jié)果，奠定了該標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)基礎(chǔ)。(2) 適用性作為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，相信該標(biāo)準(zhǔn)將不僅有利于雙臺(tái)風(fēng)事件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也能促進(jìn)相關(guān)研究與業(yè)務(wù)工作的開展。(3) 可操作性該標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中注意到了具有可操作性問題，并落到實(shí)處。2. 確定本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要來源于科研成果碩士論文西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)相互作用客觀識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)及氣候特征研究。內(nèi)容分為范圍、術(shù)語與定義、雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)參數(shù)和雙臺(tái)風(fēng)判別方法四個(gè)部分。三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果圖1 兩個(gè)臺(tái)風(fēng)共存時(shí)刻相互靠近與遠(yuǎn)離的比率-距離分布（a）CMA