热带气旋降水模拟研究进展及展望

作     者：苏鹏 徐伟 陶凯 翟广然 廖新利 孟晨娜 

作者机构：北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室 北京师范大学地理科学学部 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院 

出 版 物：《水利水电技术(中英文)》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学联合基金“基于天空地一体化多源多模态遥感数据的城市风险精细监测与评估技术研究”(U22B2011) 国家重点研发计划“台风、洪涝巨灾链主要承灾体保险技术研究与应用示范”(2023YFC3008505) 教育部-国家外国专家局高等学校学科创新引智计划“北京师范大学综合灾害风险管理创新引智基地”(BP0820003) 

主　　题：热带气旋 降水模型 数值天气预报模型 统计模型 物理模型 机器学习 风险评估 

摘      要：【目的】热带气旋降水模拟评估是热带气旋预警和风险评估的基础。针对热带气旋降水模拟方法差异不清等问题，【方法】通过文献分析，从热带气旋数值天气预报模型、统计模型、物理模型和机器学习模型角度，系统综述了四类模型的特点、进展、适用性以及代表模型，并进行对比分析，最后对四类模型的发展做出建议与展望。【结果】结果表明：数值天气预报模型模拟信度较高，适用于热带气旋降水的预报工作；统计模型能够构建大量仿真热带气旋，适用于热带气旋降水重现期的估计；物理模型能在简化计算的基础上，较好地解释热带气旋降水物理机制；机器学习模型灵活性强，能和其他模型组合使用，具有较高的发展潜力。【结论】未来除进一步完善相关模型外，还需加强降水与次生灾害之间的协同以及新技术在降水模拟上的应用，实现热带气旋降水的快速与精准预估，更好地为区域热带气旋预警和风险防范提供支撑。