图①:今年第四个台风“丹娜丝”未来72小时移动路径可能性预测图,2025年7月6日17点至9日17点(北京时间)。
图②:台风“丹娜丝”由4B静止卫星拍摄的可视光云图,记录于2025年7月6日17时(北京时)。
图③:为了提升机场区域台风监测水平,工作人员正在安装无线信息传输设备。
北京理工大学供图
图④:中国气象局上海台风研究所台风移动监测车。
图①②④均为中国气象局提供
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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
图④:中国气象局上海台风研究所台风移动监测车。
图①②④均为中国气象局提供
网友提出疑问,中国科学技术协会近期公布了2025年的十大前沿科学问题,其中“台风行进路线的反常与威力骤变”被列入其中,当前正值台风频发时段。他想知道,为何台风会出现行进路线的反常与威力骤变?气象云图上台风的旋涡形态背后,现实世界中存在哪些尚未破解的谜团。
2025年第四个台风“丹娜丝”的行进路线引发广泛关注。该台风曾直奔台湾岛,后在浙江附近海域突然转向西行,致使沿海城市高度戒备。这种行进路线的突然改变,正是台风变幻莫测的典型特征。本期节目邀请了包括中国科学院院士、南京大学校长谈哲敏在内的多位专家,探讨台风为何会呈现如此难以预测的行进方式,以及科学家们又采取了哪些措施来研究和应对这类天气现象。
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
台风行进路线决定受波及的地点,威力则决定造成的损害程度。路线和威力的轻微变化,都有可能造成毁灭性结果。所以,准确预测未来气象状况下的台风威胁十分关键,解开台风变化规律的事情十分紧迫。
超级风暴的行进轨迹和威力为何难以预测?核心症结在于,它是一个在错综环境中变化的庞大体系。它的动向和强度,受到自身构造、气流状况、海面状况、地理特征等诸多要素的交互作用。
台风中心好比风暴的源头,其内部构造的瞬间转变,或许会让风力在短时间内猛增或急减,不过目前的监测技术难以深入肆虐的暴风雨,无法精确实时地掌握其中心的对流形态,此外,台风存在的外部条件纷繁交错,任何一项环境指标的改变,都可能对台风的行进路线和威力造成显著作用。台风的中心构造与其外部环境之间存在着错综复杂的各种尺度上的相互影响,这就导致准确预测台风的路径变得十分不易。
台风的行进路线出现罕见转向,这属于与常规路线不同的情况,属于低概率发生的事件。1986年编号为16的风暴“韦恩”路径多次发生明显变化,其中四次出现了一百八十度的大转弯;1991年编号为19的风暴“耐特”路线也多次经历大幅度偏移,三次呈现逆时针方向盘旋;2001年编号为16的风暴“百合”从台湾岛东北侧登陆,随后向西南方离去,期间三次急剧改变行进方向,并且有过一段长时间几乎不动的徘徊状态。这三个台风的演变过程可以清楚地显示出来,预知台风路径出现反常的情况难度非常之大。

台风威力偶尔会于短时间之内急剧波动,这种威力波动涵盖迅猛增强和迅猛衰退,通常指在24小时之内,风暴核心区域最大风力增减幅度达到乃至超越十五米每秒。对于此类现象,当下依然缺乏可靠的预判方法。
如何完善台风预测?
人工智能技术为改进台风预测带来新途径
为了提升台风预报能力,气象人员正在建立覆盖天空地面海洋的综合性监测系统,这个系统被称为“天网”。例如,气象卫星和地面雷达被用来探测台风中心附近云层降水分布,观测飞机会飞入台风内部释放探空设备,海洋上的浮标群和智能水下机器人则不断记录海水状况,这些观测数据有助于深入认识台风特性并提升预报水平。
气象领域的研究人员针对台风的形成过程进行了全面深入的调查,分析台风与海洋环境之间的热量传递方式,阐明各类尺度天气现象对台风威力及形态的作用原理,掌握宏观气流系统如何调控台风行进路线的内在联系。这些对台风形成演变内在规律的透彻分析,为提升预测准确度提供了理论支撑。
例如,凭借对大气运行机理的透彻理解,研究人员构建了覆盖全球或区域范围的计算预测系统,借助大量实测资料,解算涉及繁复物理机制的数学公式,从而得出未来数天热带气旋行进路线和风力等级的几率估算;又研制了集合预测方法,借助机器进行“多元宇宙推演”,经由细微变动产生诸多或然状态,阐明预测的误差区间。
人工智能技术的迅猛进步为提升台风预报开辟了新思路。采用能迅速识别重要信息的轻量级模型,借助能深入分析数据中隐秘联系的气象类模型,以及将两者与数值模式紧密结合的综合方案,深度学习正从不同角度支持台风探索,改变了过去的预报方法。
针对台风行进路线出现反常情况时的业务预测难题,自2012年开始,国家气象机构持续扩充并优化了运用多种集合预测的台风行进路线集合预测修正手段,2024年国家气象机构研发了全新的全球台风行进路线超级集合整合预测技术,这项技术方案将气象预测体系与智能计算体系相结合,有利于提升台风行进路线的预测精确度。
台风研究未来的目标是什么?
有望编织一张愈发细密可靠的“风暴预警网”
尽管科技水平持续提升,关于台风的预测,尤其是对其行进路线的异常变化和风力强度的突然转变,精确掌握仍然非常困难。
台风转向或停摆,常因引导其行进的气象机制出现细微变化;若数个台风邻近,彼此间强大的制衡力会导致它们各自行进方向剧烈偏移;台风触及陆地时,与地貌的相互作用会改变其行进轨迹和威力,地形抬升效应还易引发局部地区特大暴雨。
准确预判威力急剧波动和走向骤变,务必透彻掌握不同层级物理现象与气象构造的缠绕关联,此刻仍为学术探究、气象预报及抗灾对策的棘手之处。
即使台风行进路线和威力预测无误了,对其内部细致构造的把握和精确预判依旧是艰巨的挑战。要准确预测台风所引发的局部强风、极端降雨等灾害的落点和强度,必须深入洞察台风发展变化中起关键作用的中小尺度物理机制,并具备超高清度模拟的技术。为此,科研人员仍需投入更多精力。
值得注意的是,热带风暴多在海面上“不知不觉形成”,在近海诞生的风暴从出现波动到获得名称或许只需短暂时间,给预警和处置带来严峻考验。风暴究竟怎样从热带积云团中“脱胎换骨”,至今仍是研究界普遍承认的未解之谜。
气候变化使得台风未来动向的长期精确预估面临极大困难。当前顶尖的气候模型在海气相互作用、云层演变等核心要素的模拟上不够完善。这些问题导致以往那种仅考虑常规状况的防灾措施不再适用。现在迫切需要更细致、更灵敏的即时预警系统,更耐用的公共设施规划,以及更迅速精准的危机处理方案。因此,怎样把不断加大的科学认识,转变为更加精确、更为耐力的抗灾选择,依旧是件很难的事。
透彻认识台风的形成与演变规律,并精确预判其动向,始终是人类探索自然、和谐相处的长期课题。得益于监测系统持续完善、计算方法不断进步、智能技术不断助力,我们有望构建一张更加精密可靠的“风灾防范体系”。未来某天,倘若台风来袭,我们或许能以更沉着的态度处置。
这几位专家的职务分别是科学院的资深学者,南京高等学府的负责人,气象权威机构的顶尖预测师,以及南京大学一名受聘的青年教师,此报道由喻思南记者进行采访并编排完成
《 人民日报 》( 2025年09月06日 06 版)
(责编:白宇、卫嘉)


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