淺談聯科大氣模擬平台（CPAS）對颱風「海高斯」的可預報性
合著者：Anson Tang, William Leung
（*除非特別說明，否則文中所提及的日期和時間均為香港時間（UTC+8））
「海高斯」的最初發展
海高斯的前身為一個在菲律賓附近的廣闊東風波擾動，該系統後來發展成一個相對細小的低壓區，並在8月17日抵達呂宋海峽南部。
「海高斯」路徑和強度的預測誤差
8月18日清晨，該低壓區發展為熱帶氣旋並被命名為「海高斯」。同時，在8月18日協調世界時 0時 (香港時間8時），歐洲模式和美國模式等的全球數值天氣預報模式，普遍預測海高斯會發展緩慢，並於香港時間8月19日早上在廣東西部以約995-1000百帕的最低海平面氣壓，即熱帶風暴強度登陸。
然而，海高斯在24小時內在有利的大氣條件下快速增強，並向北偏離了最初的預測路徑。 海高斯最終以颱風強度於8月19日早上6時在珠江口以西的珠海登陸（比全球大多數模式的預測向東偏離了約100公里），最低海平面氣壓和最高10分鐘持續風速分別約達到980百帕和135公里/小時（即約38米/秒）([1])。海高斯與香港的最近距離約為80公里，比大多數全球模式預測的150-200公里要小得多。
全球模式下海高斯的預測路徑與香港天文台的觀測路徑比較圖：
（紫色：CPAS的預測路徑；藍色： GFS（美國模式）的預測路徑；黑色：香港天文台的觀測路徑 [2]）
CPAS模式的預報表現
CPAS全球數值模式使用8月18日協調世界時 0時 (香港時間8時）的GFS初始場進行模擬。通過制定128-8-4公里全球共159,041個六邊形的網格（目標區域外全球使用128公里的分辨率，熱帶氣旋通常路徑附近的目標區域內則使用8公里的分辨率，區域內的地形和海岸線亦另再加密使用4公里的分辨率）並使用MPAS-A物理過程參數化方案，CPAS能夠準確地預測海高斯的路徑和強度發展。CPAS預測海高斯在8月19日協調世界時0時（香港時間8時）的最低海平面氣壓和最高持續風速分別為985百帕和28米/秒，與GFS（美國模式）預測的998百帕和20米/秒的結果相比，CPAS的預測更接近觀測數據（980百帕和38米/秒）。而且，CPAS的預測登陸地僅比實際路徑偏西數十公里。這一結果顯示，CPAS中所使用的更精細的分辨率（CPAS 可變8-4公里，GFS 全球13公里）與MPAS-A物理過程參數化方案，或能在短期熱帶氣旋預報中提供更多風暴的細節，譬如更精確的風力分佈和更佳的強度預測等。
雖然熱帶氣旋預測的技術已在最近幾十年裡大大提升，但強度預測仍然存在較大的不確定性，尤其是像海高斯一樣的小規模熱帶氣旋。這主要是由於全球模式普遍無法很精確地處理網格內的特徵所致。CPAS的“可變分辨率”網格可讓模式更好地解析大氣中的小尺度特徵和系統，同時也可讓用家們有效地分配計算資源，從而增加預報工作上的靈活性。因此，在預報小型熱帶氣旋方面，CPAS或可成為現存傳統全球數值模式以外的一個可靠選擇。
CPAS中用於預測颱風海高斯的網格可視化（128-8-4公里）：
CPAS預測的8月19日協調世界時0時（香港時間8時）最低海平面氣壓（結果通過CPAS的Jupyter雲計算進行可視化）：
CPAS預測的8月19日協調世界時0時（香港時間8時）10米風速：
CPAS預測的8月19日協調世界時0時（香港時間8時）10米風場（結果通過CPAS的Jupyter雲計算進行可視化）：
參考資料：