热带气旋（TC）是世界上最主要的自然灾害之一，每年给很多沿海国家和地区带来巨大损失，对人民生命财产安全造成重大威胁。近几十年来，随着对TC认识的深入，观测手段的进步以及大气数值模式的改进，TC路径预报误差已经有了明显下降。然而，近几年来，TC路径进步的趋势变缓，学界提出疑问：我们是否正在接近或已经达到了TC路径可预报性上限？

针对这一问题，中国科学院大气物理研究所周菲凡研究员及合作者在2020年基于美国国家飓风中心预报资料研究了大西洋的TC路径的可预报性（简称ZT20)，发现大西洋TC路径未达到可预报性上限，预报技巧有望以10年提高1天的速度进步。随后，上海台风研究所余晖研究员及合作者采用类似的思路考察了西北太平洋TC路径的可预报性（简称Y22），发现西北太平洋TC路径也未达到可预报性上限，然而预报技巧则有望以15年提高2天的速度进步。那么，是何种原因导致了大西洋和西北太平洋的这种差异？

为了回答上述问题，本研究首先仔细对比了上述两项研究，发现二者在研究方法上有所不同，于是本研究使用与ZT20相同的方法，重新评估了西北太平洋的TC路径可预报性。结果发现，西北太平洋TC路径预报在未来确实存在很大进步空间，预报技巧有望以16-17年提高两天（图1），结论与Y22接近。排除了研究方法的影响，为何两大洋的TC路径的可预报性还会有所不同？

图1 2011-2021年西北太平洋TC路径24h（蓝）、72h（绿）、120h（红）实际预报误差（实心点）、模拟预报误差（实线）、真实误差（虚线）随年变化，及真实误差外推至2065年的结果。

于是，本研究进一步研究了两大洋TC路径误差的发展演变特征，发现西北太平洋TC路径预报误差增长比大西洋TC更快（表1）。表明西北太平洋TC路径的可预报性低于大西洋TC路径的可预报性。那么，是什么导致了西北太平洋TC路径误差具有更大的增长率？且在低的可预报性下，却有高的预报技巧提高速率？

为了回答上述问题，本研究从两大洋TC的特点，TC所处的环境场的特征等方面开展分析，研究发现西北太平洋的TC平均尺度较大，强度较强，纬度较低，背景环流场的不稳定性较强，所有这些因素共同导致西北太平洋TC路径误差具有较大增长速率。此外，研究还发现，当前模式在描述TC移动方面的动力过程近乎完美，TC预报技巧的提高主要取决于分析误差的减小，由于西北太平洋的初始分析误差减小速率更大，因此，尽管西北太平洋的可预报性较低，但西北太平洋的预报技巧提高速度比大西洋快。

表1 西北太平洋、大西洋海域误差发展演变特征比较。

上述研究成果近期发表于期刊《Bulletin of the American Meteorological Society》，论文第一作者为中科院大气所博士研究生叶一苇，通讯作者为中科院大气所周菲凡研究员，该研究得到了国家自然科学基金（42175079) 和国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”共同资助。

参考文献：

Zhou, F., and Z. Toth, 2020: On the Prospects for Improved Tropical Cyclone Track Forecasts. Bull. Amer. Meteor. Soc., 101, E2058–E2077, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-19-0166.1

Yu, H., and Coauthors, 2022: Are we reaching the limit of tropical cyclone track predictability in the western North Pacific? Bull. Amer. Meteor. Soc., 103, E410–E428, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-20-0308.1

Ye, Y., and F. Zhou, 2024: Reasons for Different Predictability of Tropical Cyclone Tracks in the Western North Pacific and Atlantic Oceans. Bull. Amer. Meteor. Soc., https://doi.org/10.1175/BAMS-D-24-0020.1