这篇文档属于类型a，即报告了一项原创研究。以下是针对该研究的学术报告：
该研究的主要作者包括Xiaochun Wang、Duane Waliser、Xianan Jiang、Shakeel Asharaf、Frederic Vitart和Weihua Jie。他们分别来自加州大学洛杉矶分校、加州理工学院、欧洲中期天气预报中心和中国气象局等机构。该研究于2023年1月10日发表在《Frontiers in Earth Science》期刊上。
该研究的主要科学领域是气象学，特别是热带气旋（Tropical Cyclone, TC）的预测。研究的背景在于，尽管天气预测技术在过去几十年中取得了显著进展，但在次季节到季节（Subseasonal to Seasonal, S2S）时间尺度上的预测仍面临挑战。热带气旋在S2S时间尺度上的预测尤其复杂，因为现有的预测系统无法在11到30天的时间范围内准确预测热带气旋的路径和强度。因此，研究的目标是提出一种新的评估指标——每日热带气旋概率（Daily Tropical Cyclone Probability, DTCP），并利用该指标评估多个预测模型在西北太平洋地区的热带气旋预测能力。
研究分为以下几个主要步骤：
数据收集与处理
研究使用了1999年至2010年5月1日至10月31日期间的热带气旋观测数据，数据来源于联合台风预警中心（Joint Typhoon Warning Center, JTWC）。同时，研究还使用了来自11个国际气象机构的S2S预测数据，包括澳大利亚气象局（BOM）、中国气象局（CMA）、欧洲中期天气预报中心（ECMWF）等。这些数据被用于计算DTCP，即在某一地点500公里范围内一天内发生热带气旋的概率。
DTCP的定义与计算
DTCP被定义为在一天内某一地点500公里范围内发生热带气旋的概率。对于集合预测模型，DTCP通过计算所有集合成员中在该范围内出现热带气旋的次数除以总集合成员数得到。对于观测数据，DTCP则通过计算每天在500公里范围内出现的热带气旋数量得到。
预测模型的评估
研究使用了去偏Brier技能评分（Debiased Brier Skill Score, DBSS）来评估11个预测模型的DTCP预测能力。DBSS用于比较模型预测与参考气候预测的准确性。此外，研究还使用了泰勒评分指数（Taylor Score Index）来评估模型在再现气候DTCP及其受季节内振荡（Boreal Summer Intraseasonal Oscillation, BSISO）调制方面的表现。
BSISO对DTCP的调制分析
研究分析了BSISO对热带气旋活动的调制作用。BSISO分为两个指数（BSISO1和BSISO2），研究发现，在BSISO1的某些相位（如1、5、6、7、8）和BSISO2的某些相位（如1、2、3、4、8）期间，西北太平洋地区的DTCP显著增加。
DTCP的气候学特征
研究显示，西北太平洋地区的DTCP在南海北部和菲律宾以东区域较高，最大值约为0.1，意味着每10天可能发生一次热带气旋。ECMWF模型在再现气候DTCP方面表现最佳，其次是NCEP、KMA和JMA模型。
BSISO对DTCP的调制
研究发现，BSISO1和BSISO2显著调制了热带气旋活动。在BSISO1的活跃相位（1、5、6、7、8）期间，DTCP比非活跃相位高约3.5倍；在BSISO2的活跃相位（1、2、3、4、8）期间，DTCP比非活跃相位高约2.5倍。
预测模型的技能评分
在11个预测模型中，ECMWF模型的DBSS最高，但其预测技能在11到30天的时间范围内略低于参考气候预测。此外，模型在热带气旋非活跃期的预测技能高于活跃期。
该研究提出了DTCP作为评估S2S时间尺度上热带气旋预测的新指标，并利用该指标评估了多个国际气象机构的预测模型。研究发现，ECMWF模型在再现气候DTCP及其受BSISO调制方面表现最佳，但其预测技能仍有限。研究还表明，模型在热带气旋非活跃期的预测技能较高，这可能是由于低DTCP条件更容易预测。
新指标的提出
研究首次提出了DTCP作为评估S2S时间尺度上热带气旋预测的指标，为未来的热带气旋预测提供了新的评估方法。
多模型评估
研究对11个国际气象机构的预测模型进行了全面评估，揭示了各模型在热带气旋预测中的优缺点。
BSISO的调制作用
研究深入分析了BSISO对热带气旋活动的调制作用，为理解热带气旋的季节内变化提供了新的视角。
研究还指出，模型在再现气候DTCP方面的能力与其预测技能密切相关，这为未来的模型改进提供了重要参考。此外，研究强调了在评估极端事件预测时，预测样本数量的重要性，避免因样本不足而导致虚假的高技能评分。
该研究为S2S时间尺度上的热带气旋预测提供了新的评估方法和重要见解，具有较高的科学和应用价值。