长三角地区台风危险性定量分析

台风灾害是影响我国最主要的自然灾害之一。由于地处西北太平洋西侧,长三角地区每年都会受到台风的侵袭。根据中国气象局公布的1949-2010年西北太平洋台风最佳路径数据,首先提取了影响长三角16个城市的台风最大风速数据,分别从台风影响频次、强度和最大风速极值分布的角度定量地分析了各个城市的台风灾害危险性,并通过对比分析得出了台风灾害危险性在长三角地区的分布状况。结果显示,台风影响频次和强度都呈现从东南向西北递减的趋势,综合台风影响频次、强度和极端台风重现水平,这16个城市可以划分为3个危险等级:"高危险"城市,包括台州、绍兴、宁波和舟山;"中危险"城市,包括杭州、上海、嘉兴、湖州、无锡和苏州;"低危险"城市,包括南通、常州、镇江、南京、泰州和扬州。致灾因子危险性定量评估是灾害风险评估中重要的一环,研究结果可供制定长三角地区台风灾害防灾规划参考。     

台风命名的由来

正"威马逊""海鸥""芭玛""百合"……听到这些或美丽,或霸气,或令人浮想联翩,或让人感觉奇奇怪怪的台风名字,不少人都在问,这些台风的名字到底是谁取的?为什么有的台风名字会重复出现,有的却销声匿迹了?事实上,不同地区的人对台风的称呼是不同的。东太平洋地区和北大西洋地区常常称飓风,而西北太平洋地区称台风,印度洋地区称风暴。在有国际统一的台风命名规则以前,即使是同一台风在各国也有着不同的名字。     

北上台风生成和路径的卫星云图特征研究

对在太平洋上北上转向登陆日本的台风的生成和移动，利用卫星云图分析和云顶黑体温度计算作了研究。得出结论认为如果有一条或几条长达500～1000km以上的长云带卷入，且云顶黑体温度降低到-70℃以下，而-60℃的范围扩大到3×4个纬距以上，则热带低压很可能在24h以内发展成为热带风暴－台风。本文还确认，海表面温度Tss≥29℃是台风生成最重要的环境条件。通过对北上台风移动的卫星云图特征的研究，指出台风外围卷入的长云带走向往往预示着台风的未来移向。尤其是台风南部来自SW-S-SE方向的季风汇合带云带，不仅意味着台风强度的加强和维持，更预示着台风将往北移动。     

1993年夏季的台风路径特征

１９９３年西北太平洋共生成２８个台风，其移动路径趋势有其独特性。有７个台风登陆日本；８个登陆菲律宾；７个台风登陆我国广东和海南省，直接损失高达７０亿元，为１９４９年以来最严重的一年。但没有一个台风登陆华东和华北沿海，这也是极为罕见的。本文分析了１９９３年台风移动的天气学原因，及其与厄尼诺现象的关系。并着重分析了台风移动路径的卫星云图特征。从而有助于判别台风究竟是北上转向，还是西行登陆我国。     

近60年登陆和影响福建福鼎地区台风的统计分析

1948-2007年的60年间,福建福鼎地区登陆台风次数为16次,平均每10年2.7次;登陆台风主要来自菲律宾以东的西北太平洋海面,路径主要为西北移。60年间登陆和影响福鼎地区的台风平均每年3个,而有影响效应的台风的发生次数年际变化较大,近年来呈略微上升的趋势。台风的月际分布主要集中于7-9月,群发性强;月际频率呈现出为8月份为中心的正态分布。     

热带气旋"碧利斯"与"派比安"灾害成因对比分析

2006年,对广西间接影响的第4号强热带风暴"碧利斯"和正面袭击的第6号台风"派比安",共造成直接经济损失42亿元,占广西全年所有气象灾害造成的直接经济损失的50%。对比分析"碧利斯"与"派比安"的灾害特点与成因,从而可引发对防御措施的思考。     

我国台风灾害成因分析及灾情预估

利用1980-2004年的台风基本资料,对我国台风(包括热带气旋、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风)灾害的成因进行了初步分析,结果表明:台风引起的大风和降水以及登陆台风的强度和登陆点位置等都是我国台风致灾的重要因素.综合表征台风灾情的ATDI指数和台风造成的直接经济损失与台风大风、降水、登陆台风强度及移速关系密切,而房屋倒损则主要与台风引起的大风有关,农田受淹则主要取决于台风降水.在此基础上,建立了综合表征台风灾情的ATDI指数以及因台风而倒损的房屋数、受淹的农田面积和造成的直接经济损失等的预估模型.对历史样本拟合和对2005年6个台风的独立样本回报表明:模型具有较好的预估能力,对台风灾害各等级的拟合和预估误差不大于1个等级的样本约占总样本数的83%～96%(完全准确的样本在50%以上).     

中国热带气旋灾害及全球变暖背景下的可能趋势分析

在分析中国热带气旋灾害影响及时空分布的基础上，计算得出近４０年西北太平洋年平均热带气旋发生总数和其中台风发生数与海表温度，以及与年平均登陆中国热带气旋总数和其中台风登陆数长趋势变化之间的相互关系，并据此估算了全球变暖后中国热带气旋灾害的可能变化趋势。结果表明，若至２０５０年前后全球变暖引起西北太平洋海表温度升高１℃，则在中国登陆热带气旋总数年平均将比现状增加６５％，其中年平均登陆台风数将可能增加５８％左右。     

西北太平洋热带气旋的时空分布特征分析

西北太平洋是世界上热带气旋(TC)发生频率最高、强度最强的一个海区,因此对西北太平洋TC进行气候分析是很有意义的.根据1945-2006年JTWC的数据资料对西北太平洋的热带气旋时空分布特征进行了统计分析,得到TC活动的一些最新概况.从时间分布特征上来看:TC频数呈增加趋势,有两个上升阶段,两个下降阶段;台风和强台风与TC的变化趋势大致相同,但自2000年至今有上升趋势;在季节上分布上,热带气旋,台风和强台风频数存在时间上的延迟现象.从空间分布特征来看:TC源地在0°～30°N范围内,纬向发生高频区轴线位于12.6°N,经向对应于南海海区和菲律宾以东及关岛附近洋面有两个峰值;TC强度越强,其发生高频区纬向轴线向赤道方向移动,而经向轴线向东移动;南海海区不是强台风的高发区;台风和强台风源地高频区经向轴线在145°～155°E之间移动;纬向轴线在6°～14°E之间移动,强台风的源地高频区经向轴线始终位于台风轴线的东侧,而纬向轴线位于其南侧.     

长三角地区台风灾害风险评估

中国长三角地区由于濒临西北太平洋,成为受台风灾害影响最严重的地区之一。结合灾害风险理论,将该地区16个地级市的140个县(包括一般县、县级市和市辖区)作为研究单元,对台风灾害风险进行了评估。选用台风大风和台风降雨等10个指标,采用主成分分析法计算了各县的台风致灾因子强度指数;选用各县2006年底人口密度、地区生产总值和第一产业产值占总产值的比例等3个指标,采用主成分分析法计算了其承灾体脆弱性指数;将致灾因子指数与脆弱性指数相乘,得到了各县的台风灾害风险指数,从而得到了风险等级图。该风险等级图揭示了台风灾害风险在长三角地区的等级分布状况,可以为长三角地区台风灾害防范策略的制定提供参考。     

怪异的「碧利斯」

2006年强热带风暴“碧利斯”,气象专家用“怪异”两个字形容它。其特点是,形状怪异,没有统一的台风中心：路径怪异,移动速度忽快忽慢。专家们指出,这类热带风暴风力不是特别强,但含水量比较大,容易发生强降雨。7月14日12时50分,怪异的强热带风暴“碧利斯”如期在福建省霞浦县北壁镇登陆。     

台风“威马逊”造成云南强降水灾害天气分析

利用云南7部新一代天气雷达观测数据和Micaps常规资料,对台风"威马逊"登陆后减弱生成的热带低压引发强降水进行分析,揭示了台风"威马逊"造成的强降水成因及对云南的影响情况。结果表明:"威马逊"的外围云系于2014年7月19日下午开始影响云南,19日17时滇东南地区出现降雨,其中20-22日,云南省连续3d出现暴雨天气过程,滇中以西以南大部地区出现大暴雨、暴雨天气(其中屏边站和宁洱站日降水突破了历史极值),23日降雨过程结束。这次台风低压天气过程是近5年来影响云南造成降水最强的一次,热带低压西移与西南气流汇合,低压倒槽造成的强降水对云南西部造成持续影响。热带低压带来了强降水,造成了37人死亡、9人失踪的重大灾害。以文山新一代天气雷达观测资料分析,发现使用雷达对远距离低层云系的探测,能较好地判断"威马逊"台风外围云系的结构及演变情况,对改进强降水的短时临近预警有较好的价值;在现行体扫模式下增加超低仰角探测,应有助于更好预测风暴影响的强度和发展趋势,进一步改进预警能力,从而对短时临近预报有一定的帮助。就台风"威马逊"而言,发现较好的应用雷达资料,在一定的条件下对改进短时临近预警业务有一些帮助,因此提出重视雷达探测可能对提高强天气监测预警水平和防灾减灾应具有一定的价值。     

9 km水平分辨率下KF积云对流参数化方案对台风模拟的影响

积云对流参数化方案对台风模拟的准确性有着重要影响,而在分辨率1～10 km内使用积云对流参数是否能够改善台风模拟仍然存在争议,因此,本研究基于COAWST(coupled ocean atmosphere wave sediment transport, COAWST)耦合模式,针对登陆广东地区的11个西行台风,在9 km分辨率下是否使用KF积云对流参数,设计了2组模拟方案,并将结果与中国气象局热带气旋资料中心发布的最佳路径数据进行对比。从台风路径上看,在9 km分辨率上使用KF方案模拟得到的误差在统计结果中最小,从模拟台风强度的误差来看,2种方案的差距不大,综合考量台风路径和强度可以认为使用KF积云对流参数化方案模拟的效果更佳。KF积云对流参数方案模拟的副热带高压更强,造成模拟的台风路径相对南偏。2种方案的台风内核区对流不稳定的高度接近,是否使用KF积云对流参数化方案与台风强弱没有一定的关系,而台风强度与对流底层的台风眼壁垂直速度有关。     

长三角地区台风灾害链特征分析

利用1951-2008年58年的历史台风资料分析了台风致灾因子,提取了影响长三角地区的187场台风并根据台风路径频率,将影响长三角地区的台风划分为西行、穿越和北上3类优势路径和一类特殊路径。然后,结合自然环境特征和DEM高程数据,将长三角地区台风孕灾环境划分为海岸带、北部平原和南部丘陵3个区域,并分析了每个区域发生的主要台风灾害链类型。针对"云娜"、"芸妮"和"爱娜斯"3个台风案例,分析了台风路径与不同孕灾环境组合形成的不同台风灾害链。结果表明:海岸带易引发台风-大风-巨浪或风暴潮灾害链;丘陵区域易引发台风-暴雨-山洪、泥石流和滑坡灾害链;平原地区易引发台风-暴雨-平原洪水和内涝灾害链。西行类台风影响海岸带和南部丘陵地区,易形成海岸带和南部丘陵区的台风灾害链;穿越类台风影响整个长三角地区,3种类型的台风灾害链都易发生;北上类台风一般只影响海岸带,易形成海岸带的台风灾害链。     

从“莫拉克”看台风多发季节注意啥

今年第八号热带风暴"莫拉克"于8月8日至9日横扫台湾海峡和浙江、福建等省,目前已造成大陆8人死亡,1103万人受灾,致使台湾约461人死亡,192人失踪。本刊编辑就今年台风的特点、如何做好台风及其可能产生的次生灾害的预防工作等问题采访了中国气象局上海台风研究所海洋气象室主任李永平博士。     

基于人工智能的台风强度突变判别技术的应用

台风强度突变的趋势判别问题一直是台风预报中的难点。人工智能由于通过机器对大量样本进行分析和学习,能够隐式提取图像中深层抽象的复杂特征,而越来越多地被应用到气象领域中。以人工智能领域的深度残差网络(deep residual network)Resnet模型和基于时空关联深度学习模型LSTM (long short-term memory)为技术基础,通过标注、学习2005—2018年西北太平洋及南海台风的卫星云图数据中的关键信息,引入了生命周期指示,提出了一种自动、客观的台风快速增强趋势判别技术,可以有效地解决台风强度快速增强RI(rapid intensification)趋势预测和判别问题。通过对2019—2021年全年的业务台风云图和2022年多个强度突变的台风个例进行检验分析,结果表明基于人工智能的台风快速增强趋势判别技术优于传统主观的强度预报方法,具有一定的业务应用价值。     

“凤凰”传奇

正9月23日10时45分前后,2014年第16号台风"凤凰"(热带风暴级)在上海市奉贤区海湾镇沿海登陆。它是1949年至今第6个登陆上海的台风,25年来第1个登陆上海的台风。"凤凰"台风生命史中,中心最大风速28米/秒,强度相对较弱;且一般台风登陆后强度迅速减弱,但其在前4次登陆时均为强热带风暴级;特别是22日晚在浙江登陆之后,仍能维持强热带风暴级达13个小时。最先登陆菲律宾,两次登陆台湾地区,22日晚间登陆浙江象山,23     

考虑地形和土地覆盖影响的参数化台风风场模拟

现有参数化台风风场模型通常采用单一地表粗糙度假设,忽略地形和土地覆盖的影响,使得参数化台风风场模型不能真实反映台风风场。本文基于GTOPO30(Global Topographic Data of 30 arc seconds)全球数字高程数据和USGS(U.S.Geological Survey)全球土地覆盖数据,将地形地貌效应等效为地表粗糙长度,建立了受西北太平洋台风影响的东亚地区的地表粗糙长度空间分布;并对比验证了3个典型地貌的地表粗糙长度。然后,对参数化台风风场模型进行了适当修正,使其能耦合地形起伏对风场产生的抬升和沉降作用。以WRF(Weather Research and Forecasting)模式的模拟结果为基准,采用3个历史台风案例,考察了地形地貌对参数化台风风场模拟的影响。对比结果表明,考虑地形地貌效应可以显著提升参数化台风风场模型对台风空间结构的模拟能力。考虑地形地貌影响的参数化台风风场模型的模拟结果与实测结果吻合较好。     

台风灾害的模糊风险评估模型

台风灾害的致灾因子具有多重性，这使得台风灾害的风险评估相对于其它灾害来说更加复杂。本文以广东省14个市辖区为例，分别从台风暴雨和台风大风的角度分析了台风致灾因子的时、空、强规律；结合进行研究区承灾体的易损性分析，即选择研究区人口密度、人均GDP和农业占GDP的比重等3个指标综合反映研究区台风灾害的潜在损失风险。在此基础上，本文进一步评估了研究区台风灾害所造成的风险水平的地区差异。结果表明，阳江、深圳、汕尾、珠海、湛江是广东省14个市辖区中受台风灾害影响风险最高的5个区域。     

基于FY-3A的海南岛橡胶林台风灾害遥感监测——以“纳沙”台风为例

以登陆海南岛的1117号台风"纳沙"为例,根据通过高分辨率卫星数据提取的海南岛橡胶分布范围,利用FY-3A遥感数据分析了台风登陆前、后海南岛橡胶归一化植被指数的变化。借助GIS技术平台,提取受损橡胶的分布信息(INDVI0)。根据建立的橡胶林台风灾害等级标准,绘制了橡胶林台风灾害损失等级分布图,实现了橡胶林台风灾害的遥感监测。通过遥感监测结果与灾情实际调查结果的对比分析发现,二者总体趋势一致,而遥感监测更加快速、直观、精细,说明橡胶林台风灾害遥感监测是可行的。