基于数值模拟的台风危险性分析综述(Ⅱ)——随机抽样模拟与极值风速预测

台风危险性分析是台风损失估计及防灾减灾的基础。对基于数值模拟的台风危险性分析所采用的随机台风概率模型、随机抽样模拟方法和极值风速预测进行了回顾与评述,包括台风关键参数概率模型及其相关性、台风路径模型、台风登陆衰减和海陆风速转换模型以及台风极值风速概率模型,并针对我国东南沿海地区台风危险性分析数值模拟采用的相关模型给出了相关建议。     

广东省台风灾害特点及减灾对策

根据《台风年鉴》等台风资料,分析了广东省台风灾害的特点,讨论了台风灾害对广东省经济,社会及生态环境的影响,并针对广东省台风灾害的特点提出了减轻台风灾害的对策。     

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。     

适当冷空气对秋季台风暴雨增幅作用研究

对1980-2016年9-11月进入广西影响区域的秋季台风,分析有无冷空气作用下的台风暴雨差异,研究结果显示:适当冷空气对台风暴雨有明显的增幅作用,而较强的冷空气和无冷空气都不利于台风暴雨生成,有适当冷空气参与影响的台风造成的暴雨站点增幅达83%,较强冷空气则导致暴雨站点减幅73%,无冷空气参与影响减幅达87%,有适当冷空气与无冷空气影响台风暴雨站数相差达15倍。并对两组相似台风个例1223号台风"山神"和9027号台风"迈克"、0814台风"黑格比"和9615台风"莎莉"进行有无冷空气作用下的对比分析,分析结果显示在台风移动路径、台风强度、形势场、暖湿气流补充都较为相似的情况下,适当的冷空气参与影响是秋季台风暴雨增幅的主要因素。     

台风能成为“人类福祉”吗?

台风,是发生在西北太平洋和南海一带热带海洋上猛烈的风暴。为什么称为台风呢?有人说,过去人们不了解台风发源于太平洋,认为这种巨大的风暴来自台湾,所以称为台风;也有人认为,台风侵袭我国广东省最多,台风是从广东话"大风"演变而来。     

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).     

Landsat 8在橡胶林台风灾害监测中的应用

台风对橡胶林的影响是一个复杂的过程。选择1973年以来登陆华南的最强台风"威马逊"(201409)作为研究案件。通过台风登陆前后的Landsat 8遥感数据,利用橡胶林NDVI值的变化表示橡胶受损的程度,分析了它与台风破坏潜能、地形指数的相关性,并建立了台风对橡胶林植被的影响力指数,借此可以开展台风对橡胶林植被的影响预测。结果表明:(1)橡胶NDVI值的变化能从一定程度上反映橡胶受台风影响的程度,说明Landsat 8遥感数据能用于监测台风对橡胶的影响。(2)风速是决定橡胶林破坏严重程度的主要因子,台风破坏潜能指数能客观反映台风对橡胶林的影响程度。(3)定义的台风对橡胶林植被影响力指数,能从一定程度上预测台风对橡胶林的可能影响程度,但仍需要大量个例对其进行验证。     

台风‑风暴潮下海南地区砌体房屋物理脆弱性分析∗

海南省是我国台风登陆数量最多的省份之一。台风不仅直接对房屋建筑造成严重破坏,还可能会造成海面上涨引发风暴潮灾害,房屋在两种耦合灾害下易造成更加严重的损失。为探究台风?风暴潮作用下房屋的物理脆弱性,对海南省遭受台风灾害最严重的东海岸村镇砌体房屋进行了调研。首先基于受灾房屋资料的分析,确定了砌体房屋的建造特征和主要的破坏模式,并以风速和潮水淹没深度表征灾害强度,随后基于力学性能分析了砌体房屋的台风物理脆弱性,基于蒙特卡洛模拟建立了台风与台风风暴潮灾害之间的内在关系,基于定额清单法建立了台风?台风风暴潮灾害作用下房屋经济损失的计算方法。结果表明,砌体房屋在台风?风暴潮灾害下屋盖和墙体破坏严重,其中台风经济损失占主要部分,台风?风暴潮经济脆弱性曲线呈两段屈服平台分布。通过该地区砌体民房物理脆弱性分析,旨在为沿海地区防灾减灾工作提供一定的参考。     

浙江省台风灾情时空分布特征及影响因素研究

台风灾害给浙江省造成了严重的生命和财产损失。本文以浙江省的县域为研究单元,通过对2009-2020年台风灾害灾情数据的分析,结合降水数据、风场数据、地形数据、河网数据和统计年鉴等资料,研究了台风灾情时空分布特征。在此基础上,运用地理探测器方法分析了台风灾情的影响因素。结果表明,2009-2020年共有27个台风登陆或影响浙江省,其中12个超强台风造成的损失最严重,而灾害损失严重地区主要分布在浙江省东南部沿海地区。台风灾害致灾因子、孕灾环境因子和人类活动因子中,台风最大风速、三日内最大降水量和距台风中心距离对受灾人口、死亡人口、受灾农作物和直接经济损失的贡献最大。本研究可为台风灾害风险的影响因素定量化分析提供方法参考。     

基于GIS的台风灾害评估系统设计开发

台风是我国东南沿海各省夏秋季中经常遭遇的自然灾害。建立浙江1949年以来的历次台风数据库,并采用ArcGIS作为台风灾害信息及评估系统的平台,进行台风路径的自动生成;相关台风信息的综合查询;雨量等值线以及雨量、风速色块图的绘制与统计;灾害评估模型建立等功能。为灾情的评估和预报,以及为台风灾害的指挥决策提供科学依据。     

台风中心区域亮温空间扰动特征研究及台风定位应用

台风是一种复杂且灾害性强的天气系统,实现对台风的快速、准确定位能够为台风路径预报和台风风险评估提供重要依据。目前对于有眼台风相关算法较为成熟且精度较高,但对于无眼台风定位算法精度不高。根据风应力散度,旋度与顺风方向海表面温度梯度和侧风方向海表温度梯度的扰动存在明显的正相关关系,提出了一种亮温扰动算法,该方法首先计算远红外亮温梯度的散度、旋度,再使用散度和旋度计算扰动值,通过计算和分析台风中心区域亮温扰动特征得知,台风眼区理论总亮温扰动量为零,可以通过最小扰动值像素位置来进行台风中心定位。研究结果表明,在8个像素的半径范围内利用最小扰动值进行台风定位,定位结果与最优路径数据集比较,平均误差均小于12 km,在3个像素以内,能够准确地定位台风中心,为台风预报和定强提供帮助。     

强增温区及其形态变化对台风转向的指示作用

根据美国国家环境预测中心（NCEP）的温度资料，以近年来在我国华东登陆或近海转向的台风为例，对台风中心附近的异常增温与未来的移动方向进行了诊断分析。结果发现：中、高层台风中心附近的异常增温对台风未来的移动趋势有着很好的指示作用，尤其是对台风移动方向的突然改变具有预报意义，强增温区及脊（轴）线方向预示着台风未来的移动方向。由此得出了一个台风路径预报的新途径。     

福建省台风灾害及减灾对策研究

根据《台风年鉴》和《福建省气候影响评价》,以及福建省防汛办的台风灾情记录及其它台风资料,分析了福建省台风灾害具有：颇次高,强度大,灾害时间集中,频度大,影响范围广,登陆地点集中;灾情严重和连锁反应显著等特点．并讨论了台风灾害对福建省经济发展的影响．最后针对福建省台风灾害特点提出减轻台风灾害的对策．     

一种台风灾情综合评估模型及应用

对台风灾情评估提出了一种基于台风灾害案例历史案例分析、综合模糊数学和灰色关联分析的综合评估模型;利用模糊隶属函数将台风灾情原始数据无量纲化,再设定一极重灾为参考序列。根据台风各评估指标与参考序列的距离,计算出关联系数;将关联系数加权平均和定义为灾度,根据灾度值评定台风的灾级。并以广东省台风灾情为例,验证了此模型。     

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。     

“山竹”台风影响地区的小时降雨动态变化及危险性动态评估

台风暴雨对台风登陆地区有着很大的影响。为探究台风暴雨事件的具体变化过程,以2018年的超强台风"山竹"为例,分析了该台风登陆我国东南沿海地区前后73 h的逐小时降雨变化过程,并评估了暴雨灾害危险性和其动态变化。主要内容和结论包括:①计算该事件的总降雨量与最大小时降雨强度探究事件的整体特征,总降雨量达到389 mm,最大小时降雨强度达到74 mm,且均发生在广东省境内;②计算小时降雨面积分析此次事件的动态变化过程,同时探究台风登陆前、中、后的平均小时降雨面积比例的变化,发现降雨强度在台风登陆前与中最大,随着台风消退而减小,降雨范围随着台风路径移动并逐渐扩大,在台风消退后逐渐缩小;③评估此次事件的暴雨灾害危险性,高危险区出现在广东与海南部分地区,分析台风登陆前后的危险性变化发现台风登陆后12 h内是暴雨灾害危险性最高的时期。分析此次事件的降雨变化过程及评估其暴雨灾害危险性主要目的是为台风暴雨灾害预测研究提供案例与研究经验。     

话说龙卷风

台风与龙卷风说起风灾,人们就会想到台风和龙卷风。在热带、副热带洋面上生成的低压涡旋统称为热带气旋,根据其中心附近的最大平均风力的大小可分成四级,台风是其中最强烈的一级,风力≥12级,即风速≥32.7米/秒。台风影响范围大,造成灾情严重。台风的规律性较强,较易预报,能够及时防范。台风的直径一般为400～800公里,台风眼为30～50公里。龙卷风又称龙卷,前者为俗称,多用于传播媒体的新闻报道,后者为学名,多见于气象学术文章。龙卷风是另一种极猛烈的低压涡旋,与台风相比,影响     

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。     

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。     

地形因子对海南岛台风降水分布影响的估算

台风登陆过程中,地形对台风降水有明显的作用,及时了解台风过程中降水的空间分布信息对灾害预测预警有着重要的意义。基于最小二乘的多元线性回归方法,利用1953-2005年间登陆海南岛的台风(不包括其他热带气旋)的降水资料,建立了台风过程中年平均降水量与地形因子(地形高程、坡度、坡向)的关系模型,估算了海南岛台风过程中降水量的分布,分析了地形对其的影响,为后期台风灾害过程中降水的地形影响分析提供参考。