一次强降水过程TWP16风廓线雷达资料分析

利用TWP16风廓线雷达资料,对2019年8月10—15日"利奇马"台风在辽宁盘锦登陆引发的强降水天气过程进行诊断分析.结果表明,风廓线雷达资料从时间和空间上能准确清晰地对这次强降水的天气系统变化过程进行连续监测.对流层中下层径向速度大于9 m/s(极值为11.2 m/s)、SNR大于55 dB(极值为70 dB)、Cn2大于1.0×10–10、速度谱宽大于2.5 m/s是强降水发生发展阶段,整个大气层垂直风场运动与降水过程有着较好的对应关系.对流中下层垂直下沉速度数值越大,降水越强,SNR能够很好地揭示强降水发生、发展、结束时雷达接收到目标散射信号的强弱,Cn2最大值1.0×10–10出现的最大探测高度和持续时间与降水有密切的关系.降雨不同高度层内,速度谱宽与其降雨量存在着显著的线性关系,即降雨强度越强,速度谱宽数值越大,反之利用速度谱宽的变化趋势可以得到降水强的变化趋势.研究结果揭示了风廓线雷达水平风廓线、径向速度、SNR、速度谱宽与降雨强度之间的内在联系,为风廓线雷达应用在降雨天气监测提供了参考.     

江苏沿海台风浪数值模拟

构建CCMP再分析风场与Holland经验台风风场的叠加风场作为海浪的驱动风场,建立SWAN自嵌套模型对影响江苏沿海的典型台风"梅花"引起的台风浪过程进行模拟。在得出风场叠加方式的基础上,设计3种订正系数方案及3种权重系数方案共9种风场构建方案,分别对东中国海进行台风浪模拟并结合Jason-1卫星高度计观测的有效波高数据进行比较分析,实验结果显示各方案有效波高的相对误差最大可相差3%。选取最佳方案的模拟结果为嵌套区域提供波谱边界条件,对嵌套区域的模拟结果表明:模拟值与浮标实测资料吻合较好;台风经过江苏沿海期间,近岸海域最大波高可达5~6 m,中北部海域波浪以涌浪为主,而南部海域则以风浪为主。     

诡异莫测的龙卷风

每年夏季便是台风高发时期。台风袭击中国,东南沿海省(区、市)首当其冲,接着狂暴的大风往往一路横扫数省,波及范围广,途经区域大,其行踪可预报,所以大家对台风耳闻目睹,再熟悉不过了。可是龙卷风则诡异莫测,经常是骤然生成,狂暴肆虐几分钟便迅速消失。由于它持续时间短,波及范围小,与其"狭     

典型天气系统下海西城市群污染物浓度变化特征

利用2006-2010年海西沿海9个城市环境监测站主要污染物PM10浓度数据和每天对应的影响天气系统以及气象要素的变化,选取典型过程,分析天气系统变化时对应PM10浓度的变化特征。结果表明:(1)暖区辐合最不利于污染物的扩散,暖区辐合中心所在的地方,也是PM10污染最严重的地方;(2)变性冷高压后部比高压底部更易造成大气污染物浓度升高;(3)一般情况下,高空槽前易出现降水,有利于污染物的清除;而槽后不利于降水,易造成污染物的堆积;(4)登陆台风影响时,跟城市与登陆台风的相对位置有关:北部登陆台风有利于海西中北部城市污染物的扩散;中部登陆台风影响时,海西城市群PM10浓度均有明显降低;南部登陆台风影响时,南部城市群在台风登陆后,PM10浓度有明显下降。     

中国南方地区台风降水贡献分析——以2013年台风降水为例

台风是影响中国南方降水的重要天气系统。依据中央气象台台风观测资料和国家级气象观测站地面降水资料,将泰森多边形计算方法和ArcGis技术相结合,分析了2013年登陆或严重影响中国的台风降水特征,定量评价了其对中国南方地区降水的贡献,以及降水贡献在时空两方面的演变特点。研究结果表明：（1）2013年南方地区台风降水贡献为16.9％,占常年（1981—2010年）淡水（降雨）资源的17.2％。（2）空间分布上,自西向东,从北至南,台风降水贡献增大,东南沿海最大。（3）月度降水贡献呈双峰型,6—8月台风降水贡献逐渐增强,8月达8.3％;9月台风降水贡献陡降,10—11月继续增强,11月为3.2％。通过台风降水贡献的研究,对于更好利用台风降水和科学预防台风灾害具有重要意义。     

WRF数值模拟超强台风“凡亚比”路径强度及降水特征分析

采用中尺度数值模式WRF对2010年第1 1号台风“凡亚比”的发生发展过程进行数值模拟.通过设计的模式方案较好地模拟再现了“凡亚比”台风的发展、演变以及登陆过程,并利用台风最佳路径集提供的路径、中心气压、地面最大风速等信息资料,NCEP/NCAR分析资料,TRMM降水资料以及卫星云图、降水观测等各种资料与模式模拟结果开展了较细致的对比分析.模式模拟的台风路径与观测路径较为一致,分析出“凡亚比”台风的移动路径、强度、云系和降水分布等方面的特征.结果表明,台风的高低层环流形式、垂直运动场模拟结构也完全匹配,同时很好地把握住了中国沿海地区由台风造成降水的降水中心位置以及降水强度,但是对台风两次登陆时间的模拟均比真实的情况要迟6h,并且登陆位置偏西南.     

G20峰会期间杭州地区空气质量特征及气象条件分析

利用空气质量和气象要素的监测资料与再分析资料,分析了2016年G20峰会期间(2016年8月10日—9月20日)杭州及周边地区空气质量演变及区域特征,探讨了气象条件对G20峰会期间杭州空气质量的影响.结果表明:G20峰会管控期间,由于机动车排放大幅度降低,杭州NO_2浓度较管控前有所下降,对比周边城市降幅居于首位;而由于不利气象条件的影响,PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、CO和O_3浓度比管控前有不同程度的增长,但增幅相比周边城市较小,说明管控措施对杭州空气质量有一定的改善效果.9月7日管控措施结束后污染反弹现象明显.气象条件对杭州的空气质量有重要影响:在管控前,杭州晴热高温天气有利于O3的生成,偏东风相对洁净,污染传输较少;在管控期,杭州虽受到静稳天气和外来污染传输的影响,但得益于减排应急管控措施的有效实施,NO_2浓度下降幅度最大,其他污染物的增幅也较周边城市偏小;在管控后,气象条件不利于污染物的垂直扩散,受静稳天气和污染源恢复常态的影响,PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2和CO出现了整个研究时段的最大值,而台风"莫兰蒂"使得杭州PM_(2.5)、PM_(10)和O_3浓度出现了整个研究时段的最低值.     

台风“圆规”过境前后长江河口营养盐及叶绿素活性荧光的变化

根据台风"圆规"过境长江河口前后24个大面站位的现场调查,分析了各站位台风前后N、P、Si等营养盐浓度与叶绿素活性荧光值变化。结果表明:在台风"圆规"带来的大量降水及其引起的水体水平输运和垂直混合作用下,长江河口的温、盐结构与营养盐分布出现了改变。所选断面的温跃层与盐跃层位置在台风过后变深,层结强度减弱。DIN和SiO3-Si浓度整体增加明显,PO4-P由于在近岸水域中底层被吸附较多,导致其浓度在近岸有所降低,但在靠外的水域浓度出现增加。"圆规"过后长江河口DIN、PO4-P与SiO3-Si分别增加了3.87×109mol、0.13×109mol与4.70×109mol。同时,河口叶绿素活性荧光的最大荧光强度值变大,次表层叶绿素最大浓度带位置加深,层厚度增大。上述研究表明台风过境对长江河口营养盐的输送通量及生物生产有显著的影响。     

抗剪强度折减系数法在基坑土钉墙稳定性分析中的应用研究

深基坑土钉墙支护结构由于其经济可靠且施工快速简便,已在许多国家得到迅速的发展和应用。但由于土钉墙支护基坑边坡稳定性分析中土体计算参数的难以确定,常常误导土钉设计,造成众多基坑土钉墙事故的发生。笔者根据抗剪强度折减系数理论,并结合FLAC3D三维动态仿真模拟．分析了基坑土钉墙在开挖与支护作用下的应力场与位移场分布形态特征,据此得出其发生扰动后的综合强度参数,以此综合强度参数计算基坑坡体的安全系数,为基坑土钉墙稳定性分析提供了有效途径。     

台风过程珠江三角洲边界层特征及其对空气质量的影响

利用2006年7月珠江三角洲南北向3个点为期1个月的小球测风、低空探空资料及9个地面气象站逐时风向、风速资料,通过计算和分析风、温梯度资料,研究了台风过程珠江三角洲边界层特征及其对珠江三角洲地区空气质量的影响,重点分析了台风下沉气流影响导致灰霾天气期间的边界层结构.结果表明,2006年7月珠江三角洲地区空气质量主要受2个台风过程影响,当台风中心位于粤东及福建以东海域时,台风外围的下沉气流会对珠江三角洲地区的空气质量产生强烈影响,出现灰霾天气.在台风登陆前出现灰霾日时,珠江三角洲被均压场所控制,大部分区域为静小风,沿海地区会出现局地的海陆风,边界层风速较小.在200~500m低空会出现逆温层,同时最大混合层高度迅速下降到不足500m.     

台风“杜鹃”降水δ~(18)O的云雨区效应初探

我国东南地区台风降水显著,但对这种强降水事件中的稳定同位素研究较少,限制了对短时间极端降水稳定同位素变化过程和影响因素的认识。论文根据2015年9月28日至29日第21号台风"杜鹃"两次登陆(台湾宜兰、福建莆田)前后台北、福州两地气象数据和降水稳定同位素数据,分析了此次台风的降水稳定同位素变化特征及影响因素。台风期间,两地降水δ~(18)O波动范围为-3.4‰～-15.0‰,变化幅度达11.6‰。台风前端和尾端两地降水同位素值相对偏正,平均值为-4‰～-6‰;而台风中端两地降水同位素值极其偏负,平均值分别为-12.4‰和-13.2‰。台风前端与尾端降水同位素值偏正,水汽受蒸发效应影响明显;而台风中端降水δ~(18)O值极端偏负主要受"云雨区效应"的影响,即云雨区气流急剧上升,水汽在过饱和环境中快速凝结降落,受动力分馏作用小,降水δ~(18)O极端偏负。结合降水δ~(18)O变化特征、过量氘及模拟水汽轨迹,得到台风"杜鹃"降水主要的水汽来源为西太平洋海域。     

沿海天气系统对中国大气臭氧的影响研究概述

目前中国臭氧(O₃)污染问题日益严重，在沿海发达城市群中尤为突出，已成为影响空气质量达标率的关键因素。沿海地区臭氧的生成和扩散受天气条件影响显著，文章基于文献调研，对近年来中国沿海典型天气系统的臭氧污染贡献研究进行了总结，主要从季风、台风、海陆风3个方面开展综合分析，归纳了该领域的主要研究方法，概括了中国沿海典型天气系统对对流层臭氧生消和迁移转化的主要影响机制：季风主要通过大尺度环流影响臭氧背景浓度；台风对臭氧的影响随行进过程而改变；海陆风通过影响局地环流和边界层高度而控制臭氧扩散。基于该文综述分析，旨在为中国沿海臭氧污染成因分析与防控决策制定提供一定的科学参考。     

珠三角城市群热岛效应时空分布特征

利用珠江三角洲地区城市群24个气象站近30年气温资料和NCEP格点气温资料,分析珠江三角洲的温度变化趋势及城镇化发展对温度场的影响程度。结果表明,珠三角地区温度上升趋势明显,20世纪90年代后期珠三角城市群热岛效应全面形成。珠三角都市群热岛强度呈明显的季节变化,冬季热岛强度最强,夏季最弱;空间上,珠三角热岛效应贡献主要来自中部城市群与沿海城市群,与近年来城市快速城镇化发展紧密相关。     

海峡西岸海陆风特征及对大气污染物浓度影响

该文利用福建沿海风塔观测资料及邻近的环境监测资料,对海峡西岸的海陆风特征及其对沿海大气污染物浓度影响进行分析,结果表明:海西中部沿海海陆风出现频率少于北部沿海及南部沿海,南部、北部沿海海陆风日以春季最多,中部沿海夏季略多于春季,秋季最少;受不同天气系统影响海西沿海出现海陆风日、单站和成片海陆风的现象有着明显差异。台风/热带辐合带、暖区辐合、变性冷高压系统控制下出现成片海陆风现象明显多于单站。北部沿海单日海陆风现象对大气污染浓度影响不明显,连续海陆风现象则会造成PM10浓度产生正增长;中部沿海海陆风现象对大气污染物浓度影响明显,南部沿海则不明显。不同典型天气过程的海陆风对NO2和PM10浓度的影响有所差异,风速大小对PM10浓度的影响明显。陆风与海风转换期间PM10浓度易聚集升高。     

西北太平洋柔鱼渔场台风时空变化及其对柔鱼产量的影响分析

随着渔业资源与渔场学研究的深入和西北太平洋柔鱼资源开发利用及渔场环境监测的需要,开展台风等极端天气下柔鱼资源与环境关系的研究,对西北太平洋柔鱼资源评估与渔场预报工作可起有益的补充作用。根据2001~2014年中国气象局热带气旋最佳路径资料和西北太平洋柔鱼渔场渔获数据,分析了14 a间影响西北太平洋柔鱼渔场台风活动特征及其对柔鱼产量的影响,得到以下结果:共记录了83次台风,热带风暴33次、强热带风暴40次和台风10次。年均台风数量为5.93±1.73次,台风高发月份为8~10月。台风生命期越长,对单位捕捞努力量渔获量（catch per unit effort,CPUE）的影响越大,生命期大于48 h的台风消亡后2~7 d CPUE呈大幅增长。TY（typhoon）级别强度台风对CPUE的影响最大,随TY临近渔场,CPUE迅速减少,TY消亡后2~7 d CPUE呈大幅增长。研究结果对西北太平洋渔业生产安全的预报及柔鱼资源的有效利用将产生有益的影响。     

狡猾多变的秋季台风“鲇鱼”

刁钻狡猾的大＂鲇鱼＂在南海虎视眈眈,吞吐巨浪5天后,最终于10月23日中午在福建漳浦沿海登陆,成为1949年以来登陆福建最晚、强度最强的秋季台风。纵观“鲇鱼”的发展历程,无论是路径还是强度都复杂多变,让人揣摩不定。     

填土沉降与管涵渗漏条件下高陡挡墙稳定性分析

山地城镇建设经常在沟谷地段建造高陡挡墙，墙后填土的固结沉降易诱发地下管涵破损渗漏，在强降雨导致的高水压条件下会产生管涌破坏，进而威胁高陡挡墙的整体稳定，是较为典型的岩土灾害。以福州软件园某高陡挡墙渗漏与管涌灾害事件为例，首先采用地质雷达探测了扶壁式挡墙填土区的地层扰动和地下脱空特征，应用CCTV检测技术揭示了墙后填土区地下管涵的破损和堵塞规律，分析了台风“卢碧”强降雨期间扶壁式挡墙坡脚两次发生管涵泥沙管涌和挡土墙壁承压泄水的灾害现象，开展了旱季天然工况、雨季排水工况和台风暴雨工况条件下高陡挡墙稳定性分析，分析了填土沉降与管涵渗漏条件下高陡挡墙失稳破坏的机制，并对极端条件下高陡挡墙的稳定性进行了分析与预测。结果表明：旱季天然工况下该高陡挡墙拥有一定的安全储备，雨季排水工况下高陡挡墙安全储备逐渐降低，但仍满足规范的设计要求，而台风暴雨工况下其安全储备已低于规范的设计要求；在台风暴雨驱动下填土沉降—管涵渗漏—承压管涌破坏是该高陡挡墙失稳破坏的机制。该研究成果可为类似工程建设规划设计及长期运维管理提供参考。     

泉州市分类型降水过程的Z-I关系分析

利用厦门及长乐多普勒雷达观测到的2011年、2012年4-9月基数据资料和泉州市区域自动站雨强资料,分别对泉州地区不同类型的降水和西北部山区对流性降水进行降水估测,采用最优化方法建立适合泉州地区的Z-I关系式。将优化前后估测雨量的产品与实况进行对比分析结果表明:调整后的降水产品估测降水的准确度有所提高,各类型降水中泉州地区台风降水低估程度最严重,对流云降水的雨量段改善效果最佳,而西北部山区对流云降水优化效果相比于整个泉州地区的对流云降水较差。优化后的Z-I关系式对估测降水的精度有积极的作用。     

台风"玛莉亚"期间福州、将乐降水δ18O变化特征及影响因素

基于2018年第8号台风"玛莉亚"登陆前后福州、将乐两地小时分辨率的降水同位素数据,结合气象资料,分析了此次台风期间两地的降水δ18O变化特征及影响因素.台风"玛莉亚"影响期间,福州降水δ18O值变化范围为-2.72‰ —-10.52‰,振幅达7.80‰,平均值为-8.42‰,呈现倒U型的三阶段变化特征,阶段1、3降水δ18O值相对偏正,受蒸发效应影响显著;阶段2降水δ18O值显著偏负,平均值为-8.95‰,远低于福州夏季多年降水δ18O平均值-6.53‰.将乐降水δ18O值变化范围为-1.70‰ —-11.93‰,振幅为10.23‰,平均值为-10.06‰,呈现"厂"字型的两阶段变化特征,阶段1降水δ18O值相对偏正,变化范围为-1.70‰ —-7.54‰;阶段2降水δ18O值显著偏负,平均值为-10.66‰.台风期间,两地阶段2的降水δ18O值受"云雨区效应"的影响显著偏负.随着台风登陆并向内陆移动,受同位素瑞利分馏及地形的影响,内陆将乐δ18O值进一步偏负.水汽输送通量分析表明,此次台风影响期间水汽主要来源于西北太平洋、印度洋和南海通道.     

基于GIS技术的台风风暴潮灾害风险评估——以台州市为例

分析了台州市台风风暴潮灾害特征,根据台州市沿海区域的地理、水文、社会经济等特点,在台风风暴潮数值模型模拟基础上,实现了基于格网和GIS技术的台风风暴潮灾害风险评价。通过构建台风风暴潮灾害风险评价模型,对台州市区沿海地区的台风风暴潮灾害危险度、脆弱性和防灾减灾能力进行了分析,在GIS平台上进行淹没分析、叠置分析、以及格网拟合计算,最后绘制出了台州市台风风暴潮灾害高分辨率风险区划图,以期为我国风暴潮防灾减灾工作提供科学参考。