广东工程海域极值风速计算的YanMeng风场模型

为提高我国东南沿海工程海域极值风速估计的可靠性,通过搭建YanMeng风场模型进行台风数值模拟,并与实测资料进行对比,验证了风场模型在我国东南沿海工程海域的可行性。随后根据CMA热带气旋最佳路径数据集对台风关键参数进行概率建模,利用Monte Carlo法模拟了工程海域1 000年时段的台风极值风速序列,根据Gumbel分布进行了50年一遇极值风速的推算。研究发现YanMeng风场模型模拟效果较好,文中结果可以作为广东沿海海上平台结构设计的参考依据。     

Shapiro台风风场模型及其数值模拟

我国东南沿海是世界上台风最集中的地区之一,也是我国经济最发达和财富最集中的地区,台风引起的灾害损失巨大.数值模拟方法是目前进行台风危险性分析和估算极值风速普遍采用的方法,已有较多风场模型应用于台风区的极值风速估算,Shapiro风场模型是其中之一.首先介绍了Shapiro台风风场模型,然后采用有限差分法求解描述该风场模型的非线性偏微分方程组,利用两个实测台风的风速记录对该模型进行了验证,对该风场模型在我国东南沿海地区的应用做了初步尝试.     

BP神经网络在台风路径预报中的应用

利用前馈型BP神经网络模型,对发生于中国沿海的热带气旋的移动路径进行了预报应用研究.根据中国<台风年鉴>发布的每个台风过程记录,对预报试验的台风个例分别选取了经度、纬度、中心气压和最大风速等81个因子,由多元回归选取了其中相关性好的因子,进行网络的学习训练,在获取前24h间隔6h的4次台风信息的基础上,用来预报了台风未来24h,48h和72h的短期路径变化.将该方法预报结果与CLIPER模式预报结果进行了比较,结果表明,BP神经网络模式的预报精度比CLIPER模式的高.     

福建台风灾害风险分布的初步估计

建议了一个较简单的台风灾害风险评价模型，对福建台风灾害危险性、脆弱性和风险进行评价，应用Mapinfo7．0软件，编制了福建台风灾害风险分布图。结果表明：致灾因子危险性高值区主要分布在东部沿海，这一地区应该采取预留高风险区，与“台风灾害风险”共存的对策，提高台风预报准确性；承灾体脆弱性高值区集中分布在东部沿海的厦门、泉州、福州、莆田和漳州等地，还零散分布在三明、龙岩等地级市，这些地区应该采取生态安全条件下的土地利用结构调整、提高防御台风灾害能力和人口素质等对策，以降低承灾体脆弱性；风险高值区位于闽南沿海的漳州、长泰、龙海和厦门市，闽中的泉州东南沿海、莆田市和福州东南沿海，这些地区应该成为福建省防御台风灾害的重点区域。     

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。     

2018年8月两次登陆北上台风移向的先兆信号分析

在分析台风“摩羯”（201814）和“温比亚”（201818）登陆北上异常路径的基础上,从近地面层气象要素场与台风位置动态配置入手,探寻了台风登陆后移向的近地面先兆信号,以此可修正数值模式的预报结果。主要结论如下:登陆后的台风尽管路径多变,但是近地面层气象要素还是会提供一些移向征兆。比如,地面3 h变压低值中心和地面露点高值中心,1 000 hPa高频流涡旋、渐近线或汇合点将是台风未来移动的方向;台风还有沿着流线密集带向其倒槽顶端移动的趋势。登陆后的台风没有趋暖性,而是沿地面温度低值区移动。由于地面要素受下垫面影响较为严重,所以在实际业务应用中应以地面3 h变压、地面露点与高频流场为主,地面温度和地面流场为辅。     

中国区域ERA5-ZTD/PWV精度评估与台风事件响应研究

再分析数据能够提供多种历史气象数据同化产品，为了评估欧洲中期天气预报中心的最新一代ERA5再分析数据集估计的天顶对流层延迟(Zenith Tropospheric Delay,ZTD)和大气可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV)产品在中国区域的精度，利用2017—2019年中国区域内14个全球导航卫星系统地面监测站和89个探空站反演的ZTD和PWV数据分别对ERA5-ZTD和ERA5-PWV精度进行了评估。结果表明，除青藏地区的站点外，ERA5-ZTD的精度分布较为均匀，平均Bias、RMSE和STD分别为-6.3 mm、19.3 mm和17.5 mm; ERA5-PWV的精度分布呈现西部内陆高和东南沿海低的趋势，平均Bias、RMSE和STD分别为0.3 mm, 2.9 mm和2.7 mm。此外，在研究2019年“利奇马”台风期间ZTD和PWV的时空分布中，提出了使用水汽到达时间差的方法定量估计台风的水汽移动速度。得到台风期间ZTD和PWV具有相同的空间分布规律，且移动方向与台风的移动路径方向是一致的，估计的水汽平均移动速度为12.4 km/h,与台风的...     

温州地区台风和下击暴流风场特征观测研究

利用风廓线声雷达在温州大罗山西北部的茶山地区从2019年4月到2021年9月对台风“利奇马”、“米娜”、“黑格比”以及2个下击暴流风场进行实测,获得了台风、下击暴流影响时的边界层风速剖面演变过程。比较各风场边界层规律：台风风场边界层最高,下击暴流次之,常态风场边界层最低。在台风中心30～129 km范围内,边界层高度沿气旋半径向外呈先增大后减小再增大的趋势。验证了二阶高斯拟合模型对于台风风场风剖面形态的适用性,实测台风近地50～400 m高度层均表现为D形风剖面,根据不同的参数取值,可以很好地拟合台风上部的S形风剖面。总结下击暴流风场演变过程的3个阶段：高层大风,影响时低层强风切变,影响后回归高层大风。验证了三阶高斯拟合实测模型与Oseguera与Bowles模型、Vicro模型、Wood与Kwok模型对于描述下击暴流风剖面形态的差异性。发现了滨海丘陵地形下实测的下击暴流风速均在100～400 m高度层先递减后递增。分析了台风风场与下击暴流的水平垂直方向风速相关性的差异,即台风风场与下击暴流分别在90～200 m、50～400 m高度层水平与垂直方向风速为正相关,均在近地层突变为负相关...     

超强台风“桑美”特征及预报服务效益分析

0608号超强台风“桑美”在浙江省苍南县登陆时中心附近最大风力有17级（60m／s）,中心气压为920hPa,是建国以来登陆我国大陆最强的台风。分析表明,对“桑美”的路径和强度在近海及其登陆时的预报较为准确,气象预报预警服务也比较到位,政府也进行了科学的防御,但超强台风造成的人员伤亡和财产损失仍然是非常严重的,为应对百年一遇超强台风的袭击,沿海有关地区的台风防灾体系和防范措施尚需重新考虑。     

0513号台风"泰利"灾害成因及特征分析

2005年8月31日到9月4日,福建、浙江、江西、安徽、湖北、河南6省遭受0513号台风“泰利”影响,造成1 962.4万人不同程度受灾,死亡失踪159人,直接经济损失154.6亿元.台风带来的特大暴雨造成的洪涝灾害和诱发的气象次生灾害是该台风灾害形成的根本原因.针对台风灾害的特征,提出了相应的减灾措施.     

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．     

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。     

福建暴雨洪灾时空变化与区域划分的初步研究

根据福建省暴雨洪涝灾害数据库资料，重建了1971—2005年福建暴雨洪灾的时空格局，在此基础上，基于自然灾害系统理论，以县域为单元，根据综合性与主导因素相结合的原则，采用自下而上的方法对福建暴雨洪灾进行了区域划分。结果表明：福建洪涝灾害的年际变化呈波动上升趋势，与暴雨次数的年际变化并不一致；年内非台风暴雨洪涝灾害有71．2％集中在4—6月份，台风暴雨洪涝灾害有81.3％集中在7—9月份，群发性强；空间上东西分异明显，东部以台风暴雨洪灾为主，区内根据危险性差异划分为4个二级区；西部以非台风暴雨洪灾为主，区内依据危险性差异划分为3个二级区。分阶段研究表明，洪涝灾害的分布范围由沿海向内陆扩展，并与暴雨频次和持续时间呈不同步增长，反映了福建的洪涝灾害是主要致灾因子暴雨和承灾体共同作用的结果，承灾体的脆弱性加大了洪涝灾害灾情，福建暴雨洪涝灾害的时空格局和区域划分可为防灾减灾规划提供科学参考。     

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。     

基于多普勒天气雷达数据的台风灾害评估系统

台风是影响我国的主要气象灾害之一,多普勒天气雷达是研究灾害性天气形成机理、结构特征的最重要手段。为进一步提高台风灾害评估的准确性和及时性,基于先进的多普勒天气雷达探测技术及时获取台风过程中的降水量、降水强度、最大风速作为动态因子,选取相对高度、坡度、经济易损性作为静态因子,利用可拓理论建立台风灾害评估模型,以ARCGIS作为开发平台,开发了台风灾害评估系统,实现了台风灾害评估的可视化和实时评估,为台风防灾减灾提供及时的决策服务。     

广西台风灾害性大风的气候特征

通过对40年广西台风大风实测资料的研究,分析了台风灾害性大风的时空分布特征,探讨其成因机制,进一步分析了各种灾害强度大风和各灾害地区大风的月分布特征及台风路径的差异性。分析表明:广西台风灾害性大风的气候分布特征为东南多,西北少,是特定的台风流场结构与广西地理地形条件相互作用的结果,并与台风活动路径和中心风力有关。大中范围风灾的高峰值出现在7月,小范围风灾的高峰值出现在8月。桂西南、桂南沿海和桂中地区台风大风主要由1类路径的台风引起,桂东南和桂东地区则受1、2类路径的台风影响。40年内共有238个台风影响广西,其中148个造成大风,造成大风的台风中约10.8%造成15站以上大范围风灾。值得注意的是,造成大范围风灾的均为进入北部湾北部海面的强台风。     

利用宽频带速度记录的时域特征研究台风

利用福建省地震监测台网资料中有关台风前、台风期间及台风消亡的宽频带速度记录进行了分析研究,提出了用滑动时间窗内的均方根速度作为一种特征能量尺度,研究了台风形成、发展过程中振动能量的变化,统计了均方根速度与台风参数的对应关系.结果初步表明,地震监测资料可以应用于台风的监测与预报.     

台风等效静风荷载作用下输电塔线体系极限承载力分析∗

台风引起的输电线路破坏情况屡有发生,为了研究台风作用下输电塔线体系的极限承载力,以实际发生倒塔事故的广东省某 220 kV 输电线路的塔-线体系为研究对象,结合台风风剖面和规范中的方法确定塔线体系的等效静力风荷载,考虑输电塔结构的材料非线性和几何非线性特征,通过有限元软件 ANSYS 在逐级加载条件下分析输电塔线体系的极限承载力,研究风向角、相邻塔的变形、导地线张力的变化对极限承载力的影响。结果表明:(1)通过逐级加载的方式可以较为方便的找到不同工况的极限荷载,确定出结构的最不利风向角;(2)塔线体系模型的选取会较大的影响计算结果,应尽量接近真实情况的选取模型,从而得到更为准确的分析结果;(3)导地线初始张力可以一定程度上提高输电塔线体系的极限承载力,在条件允许的情况下可以适当增加导地线的初始张力。     

基于小程序的海洋牧场台风灾害预警预报服务

台风多要素信息及灾情状况是海洋牧场各方急切想掌握的,而应用于海洋牧场灾害预警专报服务还未见报道,基于此开发了海洋牧场台风灾害预警预报服务小程序.结合wx.request请求获取第三方要素数据与自建云数据库访问灾情数据.搭建海洋牧场台风灾害预警预报服务的层次结构体系构架,推出海洋牧场气象要素预警预报、海洋牧场水文要素预警...