西北太平洋热带气旋风险分析

选取1949-2000年西北太平洋每6小时热带气旋中心位置的风速资料,统计了2×2经纬度网格的热带气旋中心位置次数,并构造了风速强度指数分析其大风强度.同时,选取风速为指标,计算了西北太平洋热带气旋风险,给出了10年一遇、20年一遇和50年一遇大风分布图.结果表明:(1)热带气旋中心点位置基本集中在以中国南海、菲律宾群岛以东以及马里亚纳群岛附近这3个地区,与热带气旋发生源地和路径频率图较为一致;(2)风速强度指数和热带气旋中心位置次数的分布相差不大,但风速强度指数最高值范围明显比热带气旋中心位置次数高值区分布范围广;(3)西北太平洋热带气旋最大风速的概率分布呈指数函数分布,主要分布在小于50m/s的范围内,小75m/s的大风占到99.41%,75m/s以上的大风比较罕见;(4)10年一遇和20一遇热带气旋大风高值区主要分布在菲律宾群岛附近、南海南部及台湾岛以东的地区,相对集中,而50年一遇风速分布图中,具有多个高值中心.     

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。     

应用联合极值分布评估热带气旋影响风险——以“海葵”对上海地区影响为例

热带气旋成灾是致灾因子、受灾对象的物理暴露与脆弱性以及应对灾害能力等共同作用的复杂的非线性过程。在应灾能力无显著变化的前提下,受灾风险大小及灾情轻重常与热带气旋风雨的影响强弱相一致。热带气旋风雨越大,越趋于小概率事件时,其超出承灾体忍受能力或设防标准可能性越大,导致严重灾害的可能性越大。所以,可根据热带气旋风雨强度的出现可能性大小确立风险阈值判据,以此评估影响风险程度。该研究应用了气象随机现象在时间域与空间域分布上具等价性的原理,以热带气旋"海葵"对上海地区影响为例开展试验,建立了以日降水量区域极值、极大风速区域极值为边际分布的热带气旋风雨影响强度联合分布模型。结果显示,根据联合分布模型得出的热带气旋影响风雨共现超越概率能较好地表征影响风险程度,尤其对受灾严重的高风险区有相当确定的鉴判。这为基于气象资料提高极端事件影响评估的准确性提供了有价值的思路,也为规避及转移风险或合理利用资源提供客观依据。     

影响黄渤海域热带气旋的灾害分析

分析了1971—2000年北上影响辽东半岛及黄渤海域热带气旋的气候特征、路径分类及灾害特点，结果表明，台风是造成黄渤海域风浪灾害的主要天气系统之一；辽东半岛地区，最大暴雨是由台风引起的；不同路径的热带气旋造成的灾害不同；热带气旋活动具有群集性，在产生风暴潮、暴雨的同时，常引发洪涝灾害、泥石流、滑坡等次生灾害，加重了灾害程度。     

基于Copula函数的海南热带气旋风雨联合概率特征分析

热带气旋灾害的主要致灾因子为大风和降水,易引发风暴潮、海浪、洪涝等次生灾害,具有典型的多灾种灾害链特征。大风和降水是热带气旋灾害的两个具有代表性的致灾因子,如何表达多个致灾因子的综合强度是一个关键性问题。本研究以海南岛为研究区域,以1951-2014年共298场历史热带气旋过程最大3s极值风速风场以及总降水量时间序列数据为基础,首先利用极值理论分别拟合了海南风雨两个单致灾因子的强度概率边缘分布,其次采用Clayton、Frank、Gumbel Copula函数计算了风雨二维联合概率。并通过K-S检验及AIC、BIC检验等方法优选了拟合函数,然后分别计算了风雨单个致灾因子超过阈值(RPor)和两个致灾因子同时超过阈值(RPand)两种联合重现期,最后基于影响海南的9场历史典型热带气旋损失归一化数据检验重现期计算结果的可靠性。结果表明:对于年极值分布拟合最大3s极值风速用Weibull分布、总降水量用Gumbel分布效果较好;对于边缘概率分布的连接函数,Clayton Copula函数的效果较好;联合重现期RPand相比于联合重现期RPor与历史热带气旋归一化损失率具有更好的相关性。     

热带气旋“莫拉克”在台湾岛登陆前后结构与路径演变机理分析

采用全球预报场分析资料、卫星云图资料及实况观测台风强度、路径资料对2009年热带气旋"莫拉克"在台湾岛登陆前后其结构、路径的演变特征进行了动力学分析,以揭示其演变机理。分析结果表明:(1)热带气旋低层、切向风中心外侧的惯性稳定度低值区,有可能产生径向上加速内流的径向风,其对热带气旋结构的分布产生影响;(2)β效应项产生的高低层通风气流、以及高低层涡旋中心相对位置对热带气旋路径的预报具有重要意义;(3)登陆前后热带气旋尺度在经向上拉伸,在纬向上收缩,这种结构演变对移动速度产生影响;(4)低层辐合中心、正的涡度平流中心量级相当,是影响热带气旋强度与结构演变的重要因素;(5)通过EOF方法分解的500 h Pa位势高度距平场其第1,2模态很好地揭示了热带气旋环境场的演变。     

热带气旋降水重现期估算研究

强降水是热带气旋灾害的重要致灾因子,热带气旋的降水重现期估算对灾害管理具有重要的意义。首先,基于《热带气旋年鉴》(1951-2009年)中存档的纸质总降水等值线图,在GIS系统中进行了数字化,并利用距离平方反比法插值得到了784场1 km×1 km网格的热带气旋的降水栅格分布图。其次,基于极值理论,估算了全中国和各1 km×1 km网格热带气旋各重现期下的年总降水量(ATP)和年最大降水量(AMP)。结果表明,ATP和AMP呈自东南沿海向西北内陆递减。然后,定量探讨了可能影响重现期估算结果的因素。结果表明,Gumbel分布函数能较好地估算重现期;样本量越大,重现期估计可靠性越高;相同重现期样本下,样本的采样时段差异会引起结果估计的差异;1km-ATP重现期估计值在沿海地区及晋-冀-辽-蒙地区对样本选取较为敏感,而1 km-AMP在晋-冀-辽-蒙一带、浙北-苏南、辽东以及长江以南等斑块区域对样本较为敏感。     

珠江三角洲地区热带气旋逐时雨量分布特征

利用广东省自动观测站、常规地面站的逐时降水量资料,对1999-2002年登陆珠江三角洲地区的热带气旋进行了动态合成等分析.结果表明,登陆前后广东的逐时雨量和热带气旋本身的逐时雨量都发生了变化;热带气旋降水具有明显的不对称性,降水量级越强,分布不对称性越明显;随着降水量级的减弱,最大出现概率圈有外移的趋势;极强和强等级时雨量的落区与热带气旋移动方向有关.     

基于阻滞增长模型的台风强度演变模拟

我国位于西北太平洋的西岸,是全球范围内受热带气旋影响最为严重的国家之一。从1963-2019年,热带气旋在我国造成的损失占自然灾害损失的50%甚至更多。可靠的台风危险性量化分析对政府部门制定防灾减灾规划、金融机构（如保险及再保险业）以及个人家庭都很重要。全路径随机台风模型可以合成出大量的台风从生成到消亡的路径和强度样本,可对大范围区域台风进行危险性分析,是评估台风危险性最有潜力的模型。其基本思想是先对路径分段模拟,再组合成完整的路径和强度。文中针对西北太平洋区域的台风活动建立了基于阻滞增长模型的热带气旋强度模型,模拟热带气旋在其生命周期内的强度演变。在模型中纳入海气环境因素的影响,并依据热带气旋强度增减状态以及强度等级将样本数据划分为10类,分别建立基于阻滞增长模型的强度模型。最后通过对比西北太平洋1979-2018年JTWC最佳路径数据和模型模拟结果,发现文中建立的模型模拟的强度与历史的平均强度较为吻合,但是对于强度的快速增强模拟效果不佳,这可能与样本数据不足有关。     

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。     

1949～1999年西北太平洋热带气旋活动时空分异研究

采用西北太平洋热带气旋年鉴数据 (1949～ 1999年 ) ,进行了统计分析 ,然后以每次热带气旋的中心位置资料 ,建立起 1°× 1°经纬度的热带气旋路径频数分布图 ,从季节、年际变化全面分析了西北太平洋热带气旋的时空变化规律。结果表明 :(1) 1949年到 1999年 ,西北太平洋热带气旋活动频繁 ,2 0世纪 6 0年代是热带旋多发期 ,70年代后期以后逐渐减少 ;而从年内的变化来看 ,7,8,9,10 ,这 4个月热带气旋发生的次数占绝大多数 ;(2 )热带气旋频数的分布大体以中国南海地区、菲律宾群岛以及马里亚纳群岛附近这 3个密集区为中心 ,向各个方向呈辐射状减少 ;(3)热带气旋频数空间分布存在着明显的季节变化 ,而年际变化不明显。     

1994～1999年西北太平洋热带气旋活动时空分异研究

采用西北太平洋热带气旋年鉴数据(1949～1999年),进行了统计分析,然后以每次热带气旋的中心位置资料,建立起1.×1.经纬度的热带气旋路径频数分布图,从季节、年际变化全面分析了西北太平洋热带气旋的时空变化规律.结果表明(1)1949年到1999年,西北太平洋热带气旋活动频繁,20世纪60年代是热带旋多发期,70年代后期以后逐渐减少;而从年内的变化来看,7,8,9,m,这4个月热带气旋发生的次数占绝大多数;(2)热带气旋频数的分布大体以中国南海地区、菲律宾群岛以及马里亚纳群岛附近这3个密集区为中心,向各个方向呈辐射状减少;(3)热带气旋频数空间分布存在着明显的季节变化,而年际变化不明显.     

海南岛天然橡胶主要气象灾害风险区划

海南岛是中国天然橡胶的主产区之一。海南岛天然橡胶面临的主要气象灾害有寒害和风害,因此开展橡胶的气象灾害风险区划,可有效提高海南天然橡胶气象灾害的防御能力。根据海南岛1971-2010年的气象数据和1988-2012年海南橡胶种植数据及TM遥感图像提取的2009年海南岛橡胶分布信息,基于风险形成的机理,选择致灾因子危险性、孕灾环境暴露性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力等4个因子,分别开展了橡胶寒害和风害的风险评价,并在此基础上得到了海南天然橡胶主要气象灾害综合风险评价结果。结果表明:高风险区域和较高风险区域分布在海南岛琼海的西部、琼中、万宁的西部、五指山、三亚等地;中等风险区域分布在屯昌、澄迈、琼海、保亭南部、白沙、乐东等的大部分地区;较低风险区域和低风险区域主要分布在昌江、东方、儋州、海口等的部分区域。     

广州市的大暴雨灾害及其天气成因分析

广州市的大暴雨灾害与暴雨的强度、时空分布以及广州的地势等密切相关。大暴雨灾害主要出现在夏半年4～9月的汛期中，其中4～6月的大暴雨大部分是由冷空气南下与热带暖湿气流共同作用引起的，只有少数几次是由热带气旋影响产生的；而7～9月大暴雨主要是热带气旋和热带辐合带等热带系统形成的。     

影响上海地区热带气旋频数的预测水平评估

在文献「１」研究的基础上,探讨了热带气旋频数预测水平的评估方法,定义了三个更适合于评估每年热带气旋预测性能的参数,对影响上海地区热带气旋频数的预测水平进行了评估,并与“九五”攻关前的业务预测性进行了比较。     

热带气旋灾害等级预评估方法初探

利用1982-2009年期间48个影响青田县的热带气旋全县灾情记录,选用相应过程全县经济损失占当年GDP的比例和死亡人数作为衡量热带气旋影响程度的主要因子,计算了每个历史过程的灾情指数;再以灾情指数为样本,以对应过程的全县过程平均雨量、过程最大雨量、日最大雨量、最大风速为因子,通过多元线性回归建立了回归方程,为热带气旋影响灾害预评估提供一种参考依据。     

福建省热带气旋暴雨型地质灾害特征分析

福建是受热带气旋影响较严重的省份,又是一个多山的省份,每年都有因热带气旋暴雨诱发滑坡等地质灾害造成巨大人员伤亡和经济损失的事例发生.通过分析福建省1990～2006年热带气旋暴雨诱发的地质灾害个例,发现热带气旋暴雨型地质灾害的规模和强度均比雨季暴雨诱发的地质灾害大;它的发生与热带气旋路径、过程雨量和当日雨量关系密切,地质灾害主要发生在强降水后的48 h内;热带气旋登陆前后,若有偏东急流、西南季风、冷空气、暖式切变等系统共同作用,对暴雨具有增幅作用,极易引发地质灾害.     

登陆广东的热带气旋灾害评估和预测模式

本文通过对登陆广东省的热带气旋的灾害研究，建立了三个适合当地情况的灾害评估预测模式，拟合效果较为理想，可在热带气旋影响结束后的１－２天内对灾情作出客观评估。     

台风的前世今生

台风是热带气旋的一个类别。在气象学上,按世界气象组织定义：热带气旋中心持续风速在12-13级（即每秒32．7—41．4米）称为台风。最大风速14-15级（即每秒41．5—50．9米）为强台风。     

广东热带气旋及其降水的年际变化特征

采用1951—2005年热带气旋和广东26个测站降水的观测资料,分析了广东热带气旋及其降水的年际变化特征。结果表明：影响广东的热带气旋的个数和年平均强度及其降水均存在明显的年际变化,而且主要有3种空间振荡型态。另外,广东热带气旋降水具有峰值为3年左右周期的显著振荡,该振荡周期在20世纪70年代中期和90年代初期有明显的突变。广东热带气旋降水的年际变化与热带气旋个数的年际变化高度相关,同时跟西北太平洋中高纬40°N-60°N部分区域的台风季节（5—11月份）平均SST年际变化存在显著的负相关。