80年代我国的热带气旋灾害

本文通过对我国1980～1989年热带气旋灾害的分析与评估,指出热带气旋灾害具有影响偏南、多集中于夏季且与冷空气等气象灾害重叠、加重灾情等特点,总结了以往防治台风灾害工作中的经验与教训。     

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.     

上海地区热带气旋灾情的评估和灾年预测

本文用数理统计方法，计算了１９４９￣１９９０年影响上海地区的热带气旋造成的人员伤亡、农田受淹、房屋倒损三方面的灾情指数。在此基础上划分了灾情等级，最后用灰色预测模型预测出在１９９７年上海将会发生一次中等（含３级）以上热带气旋灾情。     

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。     

登陆广东的热带气旋对水稻产量的影响评估

利用1983-2010年登陆广东省的热带气旋(TC)资料、该省及其各市水稻产量、早稻与晚稻发育期等资料,借用数理统计方法分析了TC对水稻产量的影响,再采用个例分析法,建立了不同时间登陆广东的TC级别与水稻减产率的对应关系。结果表明:(1)当热带风暴或强热带风暴在早稻或晚稻生长后期登陆、台风在早稻或晚稻生长中期登陆时,登陆地区或附近地区早稻或晚稻单产与上年比减产5%~7%,应发布中等级别的灾害预警。(2)当台风在早稻或晚稻生长后期登陆时,登陆地区或附近地区早稻或晚稻单产与上年比减产8%~12%,应发布重等级别的灾害预警。利用所建立的评估指标对1117号台风"纳沙"进行了评估,评估结果基本符合实际产量的灾损情况,说明评估指标可应用于实际业务。     

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.     

登陆广东的热带气旋及其产生的灾害链

根据广东省1949～2000年52年的热带气旋统计资料和减灾防灾年鉴，对登陆广东的热带气旋灾害特征及其形成的灾害链进行了研究。结果表明，登陆广东热带气旋灾害发生频次高，强度大，范围广，突发性、并发性强；具有区域性，季节性，并有集中于某一地区某一时间的特征。由于热带气旋各致灾因子的连锁反应，次生灾害常形成多种灾害链。本文根据灾害链成因对其进行了分类分析。     

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。     

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。     

辽宁地区一次暴雨过程成因的位涡诊断分析

2003年8月5—6日，受东移北上的华北气旋的影响，辽宁省大部分地区出现暴雨天气，其中彰武、本溪等地出现局地大暴雨。应用MM5非静力中尺度模式对这次暴雨过程进行了数值模拟，在模拟结果的基础上，利用位涡分析方法对这次过程进行了诊断分析。结果表明，在对流层低层有正位涡扰动存在，对强对流天气具有触发作用；对流层中低层的相对高位涡中心和对流层高层的较强低位涡中心相配合，有利于形成低层辐合与高层辐散，使得气旋得以维持和发展，从而为对流性降水提供了必要条件；在对流层中低层，出现高位涡中心地区可能形成暴雨中心。     

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。     

3个深入内陆热带气旋产生大暴雨的成因——对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP等资料,对2006年3个深入内陆的热带气旋产生大暴雨的水汽、动力和热力条件进行了对比分析。结果表明:(1)碧利斯虽强度属3个热带气旋中最弱的一个(只达强热带风暴等级),但由于它与南侧强西南季风结合,使其产生暴雨的水汽、动力和热力条件异常强盛,因而导致其暴雨强度最强、范围最大、灾害最严重;(2)螺旋度垂直分量20×10-7hPa.s-2等值线包围区的水平范围和螺旋度正值区垂直伸展高度及各层中心值强度与暴雨强弱有较好的关系,且暴雨区主要落在700 hPa 20×10-7hPa.s-2等值线包围区内;(3)暴雨发生时,3个热带气旋的湿位涡MPV1场均呈现下负上正分布,说明低层为不稳定层,同时均出现高层MPV1正值区向低层下伸的现象,反映不稳定能量开始释放;(4)由于3个热带气旋均未与冷空气结合,故MPV2值均较小,因此湿位涡的湿正压项(MPV1)对产生暴雨的作用大于湿斜压项(MPV2)。     

长江南通段江面风的观测分析

通过在长江南通段江面、江岸建立风观测站,并在江岸建设80m高的风梯度观测塔,与邻近气象站开展了较长时间的风同步观测,获得了实地观测数据.利用同步风观测数据进行对比分析,揭示出长江南通段江面风的观测事实,并利用风梯度观测资料,分析给出了风随高度的变化规律.在此基础上,结合邻近气象站长年的风观测资料,推算了该处的设计基本风速及其他工程设计风参数.分析表明,该处江面风况明显有别于邻近气象站,风参数计算结果也明显高于风工程理论推算值.     

基于多源中高分辨率遥感数据提取渤海辽东湾海冰要素信息

海冰厚度是海冰参数中最为重要和最难获取的参数之一,对海洋灾害预警、气候变化等研究均有重要意义。本文选取2018年1月到3月的10景多源(Sentinel-2、Landsat-8、Landsat-7)中高分辨率影像对渤海辽东湾的海冰进行了监测。基于归一化水体指数进行海陆分割,通过分析海水与海冰光谱特征差异,利用最大似然法监督分类提取海冰区域,运用反照率与海冰厚度之间的经验指数模型反演海冰厚度,将反演结果与Zubov模型计算的冰厚结果进行比较,相关系数为0.884,证明了中高分辨率光学遥感数据在海冰厚度反演中的可行性。同时发挥中高分辨率遥感数据的优势,利用冰厚信息提取海冰类型、估算海冰资源量,为渤海海冰的防灾减灾以及海冰资源利用提供参考。     

沙尘暴发生过程中的风速和土壤湿度变化

利用内蒙古中西部二连浩特、乌拉特中旗和乌海等3个地区2001—2004年的6小时风速风向观测资料和每小时的土壤湿度观测资料，以及同期的沙尘暴观测数据，统计研究了在沙尘暴发生季节，沙尘暴发生过程中风速与土壤湿度的关系和变化特征。结果表明，内蒙古中西部沙尘暴主要发生在春季，在这个季节，沙尘暴的发生主要受西风影响，沙尘暴发生过程中的风速达到最大，沙尘暴发生前和发生后风速变化较大，统计样本中的最大变幅达12m／s；统计样本中土壤湿度在沙尘暴发生前达到最小值，在沙尘暴发生过程中和发生后则没有明显的规律性的变化。土壤湿度是制约沙尘暴发生的较为重要的下垫面要素之一。     

风对定日镜影响的计算流体动力学数值模拟

利用linux系统下软件平台Fluent 6.3的并行计算技术和实用的结构网格划分方法,基于Reynolds 时均方程,分别采用两种湍流封闭模型:标准k-ε和MMK修正的k-ε模型,模拟计算了定日镜结构的平均风压系数、阻力、升力以及力矩系数和平均风流场.分析了定日镜镜体平均风压、平均风流场的分布规律和特点;并将数值计算结果与风洞试验进行了比较.结果表明,基于Fluent 6.3的MMK修正的k-ε模型较之标准k-ε模型有更好的预测效果.     

台风湍流积分尺度与脉动风速谱——基于实测数据的分析

基于4个台风过程中的长时间序列风速、风方向观测数据，分析研究了近地台风的湍流积分尺度和脉动风速谱等脉动特性。介绍了湍流积分尺度的几种常见的计算方法，基于实测台风数据，分析研究了台风过程中湍流积分尺度的变化以及不同计算方法的稳定性。根据实测数据计算了纵向脉动风速谱，并与Von-Karman谱、Davenport谱、Simiu谱和Harris谱等经验谱进行了比较，给出了最适合描述台风纵向脉动风速谱的经验谱。还计算了横向脉动风速功率谱，并与基于各向同性湍流理论推导出的水平横向脉动风速谱进行了对比。     

地下水开采引起的地表变形调查方法

过量的地下水开采可以诱发地面沉陷、建筑物开裂破坏等城市地质灾害和工程地质环境问题。通过对某工厂地表变形特征和分布规律的调查分析，论证了地下水开采与地表变形的关系，指出其某个水井抽水是引起厂区及附近地表变形的主要诱因，且水井距离地下水径流带越近，地表变形就越严重。实践证明，通过水文地质与工程地质调查和抽水试验，可以推断抽水与地面沉陷的水力联系，利用天然电场选频法、联合剖面法、高密度电法和探地雷达等物探方法能够从空间上判断地表及建筑物变形的动力源；动、静态应变的实时观测和分析可以从时间上证实抽水与地面变形的因果关系。     

城市复杂地表TM温度反演及其与MODIS产品的比较

在利用决策树模型将城市复杂地表分为植被、建筑物、水体、裸土等4类进行地表比辐射率估算和利用MODIS近红外数据反演大气水分含量的基础上,采用Jimenez-Munoz单通道算法进行了城市复杂地表TM温度的反演,并将反演结果与EOS MODIS地表温度产品进行了比较分析.结果表明:(1)基于地表信息分类提取后的地表比辐射率和MODIS反演的大气水汽含量得到的地表温度接近于实际状况;(2)反演结果与EOS MODIS地表温度产品对比发现Landsat TIM的陆表温度均值和标准差高于EOS MODIS的陆表温度产品.