台风移动方向和速度对湛江市沿海风暴潮影响的数值分析

基于FVCOM海洋数值模式,模拟了1409号超强台风"威马逊"和1415号台风"海鸥"的风暴潮过程,并通过数值试验,定量的研究了台风移动方向和移动速度对湛江市沿海风暴潮的影响,分析了1409号和1415号台风产生的风暴潮相差较大的原因。结果表明:台风以180°角(正西向)移动并登陆湛江时,所产生的风暴潮最大,其次是157.5°,当台风以180°角登陆时,湛江海域的最大风暴潮较台风以135°登陆时大60—90 cm;台风移动速度越快,对湛江海域造成的风暴潮越大,两者呈对数关系,台风以20 km/h和30 km/h的移速并以180°角登陆湛江时,后者对湛江海域3个站点造成的最大风暴潮较前者大将近100 cm。"海鸥"以接近157.5°的角度和30 km/h的速度登陆湛江,是导致其增水远大于"威马逊"的其中两个重要因素。     

深圳近海风暴潮影响因素分析

风暴潮可能给沿海城市造成巨大破坏, 而深圳位于易受台风影响的南海北部沿岸, 经济和人口总量巨大, 但有关深圳近海风暴潮的研究工作却十分匮乏。本文基于区域海洋模式系统(regional ocean model system, ROMS)建立了一个以深圳近海为中心的三层嵌套模型, 用于研究深圳近海台风所致风暴潮的影响因素。首先对2018年台风“山竹”过境深圳导致的风暴潮进行模拟, 模拟结果与观测结果较为一致。在此基础上, 进行一系列参数调整试验, 研究台风登陆地点、登陆角度、台风尺度、台风强度以及移动速度的改变对风暴潮及其分布的影响。结果表明, 在深圳西边登陆的台风, 比在深圳东边登陆的台风产生的最大增水高1.5m左右。由东往西移动并登陆深圳的台风, 比由南向北移动的台风产生的最大增水高1.0m左右。台风最大风速半径增加15%, 最大增水上升0.2m左右。台风强度增强15%, 最大增水上升0.4m左右。台风移动速度总体上对风暴潮影响不大, 但不同登陆地点存在明显差异。当台风在深圳西边或者东边登陆时, 台风移动速度增加30%, 深圳沿海各海湾的最大增水反而上升0.2~0.6m。当台风从深圳中部登陆时, 台风移动速度增加30%, 珠江口的最大增水降低0.1m左右, 大鹏湾和大亚湾的最大增水却相反地上升0.2m左右, 不同海湾对台风移动速度呈现不同的变化特征, 与各海湾水体重新分布到稳定状态时间和台风作用时间有关。     

2010年登陆福建漳浦县台风的风暴潮特征分析

2010年连续三个台风在福建漳浦县登陆,创造了一年登陆当地台风个数的新纪录,并引发了严重风暴潮灾害.本文对比分析了三个台风风暴潮特征,结果表明:(1)三个台风风暴潮都具有开阔海域增水特征,最大增水出现在右半圆,并向两边递减;最大增水时空分布与台风移动路径和海岸地形相关,在南路“鲇鱼”和“狮子山”登陆后的偏南风作用下,湾口朝南的浮头湾出现过程最大增水,出现时间在台风登陆后;东路“凡亚比”台风在穿过台湾岛靠近沿海过程中,持续增强的偏东风,使湾口朝东的九龙江口出现最大增水,出现时间为台风登陆时刻;最大增水与台风登陆时的强度成正比;(2)东路的台风引发的增水出现在台风进入台湾海峡后,各站最大增水峰出现时间集中且明显;南路台风引发增水出现时间较早,持续时间长,最大增水峰不明显,过程最大增水出现在台风登陆后的局部区域.     

浙江沿海超强台风作用下风暴潮增水数值分析

基于河口海岸水动力二维数值模型,建立风暴潮与天文潮耦合作用的数值模式,通过三次强台风和二次超强台风引起的风暴潮增水模拟和分析,证实该模式可用于浙江沿海增水预测.以1949年以来登陆我国大陆沿海最强的"5612"号台风作为典型的超强台风,利用本模式计算分析了超强台风在浙北至浙南5个不同地点登陆遭遇大潮时可能出现的风暴潮增水过程和最大增水,该结果对于海岸工程的防护具有实际的意义.     

珠江河口区风暴潮增水过程非线性叠加效应研究

珠江河口区水网密布,水动力条件复杂,风暴潮增水过程存在明显非线性叠加特征。本文运用ADCIRC(AdvancedCirculationHydrodynamicmodel)与SWAN(SimulatingWavesNearshore)模型,以1713号台风“天鸽”为实例,构建了珠江河口区风暴潮增水数值模拟模型,研究了珠江河口区风暴潮增水非线性叠加特征,得出如下结论:(1)在台风强度不变的情况下,在珠江口西岸登陆台风带来的增水最大,在伶仃洋西岸超过2 m。(2)风暴潮在珠江口西岸、东岸、河口区登陆,在高低潮和低低潮登陆带来的非线性效应水位较高,最高超过1 m。在高高潮和高低潮期登陆带来的非线性效应水位较低,最低非线性水位接近0 m。在珠江口西岸登陆的台风,其风暴潮-天文潮的非线性效应最大。     

宁波台风风暴潮数值模拟与风险计算

基于已有潮位站的台风风暴潮历史资料,利用业务化台风风暴潮数值预报模式对影响宁波的5次较显著台风风暴潮过程进行模拟检验,分析表明模式能较好的模拟台风风暴潮过程,尤其是对最大过程增水的模拟.因此,以镇海潮位站为切入点,选用引发宁波最大风暴增水的5612号热带气旋(Wanda)的路径,平移后组合不同等级的热带气旋参数,构建出多组假想最优热带气旋进行宁波地区风暴潮风险的计算,得到从强热带风暴至超级台风共5类热带气旋登陆宁波时所可能引发的最大风暴增水,并使用皮尔逊Ⅲ型统计计算出对应的历史重现期,为宁波地区今后有效地防范各类热带气旋强度的风暴潮提供决策支持.     

南海风暴潮对风场和外围海水敏感性研究

为探索来自西北太平洋台风风暴潮与南海局地生成台风风暴潮不同,本研究在假设两种台风气象条件相同情况下,研究随台风而来外围海水所形成增水对南海沿岸的影响。以0814"黑格比"强台风风暴潮为基础,使用ROMS(regional ocean modeling system)模式进行数值模拟并通过设计对比试验方法进行研究,研究发现在台风登陆时引起的增水最大,最大增水出现在台风路径右侧,其中在沿岸区域,外围海水形成增水约占总增水10%,且大约3 h后出现增水回震现象。同时,设计对比试验,研究来自西北太平洋台风风暴潮对台风路径、台风强度、台风移动速度和流入角等气象条件敏感性,并获得与前人一致的结果。     

我国台风风暴潮灾害研究

我国是世界上台风登陆最频繁、灾害损失最多的国家之一。本文基于热带气象局发布的热带气旋资料(1990-2018)及自然资源部发布的《海洋灾害公报》(2000-2018)资料,对影响我国的台风特征及风暴潮灾害进行分析研究,结果显示:1990-2018年间登陆我国的台风不仅次数多,强度大,而且登陆的频率和强度都在增加,这对我国沿海地区的威胁进一步加剧;登陆我国的台风季节性特征明显,主要集中在7-9月份;登陆地点遍布中国沿海地区,主要集中在浙江省及其以南沿海省市;受台风风暴潮灾害影响,南部沿海地区受损严重,尤其是广东省、福建省、海南省和浙江省,这与台风登陆地点有很好的相关性。随着我国防灾减灾意识的加强,近年来台风风暴潮灾害给我国沿海地区带来的灾害损失有所减弱,但是每年的损失依旧很高,我国需要努力完善台风风暴潮风险评估体系,提高灾害预警能力,采取更多的措施来降低台风风暴潮对我国沿海地区的不良影响。     

镇海可能最大台风增水的计算

本文采用笔者建立并经过模拟检验的台风风暴潮数值模式,由已确定的可能最大台风,按3种类型的13条台风路径分别进行了计算,并对产生可能最大风暴潮的假想登陆台风进行了不同移速的计算,由此确定了镇海的可能最大台风增水(PMSS)值.对当地工程项目的建设和防灾规划的制定有重要参考意义.     

我国南海沿海台风及暴潮灾害趋势分析

利用中国气象局上海台风研究所(CMA)和国家海洋局(SOA)数据资料, 对南海沿海台风活动(1949—2016)和风暴潮灾害趋势(1989—2016)进行了统计分析。结果表明, 南海地区台风年登陆频数整体上呈微弱减少趋势, 但强台风影响及强度呈加强趋势; 1990年代中期台风登陆频数出现显著突变, 粤东地区受高强度台风的影响变得频繁, 粤西地区从2007年开始台风登陆强度逐年增强; 研究区域内台风强度分布一致性较好。文章还总结了典型的热带气旋路径, 分析了不同入射角范围的台风在强度和地区分布上占比的变化规律, 指出近年来中国南海沿海地区年强台风暴潮灾害发生频数增多, 年最大风暴潮等级有增大趋势。     

海南省2014年两次特大风暴潮比较分析

2014年,1409号超强台风"威马逊"和1415号台风"海鸥"以相似的路径先后登陆海南省文昌市翁田镇沿海,其引发的两次风暴潮过程。文章分别从热带气旋特征、增水特征、灾害损失等方面进行分析,对这两次风暴潮特征进行比较,以便为以后的风暴潮预报积累经验,提高风暴潮预报水平。     

浙江沿海超强台风风暴潮灾害的影响及其对策

对浙江省历史台风基本资料进行分析后发现,近年来台风严重影响浙江的趋势和登陆浙江的台风个数均有明显的增强和增加.浙江省沿海各测站的历史最高潮位均由台风暴潮引起,其中"9417"号、"9711"号两次台风与天文大潮遭遇引起的风暴潮次数占了绝大多数.受台风暴潮影响时,岸边观测到的潮位由天文潮和台风引起的增水两部分组成.采用潮波与风暴增水耦合的非线性效应模型研究了风暴潮.在验证"5612"号、"9417"号、"9711"号、"0414"号、"0509"号和"桑美"6场台风暴潮的基础上,模型以1949年以来我国大陆沿海最强的一次台风("5612"号台风)参数为基础,设计了台风在浙北(穿山)、浙中北(石浦)、浙中(椒江)、浙中南(坎门)和浙南(琵琶门)登陆的5条路径,以反映超强台风在浙江沿海不同地点登陆与天文高潮位"碰头"时可能造成的最高潮位,它可以基本代表超强台风登陆浙江沿海时的风暴潮位.根据两潮耦合模型计算得到的沿海高潮位与海塘塘顶高程进行比较,分析沿海海塘发生漫顶甚至溃堤的可能性.通过对海塘可能损毁机理的分析,根据不同登陆线路的超强台风在遭遇天文大潮高潮位时对浙江沿海可能造成的威胁程度进行淹没风险分析.在上述计算分析的基础上,结合浙江沿海的实际情况,提出相应的防御超强台风风暴潮的工程和非工程措施.     

0715号台风“利奇马”风暴潮分析

0715号台风"利奇马"于2007年10月2日23时登陆海南岛,引发了海南岛沿岸不同程度的风暴潮增水,多处岸段出现超过当地警戒潮位的高潮位,给海南省带来较大的经济损失.本文利用海洋站实测潮位资料对0715号台风的风暴潮过程进行分析,并对台风过程中的预报结果进行了总结,旨在进一步掌握风暴潮预报的规律.     

0312号台风(科罗旺)风暴潮预报过程分析

0312号台风(科罗旺)在西太平洋生成后,向偏西方向移动,于8月25日凌晨4点在海南省文昌登陆,给海南的经济造成了严重的损失。本文利用海洋站实测的潮位资料,对0312号台风的风暴潮预报过程进行了较深入分析,旨在进一步掌握风暴潮预报规律。     

9204号台风风暴潮的预报

9204号台风是1992年登陆我国的第一个台风,引起了海南省及广西沿海显著的风暴增水,广西几个测站出现了超过当地警戒水位的高潮位。在其台风影响期间,国家海洋预报台风暴潮预报组密切注视台风动向,利用已建立的动力数值预报模式,先后进行了6次跟踪计算,该模式计算结果在这次风暴潮预报中发挥了重要作用,此次预报亦是对该数值预报模式的一次最理想且成功的实践检验。     

风暴潮灾与月相

本文以实测资料为依据,统计分析了风暴潮灾、风暴潮、登陆台风、天文高潮等与月相的关系。统计资料表明,登陆台风和台风风暴潮发生在大(小)潮期的次数相对较多,略大于平均数,但它们与月相没有明显的因果关系,它们相对于月相的分布大致上是随机的,如果台风在天文大潮期间登陆,台风引起的暴潮与天文潮叠加后成灾的概率明显增大,但也不一定成灾;成了灾的,往往是风暴潮峰值适逢当日的天文高潮所致。     

福建沿海风暴潮特征的分析

通过普查1960-2001年正面登陆我国东南沿海的台风,分析了福建沿海风暴潮的特征及其可能原因。台湾海峡特殊地形对福建沿海风暴潮的时空分布有明显影响,登陆岸段不同,台湾海峡对风暴潮的影响作用也不同,导致福建沿海风暴潮出现明显不同的分布和变化特征。当台风位于台湾海峡时,其大风区位置利范围不同,会影响福建沿海各地风暴增水的幅度。台风横穿台湾海峡时,易使福建沿海台风大风区中心岸段出现双增水峰现象,第一个增水峰出现在台风离开台湾岛进入台湾海峡后,第二个增水峰出现在台风登陆福建沿海前后。台风横穿台湾海峡有时会引起台湾海峡北部出现奇异增水现象,风暴潮与天文潮之间的相互作用可能是其重要原因。奇异增水峰往往出现在天文潮低潮附近,此时实际潮位并不高。     

台湾附近海域超强台风南玛都期间风暴潮对海浪影响的数值研究

采用海浪模式(Simulating Waves Nearshore,SWAN)与风暴潮模式(Advanced Circulation Model,ADCIRC)的耦合模式,模拟研究了2011年第11号超强台风南玛都期间,风暴潮对海浪的影响。通过对比耦合模式和非耦合模式模拟结果,发现对于该超强台风过程,台风中心附近的大浪区内风暴潮对海浪有显著影响:在台风中心沿前进方向的右前方,风暴潮使海浪波高减小;在台风中心和台风中心的左后方,风暴潮使海浪波高增大。台风进入台湾海峡之前,风暴潮对海浪波高的最大影响为10%左右;进入台湾海峡后,受地形和潮汐潮流的影响,海浪波高受到的最大影响增大到25%左右。上述结果对台风期间的海浪模拟有一定参考价值。     

0518号台风"达维"风暴潮分析

2005年9月26日凌晨4时,32年来最强的台风“达维”在海南省万宁市山根镇沿海地区登陆。“达维”一路横扫,肆虐全省18市县,重创海南,直接经济总损失达116.47亿元。本文对这次台风的风暴潮特点及其成因进行了较深入的分析,初步探讨灾情分布,为今后该类台风风暴潮预报积累经验及防灾减灾提供基础资料依据。     

上海港可能最大台风暴潮的估算

本文通过对黄浦公园验潮站自1905年到1981年的37次显著的台风暴潮分析,得出这样的结论:引发和影响上海港台风暴潮的主要因素是台风路径、台风强度、台风登陆时的入射角和台风行速等等。运用天气学方法,从这些因素中选出最恶劣最严重的组合成模式台风,其中心位于浙江中北部海面,最低海平面气压为921毫巴,行速约30公里/时和登陆入射角约70度等等。根据模式台风所计算。出来的上海港在台风影响下可能最高潮位,与过去五百年的历史资料比较是可信的,因而是有可能出现的。