南海区高分辨率非线性耦合作用台风风暴潮数值预报试验与研究

本文对适用于南海区多因素影响的二级粗细嵌套网格风暴潮模型进行开发研究,考虑目前计算条件限制和预报实际时效的需要,采用天文潮与风暴潮的非线性相互作用二级模型进行风暴潮潮位实验研究.本文的研究改进现有风暴潮模式中仅考虑风与气压影响增减水的缺陷,考虑了天文潮的非线性影响风暴潮潮位等因素,预报出实时风暴潮潮位,与目前多因素海洋动力耦合模型有相似之处.更好地提高了风暴潮增减水及实时潮位的预报精度,给出直观的近岸海域风暴潮潮位时空分布.     

基于多变量LSTM神经网络模型的风暴潮临近预报

台风的风暴潮是台风引发的一种重要次生灾害，对沿海城市带来的威胁是多方面的。及时准确地预报风暴潮，对沿海地区采取合理措施减少人员伤亡和经济损失具有重要意义。本文利用长短期记忆神经网络 （LSTM） 模型，综合考虑风速、 风向、气压等气象因素和前时序的潮位数据，建立了风暴潮的临近预报模型。结果表明，基于 LSTM 的临近预报模型具有相当的预报技巧，利用前时序的风速和风向数据以及潮位数据建立的模型可对风暴潮潮位进行准确地预测。研究还表明，仅考虑前时序潮位的预测模型误差最大，考虑气压后的模型预测能力有一定进步，而考虑风的要素以后，预测的效果提升更为明显。     

风暴潮预报及预报技术讲座——第二讲 资料的获取

潮汐和气象等资料,是风暴潮预报及科研工作的必备资料。 一、潮汐资料 1.实测潮汐资料 潮汐和风暴潮的观测,通常是在沿岸、海湾以及感潮河川等地方的固定验潮仪上进行。我国多采用仿瓦尔代自记验潮仪验潮。 实时潮位报可分为三级:一级每6小时发一次报;二级每3小时发一次报;三级每个时发一次报。其报文内容包括:逐时潮位、风速、风向和气压、以及最高、最低潮位和潮时,但在某些潮位站尚未进行气象观测。     

几种台风风暴潮预报方法在实际预报中的运用及比较

台风“麦沙”登陆后减弱为热带风暴并从山东半岛西部进入渤海,造成8～9级阵风、10级的大风天气,天津沿海潮位超过警戒潮位46cm,海水漫过堤岸,形成风暴潮灾害。针对此次台风风暴潮,预报人员运用经验预报方法(相似型经验预报、统计模型预报)和数值模式(FBM模式)产品等多种手段,对天津沿海可能出现的潮位极值进行了试验预报。通过将上述几种方法实际运用于此次台风风暴潮预报,加深了对各种预报方法实用性和局限性的认识,对渤海台风风暴潮有了更清晰的了解,对改进各种方法,更好地释用数值预报产品起着积极的意义。     

台风风暴潮气压项作用探讨

在台风风暴增水过程中,风应力占主要作用,气压项的作用要上对较小,许多风暴潮预报模式中气压项被忽略。本文在建立台湾海峡风暴潮预报模型的基础上峄台风气压项作用进行了模拟,结果发现在台湾海峡狭长的海域内,台风气压项的作用表现得较为特殊,在台风风暴潮模拟过程中,应考虑其贡献及大小。     

渤海湾非周期性水位变化与风和气压的关系

风和气压的变化是引起海洋非周期性水位(实测潮位值减去预报潮位值的差值,以下简称水位)变化的主要原因。尽管人们对这种过程之间的关系进行了大量研究,但对这一自然现象的研究至今不衰;这是因为水位变化在渤海这种浅水海区达到很大的值,若恰遇高潮阶段,则往往会使所影响的海域水位暴涨,以至海水内陆溢浸造成灾害。所以人们用各种途径去探讨水位变化与强迫力之间的关系。 引起和影响水位变化的原因中,风应力是     

海口港风暴潮分析与预报

本文根据海口港１９７１～１９８９年的实测潮位资料和有关文献,利用差值法分离出台风增减水的过程曲线,对海口港风暴潮的特性和引起增减水的物理机制进行了初步分析。采用经验方法确定了导致本站增水的主导风向及最大的区域,建立了增水极值与本站风力、气压的相互关系,并通过逐步回归分析,给出了海口港风暴潮过程预报方程。最后利用１９９０、１９９１两年的实测资料对预报方程进行了后报检验,结果表明,预报与实测值的吻合程度较好。     

浙江沿岸"0216"号台风风暴潮特征及预报经验总结

本文对2002第16号台风“森拉克”的风暴潮灾害过程做了回顾，总结预报经验，分析本次过程浙江沿海各岸段风暴潮特征及成因，提出特殊河口、湾口地形的风暴增水和天文潮相互作用的问题。预报实践证明，及时地根据最新的气象预报和实况观测资料来调整潮位和风暴增水预报值是本次风暴潮预报取得成功的关键。预报和实况的对比结果说明，本次对浙江沿岸各岸段的增水和高潮的过程预报是及时、准确的。台风在登陆前几个小时移动速度突然急剧加快，是本次风暴高潮位预报出现误差的主要原因。     

台风风暴潮极值高潮位的统计预报

本文通过分析前期高潮位、台风参数与极值高潮位的关系，建立了一个包括台风中心气压、局地风速、前期高潮位的三元线性回归的极值高潮位预报公式，并考虑到同一参数对极值高潮位不同时刻的影响，引进权函数，在此基础上，实现了回归计算和极值高潮位预报的计算机自动化。在实时预报中，只需输入台风参数，即可得到极值高潮位值。     

1991～2013年发生在西沙永兴岛的台风风暴潮统计特征分析

利用1991～2013年西沙海洋站实测的潮位、气压、风资料,统计分析发生在西沙永兴岛的台风风暴潮特征.统计结果为以后的台风风暴潮增水预报工作提供一定借鉴.统计分析发现：发生在永兴岛的台风风暴潮过程年最大增水值基本在34cm处上下波动,最高预警级别仅为蓝色;最大增水有明显的年际变化特征,预计接下来10a左右发生在永兴岛的台风风暴增水值大体逐年递减;最大增水若与极大天文潮相叠加,在永兴岛可能出现灾害性高潮位;年最大增水有明显的季节特征,在夏季最强,其次为秋季,冬季和春季最弱;台风中心经过时由负压引起的增水较为明显,单峰型、双峰型和振荡型的增水曲线形态均有出现;影响西沙永兴岛的热带气旋的年最大风速年际与季节性变化是导致永兴岛台风风暴潮特征的主要成因之一.     

超强台风“桑美”及“韦帕”风暴潮预报分析

基干河口海岸水动力模型MIKE2l,以及全球潮汐预报模型,建立浙江省沿海天文潮与风暴潮耦合预报模式.针对登陆浙江省的两次超强台风"桑美"和"韦帕",以预报的天文潮潮波和台风参数为依据,进行浙江沿海风暴潮位预报,在路径基本准确的情况下,风暴高潮位预报值与实测值相差17cm,后报精度为12cm,为沿海防汛提供了可靠的依据.     

基于BP神经网络的厦门沿海风暴潮预报应用

以BP人工神经网络可有效描述非线性问题的特性应用于短期风暴潮增水预报,利用风暴潮增水与各项影响因素的关系,建立厦门沿海的风暴潮增水预报的人工神经网络模型。该模型将以台风中心最低气压、最大风速,七级大风半径、台风中心距测站位置的距离和测站当地气压、当地风速、天文潮位及增水值、作为主要的输入因子,预测未来1 h、2 h、3 h及6 h风暴潮增水值。分别探讨厦门沿海的风暴潮増水在3种代表性热带气旋路径的影响下的模型应用情况,由预报结果的分析显示:该BP神经网络模型所预报的风暴潮增水较好的拟合了实际变化趋势,表明本模型对于厦门沿海风暴潮増水的预报具有相当不错的成效。     

广东海门站台风风暴潮极值预报方法介绍

本文将广东省海门测站的多年台风风暴潮资料分为西北型、混合型两大类,分别经过一、二、三元回归分析比较,表明该站台风风暴潮与气压示度、风应力和台风移速的相关性。在变量因子的取值方法上,采用加权法,使之所建立的极值预报公式更客观,并适用各种路经的台风所引起风暴潮的估算,经预报检验效果良好。     

不依赖天气预报具有一定预报时效的风暴潮预报

本文试图从大气运动方程出发,提出一种极坐标形式的风暴潮定解问题,并用作者以前导出的一种风场公式,求解风暴潮高。然后用相关统计方法确定风暴潮预报式的系数,以期寻找一种不依赖天气预报又具有一定预报时效的风暴潮预报方法。     

唐山市风暴潮警戒潮位标志物设置研究

警戒潮位是指沿海地带防护区沿岸可能出现险情或潮灾,需进入戒备或救灾状态的潮位既定值,是海岸防汛工作的一个重要技术指标,是海洋预报部门发布风暴潮预报、警报的重要参考,是各级政府防潮减灾指挥决策的重要依据。依据河北省已核定出沿海警戒潮位值,将警戒潮位定为4个数值,按蓝色警戒潮位、黄色警戒潮位、橙色警戒潮位和红色警戒潮位进行分级核定,分别以蓝、黄、橙、红4色予以标志,通过将警戒潮位值实体直观化,更便于沿海地区直接了解风暴潮警戒潮位情况,为唐山市沿海的风暴潮防灾减灾工作提供更好的技术支持,警戒潮位的细化也有利于沿海部门单位更加有针对性地制订预案、采取防风暴潮措施,这对海洋灾害带来的损失具有防范作用。     

第三讲 风暴潮数值模式计算中气压场和风场的处理

风暴潮数值模式计算必须给出每个格点的风应力值和气压梯度。就台风而言,目前尚不可能靠观测获得这些值,必须采用气象模式。显然,风暴潮模式结果的好坏,在很大程度上依赖于气压场和风场模式的优劣。英国专家Heaps(1983)曾经指出,风暴潮模式预报决定性地取决于输入的气象资料的质量。因此,在介绍风暴潮模式计算之前,首先概要介绍气压场和风场的处理。     

青岛地区的台风暴潮灾度预报研究

本文分析了青岛地区建国以来台风暴潮灾害状况和台风导致的增水,潮位,海浪等要素对风暴潮灾害的贡献;依据青岛沿海地区的台风暴潮成灾范围和经济损失额划分了灾级;利用９４９年以来青岛地区的台风暴潮灾害个例,以潮位,海浪及它们的综合值因子,运用逐步回归方法,建立了青岛地区的台同暴潮灾害预报方程。经回报,后报和实验检验,效果很好。     

浪潮耦合的舟山渔港台风暴潮数值模拟

建立能精确模拟舟山渔港台风暴潮过程的浪潮耦合模型,对渔港防灾减灾具有重要意义。基于Delft3D中的FLOW和WAVE模块,在二重嵌套网格下建立风暴潮和波浪的耦合模型。以9711号台风Winnie为背景,验证耦合模型的可靠性,结果显示,风速、天文潮潮位、风暴潮潮位和有效波高的计算值与实测值吻合良好。利用风暴潮模型与耦合模型分别计算了舟山海域的风暴潮,分析了波浪对风暴潮潮位的抬升影响,定海和镇海站最大波浪增水分别为23 cm和34 cm,耦合模型的模拟精度要高于风暴潮模型。通过模拟9711号台风期间舟山渔港的风暴潮过程,分析了风暴潮的时空分布特征,并给出了浪潮耦合作用对于风暴潮时空分布的影响。     

海燕台风与冷高压共同作用对温台沿海潮位的影响及成因探讨

2001年10月产生的台风海燕引起了温台沿海较高潮位。本文通过对台风与冷高压共同作用机制的探讨，主要从沿海梯度风的变化分析这次风暴潮造成的高水位，从而为秋季冷空气影响期间的风暴潮预报积累经验。     

基层台站关于温带气旋诱发风暴潮的预报与检验

本文利用地转风计算公式、增水公式和日本数值预报产品相结合的方法,计算由温带气旋诱发渤海湾风暴湖时的增水值,并结合天文湖资料,估算高潮位.应用该预报方法对渤海湾发生的"070304"风暴潮个例进行检验,预报值与实测值基本相当,是基层台站较实用的一种风暴潮预报方法.但此方法是否适用干其它造成风暴湖的影响系统有待于进一步求证.风暴潮的发生与风向、风速关系密切,一般当渤海湾盛行东北风或偏东风,且风向维持时间较长、风速较大时,易造成风暴潮的天气.日本数值预报产品对渤海风向、风速的预报对预报渤海的大风有较好的参考价值.