我国沿海主要省份热带气旋风雨因子危险性分析Ⅱ:年代际变化特征

利用热带气旋最佳路径资料和气象台站观测资料,以及风雨因子危险性模型,分别计算我国沿海主要省份热带气旋风因子危险性、雨因子危险性及总危险性,并对其年代际变化特征进行分析。结果表明:沿海主要省份热带气旋致灾因子危险性随着年代逐渐增大,风因子危险性呈逐年代减弱,而降水因子危险性则逐年代增加;与1970年代相比,热带气旋在2000年代更易带来强降水,但极端风速出现的概率减小,热带气旋活动频数偏少,热带气旋的平均强度略偏强且持续时间偏长;与1970年代相比,2000年代的热带气旋气旋性环流更强烈,其附近低层西南风异常伴随有异常的来自西南向的水汽输送,并产生西南-东北走向的异常水汽辐合带,在异常强烈的垂直运动作用下,更多的水汽将带入高层,有利于降水产生。      

福建热带气旋灾害精细化危险性评估

根据1981—2021年福建省热带气旋风雨资料,采用极差标准化、相关系数客观赋权法和自然断点法建立热带气旋致灾因子危险性评估模型,评估结果表明:选择降水7个因子和大风4个因子作为评估指标体系合理;雨高危险性区域位于沿海,南平和三明地区雨危险性较低;风较高危险性区域明显窄于雨较高危险性区域,危险性等级向内陆降低远快于降水,其中罗源湾至崇武沿海因受台湾岛地形屏障保护,危险性比沿海南北部小1个等级;风雨综合致灾危险性,沿海县市皆为较高危险性区域,其中中部沿海高危险性区域小,沿海南北部大,另外登陆粤东热带气旋沿海北上滞留在闽西上空的低压云团造成闽西北部存在较高危险性区域;在热带气旋登陆影响过程中,精细化致灾因子危险性评估更具有针对性,且与灾情相符,为气象灾害决策服务提供了更有价值的参考信息。     

利用区域站资料分析台州南登型热带气旋的降水时空分布

利用2004--2010年时间段的区域自动站雨量资料序列,选择同期登陆台州以南到闽中以北沿海的热带气旋共18例,统计分析其降水的时空分布特征,初步解释了降水分布差异性成因。结果表明：登陆闽北至浙南沿海的热带气旋平均面雨量是登陆闽中沿海的2．1倍。登陆闽北至浙南沿海的热带气旋,登陆前后平均雨量分别占总雨量平均的67％和33％;而登陆闽中沿海的热带气旋,登陆前后平均雨量刚好相反,其比例分别为33％和67％。台州地区热带气旋降水强度与主导风向关系密切,而主导风向则更多取决于登陆区段。     

近30年来影响福州的热带气旋统计研究

利用1975~2005年近30a来的MICAPS和NCEP 2.5°×2.5°再分析资料以及近年来沿海自动站大风资料,对影响福州的热带气旋以及着重对过程雨量超过150mm、过程雨量小于50mm的热带气旋活动进行系统性研究,给出对福州有影响的热带气旋活动的年频数、月际分布、登陆地点分类,以及沿海大风和降水等,为福州今后的台风预报提供一些依据。     

SVM方法在热带气旋风雨及温度预报中的应用

热带气旋的强弱和移动路径会直接影响到周围大气中气压、温度、露点等气象要素的变化.为更好地了解热带气旋对海口市的影响,通过收集影响海口市热带气旋关键因子,建立热带气旋风雨影响预报因子库,基于SVM方法对热带气旋在过程降水量、最大风速和平均温度进行趋势预报.结果表明,该方法对影响海口市热带气旋的过程降水量、最大风速和平均温度都有较好的预测效果,但对于超过15 m/s的最大风速和200 mm以上降水量级上存在一定的偏差,这可能与SVM模式中预报因子库中关键因子不全及模式的择中原理使结果趋于平均化相关.     

雷州半岛东部沿海风况的特征

统计雷州半岛东部海岛自动站的近4年观测资料,分析得到雷州半岛东部沿海海面风的时间变化特征和大风特点。结果表明:雷州半岛东部沿海风速冬季最大、夏季最小;日平均风速分布呈单峰型,且日较差较小,正午前后风速较大,傍晚到次日早上风速较小;全年主导风向为东南、东北和偏东风,春季的主导风向为东南、偏东风,夏季以东南风向为主,秋季主导风向为东北风和偏东风,冬季主导风向为东北风;热带气旋和冷空气是造成沿海大风的主要原因;热带气旋所致大风的平均阵风系数和离散度均明显大于冷空气样本。     

热带气旋致灾因子综合影响强度评估指标研究

整理了1949—2008年311例热带气旋影响浙江时各气象站的风雨资料、海洋观测站风暴潮资料、灾情资料等,用典型相关分析、历史灾情反演等方法建立了反映热带气旋致灾因子(风、雨、风暴潮)综合影响强度和影响范围的评估模型与等级指标。研究结果将浙江热带气旋致灾因子综合影响强度分为5级,1级最强。根据评估模型与指标对311个热带气旋进行了等级评价,并分析了各等级影响强度出现频率的空间分布特征。研究表明,1～5级影响热带气旋都有可能给浙江省带来损失,特重灾情一般由1级影响热带气旋造成,2级影响热带气旋带来的灾情也很严重,年均1.1个热带气旋的综合强度在3级以上,有可能带来较严重灾情;全省各地受热带气旋影响的强度自东而西递减,其中1级(特强)影响区域主要在东部沿海地区。     

热带气旋影响下的深圳港湾码头最大阵风预报方法研究

通过分析深圳三个沿海港口码头自动气象站(盐田港、妈湾港、蛇口码头)的瞬时极大风资料与热带气旋的主要特性(即热带气旋强度、热带气旋离气象站的距离、热带气旋相对于气象站的方位角的关系),提供了一个气象站在热带气旋影响下的最大阵风定量预报方法。同时分析了2004—2014年6月的所有距离气象站700km范围内的热带气旋以及3个气象站的同期小时极大风观测。研究结果表明,瞬时极大风具有间歇性,热带气旋对观测站的风力影响受周边环境影响大,越开阔的地域,热带气旋风力影响越大。一般情况下,深圳的3个沿海自动站中盐田港受热带气旋风力影响的程度远大于妈湾港和蛇口码头。当热带气旋靠近华南沿海,热带气旋对东北象限的风影响最大。在此象限中,强热带风暴级别以上的热带气旋引发盐田港瞬时大风的距离可以达到400km以上。热带气旋引发的深圳沿海自动站瞬时极大风(阵风17.2m·s~(-1))统计模型在2014年7月至2016年9月得到了很好的验证。本研究对深圳市气象局针对港口码头抗台防风的精细化预报服务以及全市的台风预警发布提供了有价值的参考。     

基于风雨影响评估的深圳市热带气旋数据库系统

风雨影响评估是热带气旋预报预警服务中的一项重要工作,而热带气旋风雨影响的历史气候数据是支撑这一工作的重要依据。以深圳为例,提出了建立热带气旋数据库系统的技术思路,该系统实现了以下几种功能:1)热带气旋数据的后台自动入库;2)关键区和相似离度相结合的相似台风的自动检索和风雨影响分析;3)直观展示广东沿海各市登陆的热带气旋的风雨影响气候概况;4)热带气旋风雨影响等级的自动提示。通过该系统,预报员可以高效、快速地查询历史相似路径或相同登陆点的热带气旋风雨影响情况,从而为分析当前热带气旋可能造成的风雨影响评估提供参考依据。     

影响中国的热带气旋极端事件年代际变化

利用1949—2009年影响中国的热带气旋风雨资料以及登陆信息,研究影响热带气旋极端事件的年代际变化特征。结果表明：热带气旋登陆极端偏早或偏晚事件在1970和2000年代发生较少。热带气旋登陆强度（中心附近最大风力和最低气压）极端事件在2000年代发生频数最高。热带气旋降水影响时间极端事件在1970年代频数最多,大风影响时间极端事件在1980年代频数最多。日降水量和过程降水量的极值站数在1960年代最多,日最大风速极值站数在1980年代最多。     

影响青田热带气旋的时空分布及降水特征分析

普查了1971--2008年影响青田的热带气旋个例,并按不同登陆地点和移动路径进行分类统计,分别对青田县热带气旋降水的时空分布特征进行统计分析。结果表明,38a中影响青田的热带气旋年均1．7个;8月分影响频数最高,平均过程雨量最大;平均过程雨量空间分布特征为东部多于西部,南部多于北部,本县东南部为热带气旋暴雨中心。通过分析,初步了解不同路径热带气旋降水的分布特征,为今后的热带气旋降水预报服务提供参考依据。     

1993年影响珠海的热带气旋特点

1993年有8个热带气旋在华南沿海登陆，其中7个（含一个热带低压）登陆广东沿海，一个登陆海南省沿海。在广东沿海登陆的7个热带气旋中，除9315号在粤东沿海登陆，对我市无影响外，其余6个在深圳～阳江之间登陆（其中5个台风，1个热带低压），对珠海都产生了严重影响。下面就对这5个达台风强度的热带气旋做些粗线的分析。l概况1993年影响珠海的热带气旋是指先后在阳江至珠海沿海登陆的9302、9309、9316、9318、9323号热带气旋。它们对珠海的影响都达到了严重影响标准，其中使我市达到平均最大风力＞8级的有9302、93O9和9316号，以9316号影响…     

浙西南热带气旋强降水主要影响因子

对1950-2010年影响浙西南的热带气旋降水的移动路径、影响时间、强度、西风槽、西南季风以及地形等主要因子进行分析.结果表明:在玉环南-厦门一带登陆的热带气旋是影响浙西南的热带气旋中正面影响浙西南的类型,影响时间和最大平均过程降雨量、最大过程雨量存在着正相关关系,热带气旋的强度与其降水强度相关性较高.西风槽的存在不仅影响着热带气旋路径的变化,其槽前的西南气流也为热带气旋降水提供充足的水汽,同时槽后冷空气与热带气旋相结合,使丽水的西北部出现另一个强降水中心.西南季风为登陆后的热带气旋提供了水汽条件,使降水得到增幅.浙西南独特的地形,使在厦门以北到玉环以南登陆后西进、西北行或西北行后在120°E以西转向北上的热带气旋迎着山脉进入,降水强度明显加强.     

热带气旋强度的卫星探测客观估计方法研究

运用2001～2002年6月10日到8月10日西北太平洋上15个热带气旋的日本静止气象卫星（GMS-5）高分辨率红外辐射亮温（TBB）资料，从代表热带气旋强度的热带气旋云系特征中选取多个TBB因子及热带气旋中心所在纬度等因子，结合《热带气旋年鉴》资料，采用逐步回归方法，经多次试验求得热带气旋强度的客观估计算式，复相关系数达到0.80以上。由此式估计的热带气旋中心气压，经24 h滑动平均后的结果与年鉴气压的复相关系数提高到0.89，且两者之间的气压差在±10 hPa之内的占整个样本数的83%以上，与美国新近展示的相关研究结果十分接近。用2000年两个热带气旋作检验，结果很好。该客观方法有望替代目前的Dvorak主观估计方法，成为一种新的业务方法。     

对气象致灾因子危险度诊断方法的探讨

气象灾害损失与风险大小取决于气象致灾因子危险性、承灾体脆弱性、自然与人为防控在孕灾环境中时空配置格局及交互作用.但对于一定区域与时段而言,后两个因素相对稳定,气象致灾因子多变,其不同时空分布格局很大程度上决定了灾害的地域性及时间变化特征.对致灾因子危险性予以准确诊断是客观评估气象灾害损失与风险大小的基本前提.为此,文中提出了气象致灾因子危险度定义及点面相结合的诊断模型:(1)将危险度定义为事件致灾因子量值与风险阈值场中各级风险水平阈值之间的接近程度;(2)采用随机变量概率分布模型估计各地各种特定概率下的气象事件致灾因子量级,构建气象致灾因子风险阈值场;(3)联合空间相似和距离参量构建危险度诊断模型,以刻划事件致灾因子与各级风险阈值分布形态相似性及数值差异大小,据此计算事件致灾因子与风险阈值场中各级风险阈值的接近程度,以接近度最大为原则确定某过程致灾因子总体危险性水平等级.然后以上海地区风致灾因子危险性诊断为例,计算了上海各地不同风险水平下年最大风速阈值以及各地各级年最大风速的风险水平,构建了上海地区年最大风速的风险阈值场,结果表明:上海沿海地区的南汇、崇明、金山等地为年最大风速高值区,也是一定风险水平下的最大风速高值区,同时又是8级以上强风频发区及高危险区;相对地,本市较内陆的区域,则是年最大风速低值区,也是一定风险水平下的最大风速低值区,同时又是8级以上强风稀遇区及低危险区;一定重现期下最大风速阈值地区分布也有类似规律.最后,应用该模型对影响上海地区热带气旋及其他天气过程共30余个例作出风危险度诊断,结果表明,以1977年9月11日的7708号热带气旋风危险度最高,总体上与风险水平为8年一遇的年最大风速阈值最为接近;1986年8月27日8615号热带气旋与1983年6月3日其他天气过程个例风危险度为第2,总体接近于7年一遇年最大风速阈值;8114号与9711号热带气旋风危险度则与4年一遇年最大风速阈值最为接近;7413号、7503号、7909号、8506号热带气旋的风危险度接近3年一遇年最大风速阈值;而0509号热带气旋"麦莎"、0515号热带气旋"卡努"风危险度总体上接近于2年一遇的年最大风速阈值.其他热带气旋影响个例,其风危险度多数与重现期约2年一遇的年最大风速阈值接近.实际应用结果表明,所提出的这一点面结合的危险度的诊断方法,能较客观定量地评定气象致灾因子的危险性程度.     

近十年影响云浮的热带气旋风雨分析及防御建议

对2008-2017年影响云浮地区的热带气旋的登陆地点、登陆级别和所引起的雨风情况进行统计分析,找出近十年影响云浮的热带气旋的特点和预报关键参考指标,并提出四点防御建议。结果表明:(1)6到10月各月均有热带气旋影响云浮,其中8月最多,7月次之;(2)登陆地点在粤西、粤中和广东省以南地区时,大部都能给云浮带来明显风雨影响,特别是当级别达到台风级以上,且登陆时的强度在强热带风暴级以上,几乎都能带来暴雨以上降雨和全市性大风;(3)登陆地点和登陆时的级别可以作为预测预报云浮热带气旋风雨影响的主要参考指标。     

城市效应对登陆热带气旋妮妲降水影响的模拟

运用中尺度数值模式WRF耦合城市冠层模式（urban canopy model,UCM）,对2016年登陆深圳的热带气旋妮妲（1604）（以下简称妮妲）进行数值模拟。高分辨率数值模拟较好地再现了妮妲登陆前后的强度、路径和累积降水。利用城市化过程当中城市冠层对热带气旋降水的敏感性试验结果表明:城市冠层会减弱对流运动和水汽的输送,导致热带气旋登陆后珠江口城市群区域累积降水量略减少。应用最新的土地利用资料进行的城市下垫面敏感性试验结果表明:由于城市下垫面粗糙度增加,造成登陆地面风的减速,强度减弱,潜热通量与2 m高度比湿相应减小;城市下垫面粗糙度增加会加强该区域垂直对流运动以及不稳定能量增加,有利于降水增强,尤其在城市化下垫面处,热带气旋登陆后6 h累积降水增加量最大可超过20 mm。总体而言,对登陆热带气旋降水而言,耦合城市冠层使城市区域热带气旋降水减少,但在数值模拟中城市冠层影响作用不显著。城市化下垫面对登陆热带气旋暴雨的增幅作用明显,在登陆热带气旋降水预报中应重视。     

基于风云三号微波成像仪的热带气旋强度的多元统计估计方法研究

利用中国风云三号微波成像仪数据开展西北太平洋热带气旋强度多元统计估计方法研究。⑴ 分析各通道以热带气旋中心为圆心,不同半径的同心圆和同心圆环内的亮温参数与热带气旋最大风速之间的定量关系,结果表明:低频通道1.0 °和1.5 °以内亮温的最小值、大于某亮温阈值的象元百分比和平均值与最大风速之间的相关性最高。⑵ 利用主分量分析和多元回归方法建立适合于西北太平洋上的热带气旋强度估计模型,其独立样本检验的均方根误差为13 kt。此模型在热带气旋发展的初始阶段会出现最大风速的高估,而在热带气旋发展的成熟阶段会出现最大风速的低估,正负偏差的分界点出现在70 kt左右,偏差较大的个例大多是未形成规则的热带气旋云系结构,且具有非常明显的不对称性。因此估计热带气旋强度时考虑热带气旋的云系结构特征将有助于进一步提高估计精度,且随着热带气旋样本数的增多,精度也有望进一步提高。      

热带气旋预报中的卫星云图实用技巧

根据20多年实践经验,归纳出一套根据云图判断热带气旋强度的实用技巧,主要包括根据云图形态推测热带气旋强度、短期动向及风雨影响.将大陆或大岛对热带气旋云型影响的严重程度分为4类,即轻度、中度、重度影响和崩溃性破坏.介绍了推测热带气旋短期动向的10类基本云型,并讨论了各种热带气旋云型可能带来的风雨影响之强度、持续时间及方式.云形结构对推测热带气旋的风雨影响具有相当的指示性.     

SVM方法在热带气旋降水预报中的应用

应用国家气象中心下发的热带气旋报文资料（中心经纬度、中心气压、近中心最大风力）,设计了诸如热带气旋中心与嘉兴市的最近距离等因子,并任选3个因子组成三维坐标（x,y,z）,计算嘉兴市热带气旋降水的概率分布函数。利用SVM回归方法对选中的概率分布函数进行训练,建立嘉兴市热带气旋降水预报方法,并应用于业务试报。同时和多元回归方法进行历史回报和业务试验比较。结果表明,概率分布函数与热带气旋降水具有较好的相关性,SVM回归方法在嘉兴市热带气旋降水预报中的回归预报模型和业务化效果明显优于多元回归。