1013号台风“鲇鱼”风暴潮特点分析

1013号超强台风“鲇鱼”在福建漳浦县登陆.登陆时逢农历九月十六的天文高潮,给闽南沿海地区造成了较大的灾害.本文从台风路径特点及灾害、天气形势、与历史相似台风(9914号)对比、数值模拟等方面对此次台风引起的风暴潮过程进行分析得出:进行历史台风相似分析时,除了台风本身路径、强度、移速等参数之外,还要注意分析台风的季节时间,天气形势,登陆地点,这些都会造成台风增水的明显不同;台风登陆后,受地形和降水影响,有时增水也会持续增大几小时.     

1013号超强台风“鲇鱼”北折路径分析

应用日本JMA数值产品的格点资料和实况场分析资料,重点对1013号超强台风“鲇鱼”西行进入南海后发生近90°直角转向偏北移动,直至登陆福建的这一阶段路径进行分析.“鲇鱼”先是受位于华南的西环大陆副高引导,向西南西移动,之后转受加强北上的赤道高压引导,折向北到北偏东方向移动,最后受东环副高引导北偏西行至登陆福建.在这3个...     

基于风廓线雷达观测的台风“天兔”边界层演变特征研究

垂直探测台风边界层特征对于认清台风结构具有重要意义。基于1319号台风“天兔”途经的三个边界层风廓线雷达站的观测资料,结合探空数据,本文分析了“天兔”的边界层径向、切向风特征,结果表明：1）最大切向风速出现在眼区附近,在“天兔”稳定维持为强台风级别期间,最大切向风速基本稳定在1800 m高度左右,随着登陆后强度的迅速减弱,最大切向风速减弱、最大切向风速垂直范围缩小;2）最大风速所在高度和台风入流层顶高基本相近,大于依据理查森数或位温梯度所判断出的边界层高度,而基于信噪比（SNR）或其梯度所判断的混合层高度时常偏低;3）“天兔”登陆前边界层高度可以达到2100 m以上,在台风级别及以上时,各站观测到的边界层高度变化不大,基本在1200～1600 m之间,登陆后随着台风强度的减弱,边界层高度迅速减小。     

1013号“鲇鱼”台风在低温区登陆的成因分析

深秋季节,由于大陆冷空气活动频繁,热带气旋一般都海上转向或西行或消失,登陆我国的机会较少,1013号台风“鲇鱼”10月23日在福建漳浦六鳌镇登陆,登陆时的风速达38 m/s,是1949年以来登陆福建最晚的台风,也是登陆福建强度最强的秋季台风,登陆时漳浦县沿海气温远远低于其生存的24°C极值.本文利用NOAA系统(美国飓...     

边界层高度和动量粗糙度的不确定性对台风“天鸽”(1713)模拟的影响

基于中国气象局区域台风数值预报系统(CMA-TYM),通过一系列敏感性试验,分析研究了台风“天鸽”(1713)生命过程中不同时间阶段的移动路径及强度的数值模拟对模式参数化方案中边界层高度(h)和动量粗糙度(z₀)的敏感性。试验结果表明,使用不同参数化方案计算的h在“天鸽”(1713)初期的热带风暴阶段对热带气旋的移动路径有较明显的影响,在台风成熟后对热带气旋的移动路径影响不显著 ;台风中心附近最大10 m风速对h的变化不敏感,而最低海平面气压对h的变化却非常敏感。同时发现在台风发展初期阶段,边界层过薄或过厚都不利于台风强度的发展加强。这表明边界层高度h在热带气旋数值模拟和预报中是非常重要的,尤其是在台风发展的初期阶段。动量粗糙度z0的变化对台风“天鸽”的影响主要体现在台风增强阶段,台风中心附近10 m风速最大值在台风增强阶段对z₀敏感,尤其是在台风发展的初期阶段     

1814号台风“摩羯”造成浙江内陆强降水的动力特征分析

采用 NCEP / NCAR 0. 25°×0. 25°再分析资料及预报场、FY-2E 云顶亮温、雷达、自动气象观测站等资料,运用风场分解、中尺度平滑滤波等方法对台风“摩羯”造成的浙江内陆局地强降水相关动力特征进行分析。结果表明：(1)台风中心环流由低层到高层呈现向西南方向倾斜的非对称结构,台风前侧(浙闽赣交界处)的低涡对中高层整体环流分布造成了一定影响。(2)在台风移动方向(低层垂直风切变顺切变方向)前侧,925 hPa 相对入流辐合与 700 hPa 相对出流辐散形成耦合。(3)边界层辐合及地面辐合线较长时间维持在台风移动方向前侧,正涡度柱随台风移动西传, 在浙中形成低层辐合和涡度叠加效应,有利于浙中内陆局地强降水。(4)偏东气流的风速辐合、边界层相对入流以及之后西南气流的增强对浙中内陆边界层辐合的长时间维持起到一定作用。此外,地形对浙江内陆局地强降水也起了增幅作用。     

郑州“7·20”极端暴雨的水汽输送特征

在亚洲中高纬度“两槽一脊”的稳定环流形势下,西北太平洋副热带高压和台风“烟花”“查帕卡”等共同作用,引导水汽在郑州地区辐合,导致2021年7月19—21日郑州地区出现降水极值超过800 mm的罕见极端暴雨(以下简称为“郑州“7·20”极端暴雨”),造成重大人员伤亡和财产损失。针对此次郑州“7·20”极端暴雨过程,采用HYSPLIT模式追踪其水汽来源和输送特征。结果表明:郑州“7·20”极端暴雨的水汽主要来自北太平洋西部和南海北部,北太平洋西部的水汽受西北太平洋副热带高压和台风“烟花”的共同影响,南海北部的水汽受台风“查帕卡”和“烟花”的共同影响。水汽主要在850 hPa以下高度输送,而来自南海北部的水汽在向北输送的过程中逐渐抬升,临近郑州地区时接近700 hPa。基于HYSPLIT后向追踪的水汽轨迹进行定量计算,得到来自北太平洋西部和南海北部的水汽贡献分别约占73%和27%。     

“0601”号台风控制下的广东近岸浪特征

利用0601号强台风"珍珠"期间广东省沿岸海洋站的波浪、风况等观测资料,并采用SWAN(Simulating WAves Nearshore)波浪数学模型模拟了本次台风期间灾情最严重的汕头—云澳海域的波况,分析了0601号台风期间广东省近岸的台风浪特点。     

0903号台风“莲花”的风结构分析

通过对0903号台风“莲花”在登陆福建晋江并沿着海岸线北上过程中的沿海自动站逐时实况风场资料的分析,研究了该台风的风结构状况,得到以下结论：（1）台风近中心最大风速预报值比实测风速偏小,台风7级风半径则比实际的偏大．（2）实测2min平均风速最大值（Vmax）总体上呈减弱趋势,与时间（t）的回归方程式为：Vmax=28．9—0．61t（n=16,r=0．78,r005=0．50）．（3）台风最大风速半径（R）呈逐渐扩大的趋势,与时间（t）的回归方程式为：R=28．28—4．98t＋0．67t。（n=16,r=0．95,r0.05=0．50）．（4）台风最大风速区位于台风后部．认识台风风结构,有助于不断地提高预报的准确性．     

1917号台风“塔巴”对浙江沿海风场的影响及其成因分析

通过分析浙江省区域自动站加密资料、常规观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°和0.25°×0.25°再分析资料以及卫星TBB (Black Body Temperature)资料,研究2019年第17号台风"塔巴"影响期间,浙江沿海风场分布的特点及其成因,以寻找台风影响时浙江沿海风场预报的着眼点。此次台风大风具有影响时间早、持续时间长、影响范围大和大风强度强的特点。台风环流与浙江沿海地面弱冷空气之间形成一定气压梯度的堆积,以及后续随着台风环流的发展加强,两者之间气压梯度进一步增大,是导致此次台风大风提早出现的原因之一。垂直环流有利于水平的动量输送和高层动量下传,导致此次台风大风范围大、强度强。冷空气在这次台风大风中起到非常重要的作用。随着台风外围环流与冷空气距离拉近,部分干冷空气侵入台风环流,冷、暖气团之间θse等值线密集,环流附近风速增强。由于干冷空气的继续侵入,冷、暖空气相互作用累积并释放斜压能。同时台风低层的暖心结构被冷空气占据,高层暖心结构上抬,形成上暖下冷的中心结构,导致台风开始变性减弱。地形的辐合、阻挡和摩擦作用对风场的再分布也有一定影响。     

海底边界层水流结构及底移质搬运研究进展

海底边界层包括从底底至受其显著影响的水体之间的水层厚度,对海底动力过程,尤其是沉积物搬运及近海底化学物质输运有重要影响,不同的水动力（潮流、波浪及浪流共同作用）形成完全不同的边界层。边界层厚度与水流周期有关,但目前对其理解及计算公式并不统一,边界层内的流带分布与摩阻流速的床底糙率有关,目前已经发展了多种估算这两个参数的方法,对于边界层内的沉积物搬运率的计算,关键在于弄清沉积物在边界层内的沉降、起动     

基于遥感和实测数据对台风LEO和SOULIK期间的飞沫热通量研究

本文应用高风速条件下海面动力粗糙度长度,拓展了COARE3.0块体通量算法,考虑高风速下,海洋飞沫对热通量的贡献。利用GSSTF3(Goddard Satellite-based Surface Turbulent Fluxes Version 3)遥感产品、GSSTF_NCEP(National Centers Environmental Prediction)再分析资料和浮标KEO实测数据,探讨了中国南海台风LEO和西北太平洋台风SOULIK期间湍流热通量的变化。研究结果表明:感热通量与潜热通量相比很小;台风的轨迹与潜热通量的分布密切相关且在台风轨迹的东偏北区域潜热通量数值大;在热带低压之前,原潜热通量与改进后潜热通量的差值即飞沫热通量很小,随着台风等级的增加,飞沫热通量也增加。当台风LEO达到最高即台风级别时原潜热通量达到300W/m2,飞沫热通量与原通量的比值高达12%,而台风SOULIK达到强台风级别时原潜热通量达到1000W/m2,飞沫热通量与原通量的比值达到20%,显著高于台风LEO,飞沫效应更明显。     

珠江崖门出海口大气边界层特征分析

利用广东新会崖门夏、冬季大气边界层综合测试资料，分析珠江崖门出海口地区的大气边界层特征。研究表明：边界层内６００ｍ左右是一个特征量的转折点，风速廓线明显偏离幂指数规律，平衡球法得到的扩散参数和Ｒａｓｑｕｉｌｌ－Ｇｉｆｆｏｒｄ曲线符合良好，三向风速仪法得到Ｄ，Ｅ，Ｆ类稳定度的扩散参数为Ｐａｓｑｕｉｌｌ－Ｇｉｆｆｏｒｄ曲线的２—３倍。珠江崖门出海口地区大气边界层特征和内陆地区有一定差别。     

低风速下海面附近气温场对海气动量通量的影响

实用测的海上和层平均风剖面数据和温度剖面数据，通过数据回归和迭代方法计算出了在不同大气稳定情况下的海面阻力系数。得到了与前人理论计算一致的结论：海面阻力系数随海面大气稳定度的增加而减小，另外，我们还发现：在海面风速小于１３ｍ／ｓ时，不能认为气温剖面外推到海面的值与海面水温的是一致的。这样若用海气温差作为衡量海面上方大气的稳定程度，难于得到上面给出了理结论。这一点同前人的理论计算结果是不相同的。     

海洋底边界层中实测海流的垂直分布I. 余流边界层

海底以上 1— 2m水层的海流垂直分布和变化 ,对于海底泥沙运动和海洋工程设计具有十分重要的意义。迄今为止 ,研究者分别从实测资料、实验室实验和理论等方面对底边界层中稳定流动的垂直分布进行了研究 ,其结果均难以直接满足工程需要。本文基于现有的理论和实验结果 ,发展了现有海底边界层理论 ,运用把稳定流的底Ekman层与对数层相配匹的方法确定了实测余流的垂直分布 ,并给出了在渤海石油平台区的应用实例。结果表明 ,本文给出的原理和方法在应用中与实测结果符合良好 ,可以直接满足工程需要     

红树林对潮流底边界层动力过程的影响

红树林是重要的滨海湿地木本生物群落,其生物地貌过程对防风护堤具有重要作用。为深入研究红树林近底部泥沙输运的机制,在福建漳江口红树林进行了现场观测。通过对比光滩和红树林处的水动力和泥沙动力过程发现,红树林对流速具有明显的阻滞作用和偏转效应,且光滩处沉降作用和再悬浮作用均较明显,红树林处沉降作用明显。结合输运方程计算结果发现,光滩上的沉积物通过潮沟向红树林输运,并为红树林截留沉降,表明红树林可以通过降低水动力以及植物吸附来影响悬沙运动,具有良好的促淤作用。     

赤道西太平洋大气边界层的诊断分析

利用１９９３年ＥＮＳＯ事件爆发（４月）前酝酿时期“热带大洋与全球大气－海洋耦合响应试验”强化观测阶段“向阳红五号”科学考察船１５５°Ｅ，２°Ｓ定点海洋气象和高空大气探测资料，分析了赤道西太平洋大气边界层特征。结果表明：赤道西太平洋上空辐合对流区边界层内也有等温或逆温层存在，大气边界层物理参数变化与大尺度海－气变异有密切关系，赤道太平洋沃克环流加强、东移，边界层上部逆温层出现概率明显增大，边界层内高湿层湿度减小。另外，边界层内实测风速、风向廓线随高度的变化基本上不服从Ｅｋｍａｎ规律，但由其平均，分量合成得到的平均风随高度的变化却基本符合Ｅｋｍａｎ规律。     

TOGA-COARE IOP期间赤道西太平洋海表壁垒层的研究

根据“向阳红五号”调查船于１９９２－１９９３年ＴＯＧＡ－ＣＯＡＱＲＥ（Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｏｃｅａｎ ａｎｄ Ｇｌｏｂａｌ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｏｃｅａｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）强化观测期（ＩＯＰ）期间,在赤道西太平洋观测到的ＣＴＤ,海面气象等资料,计算了海表ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ（壁垒层）厚度。并对该海区壁垒层厚度的变化特征及机制作初步     

珠江三角洲大气边界层温度与流场垂直分布特征

利用顺德地区1988年1月和7月大气边界层1500m内温度、风场资料,分析不同季节、不同稳定度的温度与风场廓线特征。研究表明,夏季温、风垂直增长率大、增值均匀;冬季近地层增长率特别大,向上趋平缓。逆温层在冬季的频率较高,而且在适当天气条件下出现的平流逆温持续时间亦相当长。温、风垂直分布较复杂,很难用直观的简易函数关系表示。因此,沿用各种经验公式时,必须注意在特定地区的实用性。     

热带西太平洋低层大气的多逆温层特征

本文主要利用1986年1—2月,“中美热带西太平洋海-气合作研究”第一航次联合考察期间所获得的水文、气象资料,分析了调查海区对流层大气的温度、湿度的垂直结构,揭示了热带西太平洋对流层低层大气的多逆温层现象,并指出这些薄而弱的逆温层主要是靠大尺度的下沉增温效应形成与维持的。