江苏沿海台风暴潮过程中的波浪增水分布研究

基于浅水方程和第三代波浪模型,构建了江苏沿海的风暴潮和台风浪耦合模型,并通过对天文潮、风暴潮和台风浪的模拟对模型进行验证.通过比较6场典型台风过程中江苏沿海的波浪增水特征,剖析了江苏沿海波浪增水的量级及空间分布特征.研究表明:受岸滩地形控制,不同台风暴潮期间江苏沿海最大波浪增水分布呈现类似特征,总体上,江苏中部和南部沿...     

海平面上升对北部湾风暴潮增水影响研究——以 2012 年台风“山神”为例

全球变暖引发的海平面上升将加剧风暴潮增水,进而危及沿海经济发展与社会安全保障。本文基于模型耦合与模型嵌套技术构建北部湾台风风暴潮数值模拟系统,以2012年台风"山神"为天气背景,通过设计7组情景模拟研究未来不同海平面上升背景下北部湾风暴潮增水变化。结果表明:风暴潮期间水位从南向北沿北部湾逐渐涌高,最高水位发生在广西沿岸,达2.4 m以上。天文潮和台风风场拖曳力是形成高水位的主要驱动力,其中天文大潮和最大风场拖曳力对最高水位的贡献率分别约占70%和30%。海平面上升对风暴潮增水的影响具有时空非线性和非均一性特征。其中,潮位波动和波-流耦合效应会改变实际最大增水发生时间,导致钦州湾附近高潮位大致提前1天半,海平面上升1.1 m使得最大风暴潮增水大致提前30 min;未来海平面上升0.66～1.1 m将导致北部湾大部分海域风暴潮增水幅度放大6%～10%,广西沿岸钦州湾和大风江河口出现负增加效应,可能与溺谷海湾地形特征有关。研究结果可为未来北部湾沿岸防御风暴潮灾害提供理论依据。     

广东、海南沿海的台风暴潮

本文以大量的实测和调查资料为基础,介绍了广东,海南沿海风暴潮灾害情况论述了广东、海南沿海台风暴潮的产生、暴潮位和台风增水的分布及其与地形的密切关系。指出粤东汕头-饶平、珠江口、雷州湾和琼州海峡沿海为广东、海南沿海台风暴潮严重的四个岸段。因此在开发、利用和经济活动中都必须充分注意。     

历年影响广西沿海的热带气旋及其灾害成因分析(英文)

登陆或经过广西沿海的热带气旋是一种严重的自然灾害,每年热带气旋所伴随的大风、大雨、风暴潮等灾害造成沿海地区严重的财产损失或人员伤亡。通过对1950~2012年影响广西沿海的热带气旋的统计分析发现,影响广西沿海的热带气旋数量年际变化明显,最多的年份达9个,最少的年份为0个;热带气旋季节分布具有明显规律性,每年的7、8、9三个月为影响高峰月,其次为6、10月;热带气旋从菲律宾以东洋面进入南海后穿过海南省和雷州半岛再次登陆广西沿海的次数最多,该类热带气旋引起的风暴增水平均值为111.2 cm,到达非登陆台风增水的2.6倍。风暴潮灾害的形成与强台风天气系统、全日大潮、河流下泄洪水直接有关。强台风产生巨浪及降雨,使入海河口水位上升,与风暴潮叠加后产生明显的增水,造成巨大的潮灾。     

福建中南部沿海风暴潮统计特征分析

利用福建中南部沿海4个主要验潮站历史风暴潮资料,对福建中南部沿海风暴潮进行了季节和年际统计特征分析,同时对风暴潮增水和高潮位最大增水划分等级进行统计特征分析,并对最高潮位超警戒潮位频数进行统计分析。结果发现:福建中南部沿海风暴潮存在显著的季节变化,7—9月为一年之中发生最多的月份;福建中南部沿海风暴潮年发生频数分别在1960—1965年、1990—1995年和2000—2005这3个时期出现峰值。福建中南部沿海风暴潮出现较强的风暴潮(增水100 cm以上)次数并不多,过程增水和高潮位增水的年代际变化特征不明显。福建中南部沿海超警戒潮位频数自2000年后出现上升趋势,反映了风暴潮灾害风险程度的上升。     

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。     

湛江港台风暴潮的一种计算方法

一、引言 我国是一个风暴潮危害严重的国家,从南到北沿海各地都几乎不同程度地遭受到台风或寒潮（或冷空气）所激发的风暴潮的袭击。华南沿海更是频繁出现台风潮灾。风暴潮是指大气或伴随大气扰动的气压急剧变化而导致的水体（指海洋、河口、湖泊等）异常升降现象,又叫“风暴增水”。增水过程一般分三个阶段:1、初振阶段,2、激振阶段,这时台风中心移近海港,往往在台风登陆前后几小时内出现猛烈增水,达到过程最大值。3、余振阶段。鉴于台风的强弱,路径不同等因素,增水大小不一,但过程大体一样,仅时间长短,波动大小略有差异。增水峰值发生的时间,在各个港口每次台风时间不一。历史上华南沿海最大的台风增水6903号（汕头）和8007号（湛江）台风暴潮最大值均发生在台风登陆时刻。增水的大小除台风因素外,还受港口地形的制约,形成增水分布的不同特点。广州湾探入内陆,港口向东南敞开,进入南海的西太平洋台风波可长驱直入,有利海水堆积,造成增水,甚至发生共振。     

历年影响广西沿海的热带气旋及其灾害成因分析

通过对1950-2012年影响广西沿海的热带气旋的统计分析发现,影响广西沿海的热带气旋数量年际变化明显,最多的年份达9个,最少的年份为0个;热带气旋季节分布具有明显规律性,每年的7、8、9三个月为影响高峰月,其次为6、10月;热带气旋从菲律宾以东洋面进入南海后穿过海南省和雷州半岛再次登陆广西沿海的次数最多,该类热带气旋引起的风暴增水平均值为111.2 cm,到达非登陆台风增水的2.6倍。风暴潮灾害的形成与强台风天气系统、全日大潮、河流下泄洪水直接有关。强台风产生巨浪及降雨,使入海河口水位上升,与风暴潮叠加后产生明显的增水,造成巨大的潮灾。     

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。     

8114台风暴潮与天文潮非线性耦合作用的初步探讨

黄海的台风暴潮,具有明显的周期性波动。除风暴扰动的长波效应外,还存在天文潮与风暴潮的耦合作用。本文对此进行了数值模拟。计算结果与实际基本相符。由此说明,潮周期波动主要是由天文潮与风暴潮的耦合作用所致,其波动的强弱取决于风暴潮流与天文潮流的相对运动方向、潮差及增水的大小。涨潮时增水最大;退潮时增水最小;而高潮时不出现增水极值。     

山东沿岸历史风暴潮探讨

作者根据地方史志资料进行分析与统计,提出山东沿岸风暴潮的特点:存在风潮和台风暴潮两种型式。在风潮中,春季风潮占绝对优势,秋季风潮是次要的。三者的关系是:台风暴潮:春季风潮:秋季风潮=50％:37％:13％。此外,还分析了在风暴潮记载中的有关气象记录问题以及历代王朝有关风暴潮记录的特点。提出历史风暴潮灾情的个例,举出1985年山东沿岸发生的风暴潮灾情,以说明风暴潮灾害的严重性。     

北海市沿岸风暴潮特征研究

根据1965—2009年间影响北海市沿岸的热带气旋资料和风暴增水资料,进行统计分析北海市沿岸的风暴潮特征。结果表明:北海市沿岸平均每年发生风暴增水2—3次,其中较大以上强度的风暴增水每年0.87次,严重以上强度的风暴增水每3年有一次;北海市沿岸每年4—11月均有可能发生风暴增水,且集中在7—10月,尤以9月最多。影响北海市沿岸的热带气旋主要以西北行路径为主,且多是穿过雷州半岛或海南岛后在越南沿海登陆,此种情况下,风暴增水曲线表现为周期性波动。另外,本文还采用Pearson-Ⅲ分布和Gumbel分布来估算风暴增水频度,得出北海市沿岸不同重现期的高潮位值。     

广西沿海风暴潮的数值计算研究

采用二维平均流非线性数值模型，模拟了经过北部湾并影响广西沿岸的7703、7812号热带气旋所产生的非周期性水位的变化。其中7703号热带气旋影响广西沿岸的路径偏西，因此，东起北海市，西至白龙尾，极值增水都接近1.3m，是廉江三角洲20世纪90年代以前仅次于1906年、1964年的第三个增水极值。7812号热带气旋影响路径偏东，从北海市向东到铁山港一带，风暴增水比北海市以西显著增高。广西沿岸风暴潮增减水大体存在三个过程：缓慢减水、突然升高、然后持续20个小时的回落。     

河北省沿海风暴潮特征及成因分析

以秦皇岛、京唐港、曹妃甸、黄骅4个验潮站的实测潮位和逐时风的数据为基础,以2013年河北省政府发布的风暴潮四色警戒潮位值为标准,统计了2008-2017年10 a河北省沿海的风暴潮过程,从警报级别、区域分布、时间分布、天气系统、经济损失5个方面分析河北省沿海风暴潮特征,并从地形、天文潮与天气系统配合、海平面上升、全球变暖引发的气候异常4个方面分析了影响河北省沿海风暴潮的成因,分析得出:受天气系统的影响,7-10月是河北省风暴潮高发时段,且由于河北省岸线分布特点,沧州市沿海受到风暴潮影响的次数最多,唐山和秦皇岛次之,沧州和唐山地区的风暴潮过程多由东北向大风引起,而秦皇岛地区的风暴潮过程多由东南向风引起。     

渤海风暴潮的初步探讨

根据山东渤海沿岸各县县志记载的不完全统计,自汉朝初元(公元前48年)至民国27年(公元1938),渤海南部沿海发生的特大潮灾有79次之多(见表1)。其中特大潮灾如唐朝高宗上元三年(公元676年)八月,“青州大风,海溢,漂民五千余家,齐淄等七州大水”;明朝万历四十一年(公元1613年)七月,“海水溢逾百余里,坏民舍无算”。再如1938年8月31日,台风由青岛登陆,横断山东半岛西部(见图1),晚间抵达黄河口,逐渐停滯减弱,变成一个低气压。这次台风不仅在青岛造成严重灾情,整个渤海沿岸都深受其害,并且出现了历史最高水位。解放后,渤海又多次受到强风暴潮的危害。历史资料表明,渤海的菜州湾和渤海湾地区是风暴潮的多发区和严重区,这种潮灾大都出现于春秋过渡季节和盛夏台风频繁活动季节。 近几年来,国内对渤海局部地区风暴潮的研究已有许多论述,但大都是对冷锋所导致的单站风暴潮的研究,对台风潮的研究则较少。本文试图对冷锋和台风两种灾害性天气所导致的整个渤海风暴潮的一些现象作一较全面的讨论,并对其一些基本特性作一理论分析。     

渤海沿岸风暴沉积体的研究

渤海沿岸是风暴潮常发地区之一.温带气旋和热带风暴作用形成该区的风暴沉积体.研究风暴沉积体的特征及其分布规律,探讨全新世以来风暴作用对沿岸地质环境演化影响及沉积模式.进行野外地质调查和历史资料研究,综合研究渤海沿岸风暴潮动力环境.渤海沿岸的风暴沉积体表现为滨岸沙堤、贝壳堤、风暴沉积砂层等地质体.保护风暴沉积体,合理开发利用,提出减轻灾害的措施和对策,有利于当地经济的可持续发展.     

2006年夏季福建近海台风风暴潮特征分析

根据2006年夏季福建沿岸4个海洋观测站和福建近海5个潜标水位观测站的水位观测资料,分析了在4个热带气旋影响下的福建近海风暴潮特征．结果表明：福建沿岸海域的台风风暴潮大小不完全取决于台风强弱,与大风半径关系密切．若台风大风区覆盖整个台湾海峡,福建沿岸海域增水都较大,比如0604号强热带风暴“碧利斯”的大风区较大,由其引起厦门海洋观测站的最大增水高度达114em．0608号超强台风“桑美”和0609号强热带风暴“宝霞”双台风的大风区都比较小,由其引起的各测站增水相对也较小,增水高度最大的厦门海洋观测站只有52em．比较福建近海潜标水位观测站及其附近的海洋观测站采用11点（11h）滑动平均后的最大增水可知,福建近海潜标观测站台风增水高度（22～46cm）比沿岸海洋观测站的台风增水高度（62—73em）小40％左右．这表明台风增水有个向岸堆积的过程,即测站离岸越远,台风增水高度就越小．位于热带气旋（0605号台风“格关”）行进路径右侧的测站增水较大（平潭海洋观测站极值增水高度为49em,崇武海洋观测站极值增水高度为55em）,位于热带风暴行进路径左侧的测站增水较小（东山海洋观测站极值增水高度为45cm）．通过对0604号强热带风暴“碧利斯”引起的各测站增水滤除高频振荡后,福建沿岸海洋观测站最大增水高度从大到小依次为崇武站（74orfl）、平潭站（73em）、厦门站（68om）、东山站（62cm）,可见距离热带风暴中心越近（距离热带风暴中心从近到远依次为平潭、崇武、厦门、东山海洋观测站）,增水高度越大,反之,增水高度越小．台湾海峡地形和福建沿岸海域地形容易出现双（多）增水峰现象．通过对各测站台风增水时间序列进行最大熵谱分析可知,热带气旋容易引起福建沿岸和近海各测站台风增水出现周期为12．0h的振荡．     

Studies on storm surges and tides

Studies on storm surges and tides by the author can be classified into following four categories of works; (1) observational results on storm surges; (2) dynamics of storm surges including their numerical simulations; (3) methods of tidal analysis; and (4) long-period variations of sea level.As for the first subject, distributions of tidal deviations were investigated for some representative typhoons. Peak surges exceeding a definite value were also extracted from tidal records of Kôbe, Ôsaka and other ports. They were used to estimate return periods of storm surges, and to clarify the relations between storm surges and meteorological conditions.Dynamic studies on storm surges were concentrated especially to those produced by progressive meteorological disturbances. Numerical simulations by the primitive method started soon after the damage of Ise Bay Typhoon in 1959. Computations were made also for Ise Bay, Tôkyô Bay, Ôsaka Bay and other basins along the Japanese coast. Numerical simulations were also made for storm surges produced by Hurricane Carla striking the Coast of the Gulf of Mexico in 1961.Tidal analysis were also made by the author, and they included a new method based on the harmonic analysis of consecutive data for 355 days.Seasonal and long-term variations of sea level were also studied.