登陆台风精细结构的观测、预报与影响评估

2015年立项的国家重点基础研究发展计划项目(973计划)"登陆台风精细结构的观测、预报与影响评估"将通过进行登陆台风精细结构的野外科学试验,开展登陆台风精细结构的多源资料分析理论和方法研究,探索登陆台风精细化结构演变规律及其对风雨分布的影响机理,发展高分辨率台风数值预报模式关键技术,开展台风灾害影响(预)评估方法研究等,揭示环境因子及其自身内部的多尺度系统相互作用如何影响登陆台风精细化结构的演变,以及精细结构的演变如何影响台风风雨强度和分布,力争提高登陆台风精细结构的模拟、预报和影响评估能力。     

多通道地基微波辐射计在0713号"韦帕"台风登陆前后探测性能及特征分析

利用上海市气象局2007年9月进行的"韦帕"台风探测试验资料和地面常规观测资料,对多通道地基微波辐射计在0713号"韦帕"台风登陆前后探测性能及特征进行了分析。结果表明:多通道地基微波辐射计探测的温度和相对湿度趋势与GPS探空得到的基本一致,尽管二者之间存在一些小的差异,但也表明了微波辐射计对台风具有一定的探测能力。0713号"韦帕"台风登陆前后温度和水汽密度场上,甚短生命史的冷暖气柱和高水汽密度柱十分活跃,体现了"韦帕"台风登陆前后的阵性特征。     

卫星导风在台风路径预报中的应用进展

台风作为全球危害巨大的自然灾害,对其路径预报的准确度尤为重要.在常规观测资料稀少的热带洋面上,卫星云图是监测热带气旋的主要工具,其中卫星导风技术,通过对云及晴空区特征的追踪,反演出的卫星风矢,在一定程度上弥补了海洋上由于风场观测资料稀缺对台风路径研究的限制,显著提高了台风路径预报水平.结合近年来逐步成熟的卫星导风中的云导风技术在台风预报上的应用,总结了国内云导风技术在改善台风路径预报中的贡献,如加密观测资料、台风中心定位、优化数值模式初始场和客观分析场、构造人造台风Bogus模型以及由其揭示的发展和不发展热带气旋的对流层上部环流特征,同时展望了卫星导风技术及其资料在台风预报实际应用中有待进一步研究的内容.     

浙江省登陆台风暴雨落区研究

分析了1949～2007年在浙江登陆的38次台风的年内分布和迁移规律,台风强度与暴雨中心雨量关系,最大暴雨落区.结果表明:浙江沿海登陆台风以7～8月份为最多;前后两次台风登陆点以区间迁移为主;最大暴雨中心雨量与登陆时台风中心风力、气压关系不密切;最大暴雨落区与台风登陆点位置、登陆后的运动路径和离登陆点的距离关系不大.也研究了登陆台风致涝暴雨分布区域,在防台风实践中,应依此客观事实调整台风暴雨山洪的防御战略.     

中国沿海登陆热带气旋活动特征分析

热带气旋是危害中国最严重的天气系统,分析和认识中国沿海登陆热带气旋活动的新特征对防灾减灾具有重要意义。依据近70年气象资料,采用统计学方法,对登陆中国沿海的热带气旋特征进行分析,研究发现:在气候变化的背景下,登陆中国的热带气旋发生了明显变化。近年台风登陆频数高于往年平均,其整体强度和最大值均呈增大趋势,年台风强度的不稳定性加剧;研究还发现台风强度越高,其生成地纬度带范围越窄且越靠近赤道;建立了高强度热带气旋（STY和SUPER TY）时间和纬度的关系"φ—m"。检验了台风季长与初旋日呈负相关且不受厄尔尼诺现象影响,台风季长符合正态分布并给出概率密度公式。     

全天候卫星微波观测资料变分同化研究进展

云和降水区微波观测包含大量与天气系统,特别是台风、暴雨等灾害性天气系统发生发展密切相关的大气信息,因此微波资料的全天候同化应用成为当前数值预报领域的热点研究问题。过去20年间,全球几大数值预报中心逐步开展了全天候同化技术的研究和业务应用,证实了全天候卫星微波观测资料能够改进模式中的质量、风场、湿度以及云和降水场的初始信息,从而改进数值预报模式的预报效果。通过梳理和评述全天候卫星微波观测资料同化方法,分析其中的关键技术问题和目前存在的困难和挑战,为未来在我国数值天气预报领域开展全天候同化研究提供依据。随着我国新一代数值天气预报模式的发展应用,加强我国全天候资料同化技术的研究将会在业务中发挥更大的科学效益和应用效益。     

多普勒天气雷达探测揭示的台风云娜(Rananim) 登陆前后特征演变研究*

温州多普勒天气雷达(CINRAD-SA)建于面临东海的大罗山顶(海拔714m),探测环境较好,它对0414号台风云娜(Rananim)进行了系统性跟踪探测,取得了完整的基数据资料。应用该多普勒天气雷达连续探测资料,配合地面中尺度自动站加密观测资料,通过云娜台风登陆前后的螺旋云带、台风"眼"眼壁、垂直累积含水量和降水量与眼区速度谱宽、台风内中尺度环流等分析,研究了登陆前后台风强度和雷达径向速度的演变特征;同时使用MM5(V3.6)中尺度数值模式结合雷达数值产品分析,就地形对台风演变特征的影响进行了研究,初步揭示了地形影响的一些主要演变特征。研究发现:云娜台风中心登陆之前,位于海上的台风"眼"眼壁在8km高度以下基本垂直,在8km高度以上"眼"的直径明显增大。当台风登陆时,由于受地形影响,其眼壁出现向前或向右前方倾斜,台风"眼"内回波由低层向高层"填塞"。台风眼"填塞"后,台风环流重又加强,使得强回波主体(＞35dbz)仍可保持眼壁轮廓并能持续相当一段时间,这一现象在数值试验中得到了证实;在台风暴雨系统中垂直累积液态水含量(VIL)相同时,由于液态水含量的密实程度不同"降水效率"差异极大,有时可使降水量的差异达到2.5倍甚至更大;台风登陆时,眼壁速度谱宽急剧变化,从到达陆地眼壁前部的低层起到高层增大。多普勒速度谱宽的这种变化与低空西南急流的维持与否相一致。在3~5km高度以上,谱宽较为稳定,表明该高度层的西南急流稳定维持;台风登陆时,受到地形和山脉影响,最大风速半径及台风环流强度随时间的推延,低层最大环流中心移速减慢、最大风速半径开始缩小;台风暴雨的降雨强度与其气旋性涡旋的动力辐合上升强度趋于一致,从多普勒径向速度场产品可以直观地识别、判断和分析辐合辐散运动与冷暧平流的迭加风场。强降水区集中在台风的右前侧,与台风回波强度的不对称结构相一致,并有明显的"眼"的形状。台风环流在乐清砩头、永嘉中堡附近喇叭口状地形幅合作用显著;东南气流与北雁荡山脉形成的较大夹角,对暖湿气流强迫抬升作用十分明显。     

热带气旋登陆浙、闽时初步预测华北暴雨的方法

本文应用1976年提出的登陆浙、闽的热带气旋造成华北暴雨的天气预报指标对近12年登陆浙、闽的热带气旋对华北暴雨的影响进行了考察分析，指出30年前的研究成果目前仍然适用，同时根据30年来的天气变化提出了预报指标的调整方案。     

考虑极端天气时港珠澳大桥人工岛设计波浪要素——II.设计波要素校核方法

近年来珠江口海域航道治理、桥梁工程、港口建设等大型水上工程建设项目越来越多,水工建筑物安全的重要性和对台风浪灾害破坏的敏感性是大型工程重点关注的要素之一,采用台风浪数学模型分析计算极端天气条件对港珠澳大桥岛桥结合部人工岛设计波浪要素的影响。分析统计1949—2014年影响广东省沿海地区的登陆台风资料,采用随机模型分析珠江口地区300年一遇的台风气压降和登陆最大风速参数;建立珠江口水域的台风浪数学模型;选取不利台风登陆路径,采用300年一遇台风参数组合计算极端天气条件下珠江口内东西人工岛的设计波浪要素,对原设计波要素进行复核。可为其他海洋工程项目设计提供新的思路和研究方法。     

基于历史资料分析的台风水灾智能预警系统研究

台风增水预报对于防范台风水灾具有重要意义.系统采用BP神经网络模拟专家预测潮位的思维方法,通过大量历史资料自我学习建立台风增水智能预报模型,并以图形化方式直观表现预报成果.以近年来的台风增水数据对系统进行检验可以发现,神经网络算法在台风增水预报上有一定优势,系统具有较高的应用价值.     

Characteristics of high impact weather and meteorological disaster in Shanghai,China

This paper discusses the characteristics of high-impact weather events based on available data during 1960–2009, including the frequency and extreme value of rainstorm, typhoon, thunderstorm, strong wind, tornado, fog, haze and hot days in Shanghai, China. The frequency and spatial distribution of meteorological disasters and their impacts on both human and property during 1984–2009 are also discussed. Examination of the frequency indicates a decreasing trend in the occurrence of typhoon, thunderstorm, strong wind, tornado and fog, and an increasing trend in the occurrence of rainstorm, haze and hot days. The number of casualties caused by meteorological disasters appears to show a slight decreasing trend while the value of direct economic loss is increasing slightly during 1984–2009, and the number of collapsed or damaged buildings and the area of affected crops have no significant trend in Shanghai. These results can be attributed to the great efforts for prevention and mitigation of meteorological disasters made by Shanghai government in recent 60 years. With global climate change, urbanization and rapid economic development, Shanghai has become more vulnerable to high-impact weather and meteorological disaster, especially precipitation extreme, summer high temperature, haze and typhoon, so more strategies of mitigation and/or adaptation of natural disasters are quite useful and necessary for local government and the public in the future.     

福建“十五”防震减灾与可持续发展

“十五”计划是我省进入二十一世纪第一个五年计划 ,是关系到我省国民经济可持续发展十分关键的五年计划 ,建设好地震重点监视防御区城市防震减灾体系工程是福建省防震减灾“十五”计划的重点 ,从我省震情、闽东南及闽西地区的社会经济的可持续发展和闽台地震科技合作与交流来看 ,该工程项目建设是十分必要的。在“闽南地区综合防震减灾示范工程”等三大工程建设的基础上 ,进行“一个防震减灾中心、三大地震观测台网和三大基础工程”的建设 ,使福建省地震重点监视防御区内 ,基本实现国家提出的防震减灾十年目标。     

“数字地球”与“数字地震”

本文参阅了有关资料和文献 ,结合本职工作 ,就“数字地球”、“数字福建”和“数字地震”的概念以及它们之间的关系做了阐述。着重阐述了“数字地震”系统的建立和应用对地震预测、预报和防震减灾工作的意义。     

Typhoon disaster in China: prediction,prevention, and mitigation

Typhoon-induced disaster is one of the most important factors influencing the economic development and more than 250 million in China. In view of the existing state of typhoon disaster prediction, prevention, and mitigation, this paper proposes a new probability model, Multivariate Compound Extreme Value Distribution (MCEVD), to predict typhoon-induced extreme disaster events. This model establishes prevention criteria for coastal areas, offshore structures, and estuarine cities, and provides an appropriate mitigation scheme for disaster risk management and decision-making.     

Experiment on Coordinated Observation of Offshore Typhoon in China

The lack of sufficient direct observation data of typhoon fine structure is the main bottleneck that restricts the further development of typhoon discipline and forecasting. This paper briefly introduced the basic information of the National Key R&D Program of China, entitled “Experiment on Coordinated Observation of Offshore Typhoon in China”, which started in early 2019. Firstly, the importance and necessity of the program around the national needs on typhoon-related disaster reduction and prevention were explained. Then, the coordinated observation difficulties and frontiers in the current typhoon discipline situation from the development and improvement of the physical mechanism and key forecasting technologies were shown. The overview of the direct observation instrument and platform, the field campaign and the parameterization techniques related to physical process in typhoon numerical modeling was provided. Finally, the key scientific and technical issues and main research contents of the program were given.     

公元1644—1949年长江三角洲地区历史台风频次序列重建*

使用历史方志资料,根据台风发生时风雨潮洪的特点和文献记录中对它们的文字描述,建立了台风天气灾害现象筛选词语表,提取了台风相关信息,建立了长江三角洲地区公元1644—1949年历史台风灾害数据库。通过对现代台风过程中天气现象和可能造成灾害特征的分析,从历史台风描述词语、风雨潮现象发生的时间和空间特征、台风灾害链、风雨持续时间、台风风向、地形等方面制定了辨识历史台风的4条直接判别准则和6条辅助辨识依据,逐年辨识台风事件。与器测资料相对比,检验了历史台风事件重建的结果,公元1884—1949年间共重建出65次台风事件,相当于器测数的87.8％,两者相差1次以下的年数为55 a,占83.3％,说明利用方志资料重建台风频次序列的可靠性,为重建历史台风频次序列提供了方法支持,对研究长时间台风活动与气候变化的关系具有科学意义。     

The assessment of drought relief by typhoon Saomai based on MODIS remote sensing data in Shanghai,China

Typhoons are one of the major natural hazards occurring frequently in Shanghai. The comprehensive assessment of drought relief by typhoon has become a major concern of scientists and government agencies in Shanghai, China. In this article, with the support of remote sensing data and the available data from local meteorological stations, the regional drought relief was investigated and the change of drought intensity was quantified by the typhoon “Saomai” between 5 and 8 August 2005. The precipitation anomaly calculated on the basis of recorded rainfall was adopted to analyze drought condition changes before and after the typhoon. Then, vegetation supply water index (VSWI) and normalized difference vegetation index (NDVI) were used to monitor the drought relief due to the consecutive shortage of summer rainfall. Impact of typhoon on drought was compared by VSWI before and after typhoon Saomei. The results showed that the typhoon alleviated the drought of the vegetation by more than 70 %, based on the spatial and temporal distribution of precipitation, the ground temperature, relative humidity, high temperature, NDVI from Shanghai area. The result shows that MODIS remote sensing data are a useful quantitative monitoring tool in drought relief by local typhoons. More strategies are necessary to be adopted for prevention and mitigation of meteorological disaster in Shanghai in recent years.     

"5.12"震后区域地质灾害危险性评价研究——以青川、平武县为例

四川省"5.12"地震影响区,诱发了大童滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害,给人民生命财产造成了重大损失.震后要相当长的余震期,加之降雨大,地质灾害还有进一步恶化的趋势.运用地面调查方法很难满足要求,尤其是很难满足时效性,结合研究区地质背景特征和多源遥感数据解译结果,确定地质灾害评价的指标体系,综合运用数学方法、GIS技术,...     

基于灾损评估的青海高原冰雹灾害风险区划

利用青海高原1961-2010年42个气象站逐次冰雹过程及其灾情信息, 采用滑动平均、 标准归一化及线性回归等方法, 在分析致灾因子危险性、 承灾体易损性评估指标的基础上, 建立了冰雹灾害区划模型, 并结合ArcGIS9.3平台得到青海高原冰雹灾害风险区划图. 结果表明: 青海东部农业区、 环青海湖地区、 柴达木盆地东部及三江源地区中东部为易受冰雹灾害影响的特高风险或高风险区域; 祁连山地区为中风险区, 而低风险区则位于柴达木盆地中、 西部. 区划结果与历史冰雹灾情基本吻合, 旨在为该区防灾减灾提供科学依据.