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。     

我国台风风暴潮灾害研究

我国是世界上台风登陆最频繁、灾害损失最多的国家之一。本文基于热带气象局发布的热带气旋资料(1990-2018)及自然资源部发布的《海洋灾害公报》(2000-2018)资料,对影响我国的台风特征及风暴潮灾害进行分析研究,结果显示:1990-2018年间登陆我国的台风不仅次数多,强度大,而且登陆的频率和强度都在增加,这对我国沿海地区的威胁进一步加剧;登陆我国的台风季节性特征明显,主要集中在7-9月份;登陆地点遍布中国沿海地区,主要集中在浙江省及其以南沿海省市;受台风风暴潮灾害影响,南部沿海地区受损严重,尤其是广东省、福建省、海南省和浙江省,这与台风登陆地点有很好的相关性。随着我国防灾减灾意识的加强,近年来台风风暴潮灾害给我国沿海地区带来的灾害损失有所减弱,但是每年的损失依旧很高,我国需要努力完善台风风暴潮风险评估体系,提高灾害预警能力,采取更多的措施来降低台风风暴潮对我国沿海地区的不良影响。     

台风异常路径与风暴潮

风暴潮预报准确率首先决定于台风路径预报的准确率。取西─西北方向移动的台风是主要的登陆中国并造成风暴潮灾害的台风。大约20─30％的台风以异常路径而移动,并在中国引起突然的大风、暴雨和风暴潮灾害。一般来说,这种风暴潮并不太严重。当然,某些突然东折的台风不登陆中国,也未造成灾害。本文讨论了几类异常路径台风和正常往西─西北移的台风移动机制以及所引起的风暴潮。     

0216号台风风暴潮分析

本文着重分析了0216号台风引起的福建全省沿海风暴潮几个显著特点及其成因，初步探讨灾情分布的原因，为今后该类型台风风暴潮预报积累经验及防灾减灾提供基础资料依据。     

坎门站台风风暴潮特征分析

坎门站是我国历史最悠久的验潮站,是浙江省主要验潮站之一。本文统计了历年22个对浙江影响较大的、强度较强的台风,通过对坎门站的风暴增水特征的分析,发现该站的增水有较强的规律性。特别是最大风暴增水和天文高潮位基本上是相重合的,约占统计个例中的77%。     

9204号台风风暴潮的预报

9204号台风是1992年登陆我国的第一个台风,引起了海南省及广西沿海显著的风暴增水,广西几个测站出现了超过当地警戒水位的高潮位。在其台风影响期间,国家海洋预报台风暴潮预报组密切注视台风动向,利用已建立的动力数值预报模式,先后进行了6次跟踪计算,该模式计算结果在这次风暴潮预报中发挥了重要作用,此次预报亦是对该数值预报模式的一次最理想且成功的实践检验。     

粤东海岸台风风暴潮数值预报

粤东海岸台风风暴潮数值预报取风暴潮运行的全流方程组及其有限差分方程组，并取Jelesnianski飓风模型，在注意到复杂海岸和海洋边界的同时，采用独特的边界布局、复合开边界及使用简便的固化预报程序处理方法，提出了一组可适用本海岸的台风风暴潮数值预报模式。在闽粤海岸经袭击影响粤东海岸的18场历史台风风暴潮的数值计算试验，有实测增水资料可对比的试验结果中，多数试验的计算与实测台风增水曲线拟合较佳，达到本项目研究的预期目标。试验结果有力地证明了该风暴潮数值模型是可靠的，可加以推广和应用。     

南海区台风风暴潮时空分布特征

利用1950—2011年间286次台风风暴潮过程中的最大风暴增水资料,统计分析了南海区风暴潮的时空分布特征,并结合热带气旋活动背景及沿岸海岸地形对相应的特征进行理解。结果表明:在空间分布上,粤西和珠江口岸段的风暴潮最为频发,且粤西的风暴潮最严重,特别是雷州半岛东岸;在季节分布上,7—9月风暴潮最为频发,且盛夏7—8月最为严重;在年际变化上,南海区风暴潮存在3～4 a及8 a左右的周期振荡;在长期变化趋势上,南海区风暴潮有频次略微减少,而平均强度增强的趋势,特别是较严重风暴潮过程趋于频发。     

台风风暴潮灾害风险评估研究综述

综合前人研究成果,认为风暴潮灾害风险系统由致灾因子危险性、承灾体脆弱性和灾害的损害组成,并从致灾因子危险性、承灾体脆弱性入手,对国内外风暴潮灾害风险评估主要研究方法进行系统梳理、总结,比较其优势及不足,对未来的研究重点进行了展望,为我国沿海地区风暴潮灾害风险评估理论的发展、完善提供参考。     

基于多源数据的台风风暴潮概率预报研究:台风集合的构建

建立了一套用于台风风暴潮集合预报的台风集合构建方案.首先基于中国中央气象台、中国香港天文台、中国台湾中央气象局、美国联合台风预警中心、日本气象厅和韩国气象台6家预报中心的预报数据,构建一个误差更小的24 h、48h和72 h预报时效的台风分析数据;然后基于分析数据构建9个路径样本(1条分析路径+2个概率圆上的8条概率路...     

QuikSCAT风场在台风风暴潮计算中的应用

业务化风暴潮计算中多采用模型风场的算法来给出风暴潮强迫场。最大风速半径是模型风场最难确定的参数之一。利用QuikSCAT卫星风场数据拟合台风最大风速半径是确定该参数的有效方法。将拟合得到的最大风速半径代入模型风场计算风暴潮的驱动场,模拟的沿岸风暴增水与实况更为接近。     

Application of artificial neural networks in typhoon surge forecasting

A typhoon-surge forecasting model was developed with a back-propagation neural network (BPN) in the present paper. The typhoon's characteristics, local meteorological conditions and typhoon surges at a considered tidal station at time t−1 and t were used as input data of the model to forecast typhoon surges at the following time. For the selection of a better forecasting model, four models (Models A–D) were tested and compared under the different composition of the above-mentioned input factors. A general evaluation index that is a composition of four performance indexes was proposed to evaluate the model's overall performance. The result of typhoon-surge forecasting was classified into five grades: A (excellent), B (good), C (fair), D (poor) and E (bad), according to the value of the general evaluation index. Sixteen typhoon events and their corresponding typhoon surges and local meteorological conditions at Ken–fang Tidal Station in the coast of north-eastern Taiwan between 1993 and 2000 were collected, 12 of them were used in model's calibration while the other four were used in model's verification. The analysis of typhoon-surge forecasting results at Ken–fang tidal station show that the Model D composing 18 input factors has better performance, and that it is a suitable BPN-based model in typhoon-surge forecasting. The Model D was also applied to typhoon-surge forecasting at Cheng-kung Tidal Station in south-eastern coast of Taiwan and at Tung-shih Tidal Station in the coast of south-western Taiwan. Results show that the application of Model D in typhoon-surge forecasting at Cheng-kung Tidal Station has better performance than that at Tung-shih Tidal Station.     

珠江口地区台风风暴潮的数值模拟试验

本文选取了3个珠江口对造成严重风暴潮灾害的南海西北向路径的台风作为个例,利用国家海洋环境预报中心建立的业务化的台风风暴潮模式进行风暴潮后报检验.将结果与珠江口地区三个验潮站实际观测资料进行对比发现:模式的后报效果比较理想,对业务预报中最为关心的最大风暴增水值模拟较好,说明该模式对模拟这类型路径台风引起的风暴增水有较好的预报适用性.并且进一步发现:强度越大的台风,增水峰值模拟效果越好;该地区各验潮站的最大增水通常发生在台风中心距离验潮站最短的几个小时内.     

基于SSA-SVM模型的台风风暴潮灾害损失评估

受全球气候变化影响,台风风暴潮造成的损失显著增加,准确构建高效、合理的损失评估模型对海洋灾害防灾减灾工程具有重大现实意义。使用4组指标构建台风风暴潮指标体系,并通过主成分分析筛选出输入因子。采用麻雀搜索算法优化支持向量机模型对台风风暴潮损失分级和直接经济损失进行评估,与其他优化算法进行比较分析,发现该模型具有更好的预测精确性。对指标体系中的4组指标分别进行评估,得出指标的有效性大小为危险性指标>气候变化指标>易损性指标>防灾减灾能力指标,表明了该实验的合理性,为防灾减灾事业提供了有效的评估方式。     

Assessment of typhoon storm surge disaster scale based on expansion model

The South China Sea suffers strongly from the typhoon storm surge disasters in China, and its northern coastal areas are facing severe risks. Therefore, it is necessary and urgent to establish an assessment system for rating typhoon storm surge disaster. We constructed an effective and reliable rating assessment system for typhoon storm surge disaster based on the theories of over-threshold, distribution function family, and composite extreme value. The over-threshold sample was used as the basi...     

台风风暴潮异模式集合数值预报技术研究及应用

台风风暴潮数值预报的准确性在很大程度上取决于台风路径预报和强度预报的精度以及风暴潮预报模型的计算精度。目前,国际上24/48 h台风路径预报平均误差分别约为120/210 km左右[1],对于走向异常的台风误差更大;更有,根据单一的台风路径和单族的风暴潮数值预报模式并不能保证获得可靠的风暴潮预报结果。考虑多重网格法原理具有在疏密不同的网格层上进行迭代以达到平滑不同频率的误差分量,使得计算快速收敛,精度提高的特性。在前期研究基础上基于业务化高分辨率(结构网格/有限差分算法)和精细化(非结构网格/有限元算法)台风风暴潮集合数值预报模型构建多模型台风风暴潮集合数值预报系统。采用"非同族"模型进行集合预报很大程度上降低了误差相似遗传的可能性。应用该方法对典型台风风暴潮过程进行了试应用,试报结果表明:该方法对风暴潮增、减水预报效果高于单一集合预报,具有一定的应用前景。     

基于SSA-ELM模型的台风风暴潮灾害损失预评估

近年来全球气候变化加剧,台风风暴潮灾害的频率、强度和损失逐渐加大,台风风暴潮灾害损失的预评估对海洋防灾减灾工作有重大现实意义.作者选用广东省1995年—2020年间的50组台风风暴潮数据进行研究,量化气候变化数据,建立台风风暴潮损失评估体系并通过主成分分析进行降维.采用麻雀搜索算法优化极限学习机建立预评估模型,分别对台...     

罗源湾海域台风风暴潮数值模拟研究

本文以福建罗源湾海域为重点研究区域,结合台风风暴潮数值模式,对不同强度、不同方向台风引起的风暴潮增（减） 水规律进行了数值模拟研究。通过对影响罗源湾海域的历史台风分析,确定了影响该区域的两种典型台风路径,即东南-西北移动 （NW-SE） 和南-北移动 （N-S） 路径。文中结果表明：在两种典型路径台风到达罗源湾海域时,罗源湾内的风暴增水达到极值,在超强台风 （中心气压及最大风速：945 hPa,55 km/h） 作用下,NW-SE 和 N-S 路径下增水极值分别为3.9 m 和 3.67 m。随着两种典型台风路径从湾外向湾内平移,湾内不同岸段的风暴增水表现出不同的规律：北岸和西岸增水逐渐增大且在典型台风路径过湾顶向西平移约 15 km 处达到最大;湾内南岸区域增水逐渐减小且在台风路径过湾口向湾外平移约 15 km 处达到最大;湾口站点增水极值随路径平移无明显变化。对于 N-S 典型路径方向,台风中心过罗源湾后有明显减水现象,且越靠近湾内的站点减水程度越大,超强台风作用下湾内西北角站点减水达 2.80m,而 NW-SE 路径的台风风暴减水现象不明显。