一类能引起温州鳌江站风暴潮持续增水的台风路径分析与预报

温州沿海地区是风暴潮灾害的多发区,本文通过统计2000—2010年10年间在120°—121°E范围内活动的台风资料,对一类能引起温州市鳌江潮位站显著持续增水的北上型台风和风暴潮资料进行特征分析和预报探讨,为鳌江站今后预报此类台风风暴潮提供一定的依据。     

典型路径下台风移速调整对鳌江站增水的数值分析

以藤田台风风场为驱动ADCIRC模型,经实测数据验证,较好地模拟了1808号台风"玛莉亚"风暴潮过程。基于1808号路径西行登陆闽北型台风,设计了不同区段、不同移速下的敏感性实验,分析了台风在闽北海域西行段(121.9°～119.9°E)的移速调整对于鳌江站增水的作用。结果表明:台风于西行前段(121.9°～121.0°E)的高移速有利于鳌江站增水快速增大,西行后段(121.0°～119.9°E)的低移速有利于增水维持高位,从而与天文潮高潮位碰头,二者互相配合导致鳌江站突破红色警戒潮位值。当台风以20～50 km/h匀速西行时,台风移速越快,鳌江站增水极值越大,增水维持高位时间越短;此外移速快还加剧了台风不对称性,加入台风移行风场后,最大增水值增加了8%～25%。     

浙江海门站风暴潮增水特征及其预报

台州湾地区是浙江省风暴潮灾害重灾区之一,海门站位于浙江台州湾口门处.本文分析1950-2004年间对浙江造成重大影响的台风风暴潮过程,了解海门站台风风暴增水特征,并结合实际预报工作初步探讨海门站风暴潮预报方法和预报着眼点.     

温州港台风暴潮高潮最大增水分析和预报

本文统计分析了温州港台风暴潮的情况，着重分析预报登陆型台风在登陆前和登陆后高潮时温州港的增水，并分析了海上转向型台风在高潮时的最大增水。通过统计相关建立起相应的预报公式，为温州港台风暴潮预报提供一定依据。     

1323号“菲特”台风过程鳌江站历史最高潮位的数值模拟

采用丹麦DHI的Mike21水动力计算模块建立浙江沿海二维潮位数学模型,结合全球天文潮位预报模型,根据1323号台风"菲特"的气象资料,模拟了该强台风在浙江省的风暴潮过程,并特别对造成历史最高水位的鳌江站的风暴潮位和增水过程进行了分析。计算结果表明:该站最高潮位和最大增水的模拟精度在10 cm左右,时间误差约10 min,模型在本海域的数值计算能够满足预报要求。     

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.     

浅析0519号"龙王"台风风暴潮特征

0519台风是今年正面袭击福建沿海的台风之一,全省沿海各验潮站台风过程增水均较小,但福建省却发生了百年一遇的重大灾情。鉴于以上特点,本文对0519号台风风暴潮过程、灾害情况进行回顾,总结台风风暴潮增水特征,从风场、气压场、天气形势(高空、地面、卫星云图)几个方面初步分析增水较小原因,总结经验,为以后同类型台风的预报提供参考依据。即应考虑较小增水,但却不能对台风造成的灾害掉以轻心,而应考虑大浪和暴雨可能造成的重大灾情。     

海口湾风暴增水与天文潮非线性关系初步分析

本文利用1953～1991年的海口海洋站实测风暴增水资料与天文潮涨落情况进行初步分析,分析结果表明路径、强度和移动速度相似的台风最大风暴增水在遭遇天文潮涨潮时比落潮时增水值大,这对于今后预报台风风暴增水有一定的参考价值。     

神经网络在珠江口风暴潮预报中的应用

当风暴潮沿河道上溯时,处于珠江口地区的灯笼山测站和黄埔测站的水位之间存在着非线性响应关系。文章利用BP人工神经网络,建立了两测站台风暴潮和天文潮的综合增水效应预报模型,对9903、9908和9910号台风期间黄埔站的综合增水进行了预报,并针对不同预报时段对计算结果和潮位极值的准确程度进行了相应的讨论。结果表明,该方法的预报精度较高。最后通过与纯风暴增水模型的对比,说明了综合增水模型的优越性。     

浙东沿岸多港口台风增水预报方法的探讨

浙东海岸为东海沿岸遭受台风袭击严重的地段之一.而台风增水所导致的暴潮水位往往又是造成灾害的主要原因.因此,研制或改进出一种适应该地区台风增水的预报技术,并使之投入具体的预报业务,仍是当前一个迫切的研究课题.为此,我们在研究了“Pore模式”的基础上,结合我国具体情况,设计了东海海平面气压网格用于热带风暴(台风)增水的预报,建立一种多港口且具一定时效的预报模式.本文以浙东沿岸两个港口为例,作了初步检验,结果较好.     

闸坡站风暴潮增水与热带气旋登陆点及路径的关系

将1992～2006年15a间影响和登陆闸坡站的热带气旋按照登陆点和移动路径进行分类．研究各类热带气旋在闸坡站引起的风暴潮增水峰值的出现时间与热带气旋登陆点及移动路径的关系,定性分析热带气旋风场结构对风暴潮增水的影响并经过2007年至今风暴潮增水预报过程中的实例检验．结果表明：闸坡站的增水类型与热带气旋的登陆地点和路径关系密切．在闸坡站登陆的东北行热带气旋引起的风暴潮增水多出现在登陆前,其他路径则出现在登陆时或登陆后;在闸坡以西登陆的热带气旋引起的风暴潮增水峰值一般发生在登陆时或登陆后1h以内;在闸坡站以东登陆的热带气旋引起的风暴潮增水峰值一般发生在登陆前10h以上;而其他类型的热带气旋引起的风暴潮增水由于个例较少规律尚不明显．     

1949—2009年登陆和影响浙江的热带气旋分析

通过对1949—2009年61年间登陆和影响浙江的热带气旋的时空分布特征、主要影响路径等的分析,发现在7—9月份登陆浙江的热带气旋占登陆总数的92.5%,7—9月份影响浙江的热带气旋占影响总数的82%。影响浙江的热带气旋中登陆福建或在台湾海峡消失的热带气旋占的比重最多。虽然西北太平洋上热带气旋生成个数近年来大幅减少,但登陆浙江的强台风有明显增多的趋势。随着气候的变暖,海水温度的增高,热带气旋生成的时间提早,结束的时间偏迟。另外通过对热带气旋影响时各海岛、沿海和内陆站的大风、暴雨的分析,发现热带气旋影响期间容易引起大风天气的是大陈和嵊山站;容易引起暴雨天气的是温岭、临海和温州站。本文还分析了验潮站最大增水超过1m、2m、3m的时空分布特征。     

湛江港风暴增水特征分析

本文在统计1950－1997年影响湛江港的热带气旋的基础上，利用1953－1982年30年间湛江港发生的风暴增水的资料，对湛江港风暴增水的总体特征进行了分析，总结出湛江港风暴增水的特征在于季节分布的不均匀、大的正增水和高实测水位出现频繁、造成的风暴潮灾比较严重；通过两类典型风暴潮的详细分析，结果表明：湛江港的风暴增水与影响湛江的热带气旋密切相关，大的风暴增水主要由台风引起，湛江港的地理位置也是影响风暴增水的重要因子。     

辽东湾东部区块热带风暴设计增水的计算

以辽东湾东部区块出现的极值增水序列为例,考虑热带气旋过程出现频次的影响,采用泊松-最大熵复合极值分布进行了增水统计分析,计算得到辽东湾东部区块的增水重现值.最大100年一遇值为183cm,最大50年一遇值为158cm,皆出现于第1区块.由于受地形的影响,区块1、2与3的增水大小相似,区块4则略小.该结果对辽东湾东部区块...     

广东省沿海防潮减灾研究概述

广东濒临南海，海岸线长，热带气旋活动频繁，历史风暴潮灾害严重。例如1969年7月28日的6903号风暴潮在粤东造成严重的灾害；1980年7月22日的8007号台风造成粤西的南渡站最高风暴潮达594cm，是我国有验潮记录以来的最大值(也是西太平洋沿岸国家的最大值)，居世界第5位。针对广东沿海风暴潮灾的主要特点，本文就其防潮减灾提出以下3个观点：(1)深入了解和研究广东省沿海潮灾史，对做好防潮减灾工作具有十分重要的现实意义，同时对防潮减灾规划的制定与沿海防潮工程的设计也具有不可代估的参考价值：(2)做好广东省沿海防潮减灾的工程措施有着同样重要性，一般的防潮工程，甚至高标准防潮堤，在灾难性风暴潮袭击下也会产生一定的风暴潮灾害；(3)加强广东省的非工程防潮措施方面工作和研究，准确及时的风暴潮预报是预防和减轻灾害的主要非工程措施：要求作业人员对经验预报能熟练运用及掌握；普遍推广风暴潮数值预报；开展业务化高分辨率风暴潮漫滩数值预报研究工作。     

基于多致灾因子相似的热带气旋检索方法研究:以风暴潮-海浪灾害预评估为例

热带气旋引起的风暴潮-海浪灾害成灾频率高、致灾强度大,对我国沿海地区造成的人员和经济损失惨重。预评估阶段需要在灾前对研究区可能造成的损失等进行快速的综合判定。从历史热带气旋中检索出与目标热带气旋位置及各种致灾因子强度相似的热带气旋是快速、准确地预评估风暴潮-海浪灾害的重要方法。面向风暴潮-海浪灾害预评估,提出了一种基于多致灾因子的相似热带气旋检索方法。用于相似检索的致灾因子数据包括:从中国气象局西北太平洋热带气旋最佳路径数据集中提取并经处理得到的1949~2013年影响湛江市的112场热带气旋的路径中心点位置、中心气压、最大风速、最大风速半径及移动速度数据,112场热带气旋的模拟风场、风暴潮及海浪数据。首先,利用相似离度方法对热带气旋进行路径相似性检索;其次,利用最优相似系数方法计算中心气压、最大风速半径、最大风速、移动速度、风场、风暴潮及海浪强度指标的相似系数进行一次检索;然后,根据风场、风暴潮及海浪模拟数据的获取情况,分别基于路径-强度及风场-风暴潮-海浪综合相似性指标进行二次检索;最终给出历史热带气旋的综合相似排序。以2013年尤特热带气旋为例,利用上述方法检索了与其最为相似的5场历史热带气旋。该方法综合考虑了热带气旋路径及多种致灾因子的相似,兼顾了检索的速度及质量,是进行快速、准确的风暴潮-海浪灾害预评估的重要基础。     

长江口极端增水非平稳变化特征研究

本文基于ADCIRC构建适用于长江口的台风暴潮模型,对1979–2019年间长江口台风增水过程进行数值重构;结合非平稳广义极值分布和状态空间模型,构建适用于刻画长江口极端增水非平稳变化的频率统计模型,研判非平稳变化引起的极端增水量值调整情况。结果表明,长江口各验潮站处极端增水的非平稳广义极值分布时变位置参数在2008年前表现为波动特征,2008年后呈现逐渐增大趋势。2008–2019年间各验潮站处极端增水时变位置参数的线性上升率介于0.8～1.2 cm/a之间。基于上述变化趋势,考虑极端增水非平稳变化时长江口各验潮站处百年一遇增水均大于基于平稳假定的推算结果,二者差值介于8～15 cm之间。经分析,2008年后北上到长江口附近海域再转向外海的热带气旋强度有明显增强趋势,致使长江口各验潮站处年第二和第三大值增水增大,这是导致各验潮站处风暴增水极值分布位置参数出现趋势性增大的主要原因。     

北印度洋风暴潮特征及其对气候信号的响应研究

北印度洋是我国“海上丝绸之路”的重要通道,其每年热带气旋活动引起的风暴潮等严重威胁着船舶航行安全和沿岸国家人民生命财产安全。分析研究北印度洋风暴潮的特征,对我国经济发展及北印度洋沿岸国家防灾减灾具有重要的现实意义。利用美国联合预警中心(the Joint Typhoon Warning Center, JTWC)公布的1950~2020年热带气旋资料、美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)公布的1950~2020年热带气旋资料与1950~2020年的Niño3.4指数、夏威夷大学海平面中心(University of Hawaii Sea Level Center, UHSLC)公布的北印度洋每小时的水位数据进行分析,结果表明:　(1)北印度洋大于1 m的风暴潮主要分布在孟加拉湾北部,少量分布在孟加拉湾其他区域与阿拉伯海; (2)孟加拉湾北部区域的年际最大热带风暴潮(annual maximum tropical cyclone storm surge, AMTSS)与当月Niño3.4指数、南方涛动指数(southern oscillation index, SOI)相关性较高、受厄尔尼诺-南方涛动(EI Niño-Southem Oscillation, ENSO)的影响明显; (3)北印度洋AMTSS月际分布呈现双峰分布,与热带气旋(tropical cyclone, TC)的月际分布基本一致; (4) La Niña期间影响孟加拉湾北部的热带气旋在数量与强度方面均超过El Niño期间影响孟加拉湾的热带气旋,是La Niña期间风暴潮极值大于EI Niño期间风暴潮极值的重要原因。研究表明, AMTSS对ENSO信号的响应可能为AMTSS提供了潜在的可预测性,这对早期预警和减少风暴潮灾害具有重要意义。     

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。