湛江周边区域台风风速的长期极值预测

对湛江附近海域1974年至2006年33年的热带气旋过程观测资料进行统计分析.考虑到热带气旋发生频次的影响,建立Poisson-Weibull复合极值分布,对影响湛江地区的台风风速进行长期极值预测,推算出湛江周边区域的多年一遇设计风速,并与传统设计方法进行比较.计算结果表明,复合极值统计模式计算结果较稳定,该方法适用于受热带气旋影响区域的极值风速的长期统计分析.     

1984?2017年影响中国热带气旋灾害的时空特征分析

本文基于1984?2017年热带气旋灾情资料和中国气象局上海台风研究所整编的热带气旋最佳路径资料,分析了中国热带气旋灾害的时空特征,比较了不同盛行路径下热带气旋灾害的差异,探讨了盛行路径下热带气旋陆上持续时间变化及灾害潜在风险。结果表明:（1）1984?2017年,直接经济损失呈现上升趋势,但该损失在国民生产总值中占比和死亡人数则呈下降趋势。（2）3类盛行路径热带气旋直接经济损失具有区域性差别。近海转向热带气旋登陆中国的数目少、灾害轻,西行和西北行的热带气旋登陆中国的数目多、范围广、灾害重。其中西行热带气旋主要影响广东、广西和海南,西北行热带气旋主要影响广东、福建和浙江。（3）台风潜在风险影响因子—热带气旋陆上平均持续时间,近几十年来增加趋势显著,但不同盛行路径陆上平均持续时间增加原因不一。近海转向的热带气旋陆上平均持续时间增加与陆上平均移速减小有关,西行和西北行的热带气旋陆上平均持续时间增加主要由陆上平均移动距离增加所致。     

影响广东省中部沿海热带气旋大风气候特征和重现期分析

利用广东省中部沿海台站气象资料,统计分析了影响该地区的热带气旋频数、强度、发生源地、大风风速等气候特征及变化趋势,并进行了台站资料的重现期风速计算。结果表明,热带气旋影响广东省中部沿海多出现于6—9月,其中尤以8月最多;影响热带气旋以强热带风暴和台风最多,它们多生成于南海北部和菲律宾群岛以东洋面;在过去50年间影响热带气旋频数总体上略有下降,在1970和1980年代较多,1960年代和1995—2010年期间较少,影响热带气旋的强度有减弱的趋势。重现期风速极值分布总体上呈从沿岸向内陆迅速减小,以及西部略大、东部略小的特点。     

广西沿海风暴增水特征分析

根据1965—2016年间影响广西沿海的热带气旋资料和风暴增水资料,分析研究广西沿海风暴增水特征。结果表明:在时间分布上,广西沿海平均每年发生风暴增水过程1.8次,每年6—10月均有可能发生风暴增水,且集中在7—9月。在空间分布上,广西沿海风暴增水过程呈现出规律性:在不同路径热带气旋影响下,各观测站风暴增水均是先减水,后增水,最后逐渐回落至正常状态;观测站距离热带气旋登陆地点越近,其最大增水值越高;反之,其最大增水值越低。另外,还采用Pearson-Ⅲ型分布计算广西沿海不同重现期的高潮位值。     

一种普适性的加权热带气旋风场重构方法

台风浪模拟是海洋和海岸工程中开展重现期波浪推算的关键环节。本文在系统分析历史热带气旋近中心最大风速、大风风圈以及CCMP风场特征的基础上,提出了一种热带气旋影响范围计算方案,改进了加权热带气旋风场重构方法。以该方法重构的热带气旋风场为驱动,采用WAVEWATCH Ⅲ模型模拟了南海28次台风浪过程,并用南海北部88个站次的风、浪观测资料对重构后的风场及模拟浪高进行检验。检验结果显示:风速(台风浪高)的重构值(模拟值)与观测值吻合良好,改进后的加权热带气旋风场重构方法有较强的普适性。     

海洋对热带气旋风应力响应的准平衡解析解

为考察海洋上层各物理量对热带气旋风应力的响应问题,本文利用海洋线性化约化重力方程组开展了解析研究,所得主要结论如下:求解该问题使用跟随热带气旋中心移动的极坐标较为方便,当热带气旋风应力在热带气旋云墙内即热带气旋眼中为静止,在云墙处及之外随该极坐标半径增加而成反比衰减时,可求得该问题在此极坐标系中的定常解析解,该解强度与风应力成正比;解的流场在热带气旋云墙内为静止,在云墙处及之外呈现有向外流出的气旋式涡旋形态,且随极坐标半径增加而衰减。在云墙之外离云墙较近处,解的切向流速大于径向流速,在更远处则反之。解的径向流与热带气旋切向风应力平衡,切向流是梯度流,流动呈水平无辐散状态。在热带气旋眼中以及云墙处,海洋上层的厚度不变,且达到最小值。从云墙向外则厚度值逐渐增加。厚度值的变化反映了密度跃层的变化,在厚度值最小处附近,跃层位置有明显抬升,这会造成跃层附近海水涌升,从而海洋上层的响应涡旋是冷性的。略去海洋上层对热带气旋移动的响应,将此移动极坐标系中的解返回到固定坐标系后,则解的空间分布形态不变,但由定常解转变为非定常解,且随热带气旋一起移动;此解最重要的物理性质是其具有准平衡性,这与非平衡的近惯性振荡与重力惯性内波有本质区别。     

宁波台风风暴潮数值模拟与风险计算

基于已有潮位站的台风风暴潮历史资料,利用业务化台风风暴潮数值预报模式对影响宁波的5次较显著台风风暴潮过程进行模拟检验,分析表明模式能较好的模拟台风风暴潮过程,尤其是对最大过程增水的模拟.因此,以镇海潮位站为切入点,选用引发宁波最大风暴增水的5612号热带气旋(Wanda)的路径,平移后组合不同等级的热带气旋参数,构建出多组假想最优热带气旋进行宁波地区风暴潮风险的计算,得到从强热带风暴至超级台风共5类热带气旋登陆宁波时所可能引发的最大风暴增水,并使用皮尔逊Ⅲ型统计计算出对应的历史重现期,为宁波地区今后有效地防范各类热带气旋强度的风暴潮提供决策支持.     

西北太平洋厄尔尼诺年与拉尼娜年的热带气旋路径对比

台风是一种破坏性极强的自然灾害,我国位于太平洋西岸,是受台风影响最严重的国家之一,因此研究西北太平洋热带气旋路径的分布规律对台风预报有着重要意义。本文利用热带气旋最佳路径数据集资料,研究了1949—2017年间厄尔尼诺年与拉尼娜年发生在西北太平洋的热带气旋的数量及路径分布规律,得出了如下的主要结论：厄尔尼诺年的热带气旋年平均产生数量要少于拉尼娜年,但发展至强度为台风及以上的热带气旋所占比例更高;厄尔尼诺年与拉尼娜年热带气旋路径的分布都主要集中在10～20°N的低纬地区,但厄尔尼诺年的热带气旋路径在菲律宾群岛东侧海域更为集中,拉尼娜年的在菲律宾群岛西侧海域更为集中;强度为台风及以上的热带气旋路径分布规律与所有强度热带气旋路径的分布规律相似,但更偏北一些,尤其在厄尔尼诺年偏北现象更为明显;热带气旋增强区域的分布与热带气旋路径的分布规律基本相同。     

热带气旋“麦莎”和“韦帕”在浙江产生大风对比分析

热带气旋“麦莎”登陆玉环,“韦帕”登陆苍南霞关,登陆点均在浙江南部,登陆点距离不超过150 km,登陆时强度相同,离境点的位置只相距50 km,但产生的大风和分布有很大的不同,“麦莎”在浙江境内产生的大风强度、范围、都比“韦帕”大得多,持续时间也要长很多.本文通过对两个热带气旋登陆前后的热带气旋自身的变化、移动的路径及速度和环境场等特征对比分析,发现登陆后减弱速度、路径与地形、副热带高压调整、气压梯度、热带气旋中心与测站的距离不同是两者产生大风不同的主要原因.     

中尺度暖涡对热带气旋强度变化的影响及作用机制

基于两组理想化数值试验,对比研究了分布于热带气旋不同位置处的海洋中尺度暖涡所引发的热带气旋强度变化的时空特征。研究发现,热带气旋中心附近的暖涡对热带气旋强度有增强作用,而位于热带气旋外围的暖涡则会抑制热带气旋的发展。本研究将暖涡增强（减弱）热带气旋强度的区域称为内（外）区。随着时间的推移,内（外）区暖涡对热带气旋强度的增强（减弱）幅度逐渐减小（增大）,区域范围同步减小（增大）。内区暖涡增强了热带气旋的次级环流和结构对称性、增加了海气界面热通量,同时减弱了外围螺旋雨带,进而导致热带气旋强度增强;若暖涡在外区,其对热带气旋的作用相反,导致热带气旋强度减弱。由于理想化试验中热带气旋静止不动,因此研究结果可能只适用于传播速度较慢的热带气旋。本研究结果有助于更好地理解热带气旋和海洋中尺度暖涡之间的相互作用,并通过引入热带气旋外区暖涡的影响助力提高热带气旋强度预报工作。     

广东省登陆热带气旋的时空分布特征及其影响

根据1949-2017年广东省登陆热带气旋最佳路径数据以及1994-2016年广东省重大热带气旋灾害资料,对登陆广东省热带气旋的时空分布特征及其影响进行了统计分析。结果表明:广东省登陆热带气旋频数的年际变化明显,总体上呈下降趋势。7-9月是广东省热带气旋登陆的高频期,登陆地点主要集中在湛江、汕尾、阳江、江门。登陆广东省的热带气旋主要来自南海北部和菲律宾以东洋面;其中登陆最多的是强热带风暴,其次是热带风暴和台风。     

2021年冬季海洋天气评述

2021 年冬季(2021 年12 月—2022 年2 月)大气环流特征为:北半球极涡呈多极型分布,中高纬环流呈3 波型分布。位势高度距平场显示,东亚中纬度地区处于正距平区,西伯利亚脊偏强,而东亚大槽较常年同期偏弱,冷空气活动偏少、强度偏强。我国近海出现了 8 次 8 级以上大风过程, 其中冷空气大风过程4 次,冷空气和温带气旋共同影响的大风过程3 次,冷空气和台风共同影响的大风过程1 次。我国近海未出现大范围的海雾过程。西北太平洋和南海共生成 2 个热带气旋,且均达到超强台风级,其中 2122 号台风“雷伊”是历史上 12 月在南海海域达到超强台风级的 2 个台风之一,也是历史上直接袭击南沙群岛的最强台风,还是影响南海最晚的超强台风。另外,全球其他海域共生成热带气旋14 个。我国近海出现2. 0 m 以上大浪过程的天数有56 d,约占冬季总日数的62%。冬季,我国近海海域呈明显降温趋势,北部海域的降温幅度明显大于南部海域,冬季海面温度较常年整体偏高。     

2020年秋季海洋天气评述

2020年秋季(9-11月)大气环流特征表现为,北半球极涡呈单极型分布,中高纬环流呈4波型.9-11月,欧亚大陆中高纬环流经向度不断加大,冷空气势力增强.西太平洋副热带高压较历史平均偏强,热带气旋活动频繁.我国近海出现了19次8级以上大风过程,其中冷空气大风过程6次,台风大风过程4次,入海气旋大风过程1次,冷空气与热带...     

Evaluation of future storm surge risk in East Asia based on state-of-the-art climate change projection

The present study evaluates future storm surge risk due to tropical cyclones (typhoons) in East Asia. A state-of-the-art atmospheric general circulation model (GCM) outputs are employed as the driving force for simulating storm surges associated with the projected changes in climate. The reproducibility of tropical cyclone (TC) characteristics from the GCM in the Northwest Pacific (NWP) is confirmed by comparing with the observed best track data, and future typhoon changes were presented. Storm surge simulation is carried out for East Asia, with the finest nested domain on the Japanese coast. The probability of maximum storm surge heights with specified return periods is determined using extreme value statistics. We show a strong regional dependency on future changes of severe storm surges.     

2021年秋季海洋天气评述

2021年秋季(9—11月)北半球大气环流特征为:极涡整体呈单极型,中高纬环流呈5波型分布,欧亚地区西风带环流形势季节内调整大,副热带高压(以下简称"副高")偏强,西伸明显.秋季我国近海大风过程主要由冷空气、温带气旋和热带气旋影响造成.在12次8级以上大风过程中,冷空气影响8次,温带气旋影响6次,台风影响4次.西北太平...     

热带气旋对南海表层流和波浪的能量输入

利用日本气象厅"best track data"热带气旋数据、QuikSCAT(Quick Scatterometer)卫星风场数据和SCUD(Surface Currents from a Diagnostic model)表层流场数据,估算了热带气旋对南海表层流和波浪的能量输入。结果显示,由于热带气旋基本都位于南海中北部,热带气旋对表层流和波浪的能量输入也集中在南海中北部;能量输入最大的月份均在8月和11月,而在9月对总能量输入贡献最大。5～12月,热带气旋对南海表层流的能量输入为1.26GW,占风对表层流总能量输入的9.87%;热带气旋对表层波浪的能量输入为11.60GW,占风对表层波浪总能量输入的5.42%。如果只考虑10°N以北区域,则热带气旋对表层流和波浪能量输入的贡献分别达到11.29%和6.87%。     

影响福建热带气旋的若干基本气候特征

１９４９～１９９７年,登陆及影响福建的热带气旋共有２５８个,年均５．０６个。其中,台风占总数的７０．６％;８５．５％源于西太平洋。在８９个登陆热带气旋中,登台入闽路径有５３个。近６０％登陆台湾的热带气旋在福建再次登陆。当前福建处于少热带气旋阶段。     

热带气旋进入广西影响区强度突然加强的环流特征及物理量诊断分析

本文对1960~2002年进入广西影响区的热带气旋进行统计分析,发现平均每年有4.3个热带气旋进入广西影响区,强度突然加强的平均每年有0.3个,发生在6~10月,其区域分布主要集中在海南岛东北部近海至粤西近海区域和北部湾海域。利用《台风年鉴》和《历史天气图》以及欧洲中心NCEP再分析资料,对这类热带气旋进行环流特征诊断分析,得出了一些结论,有助于更好地做出这类热带气旋的风力和降水预报。     

源自南海东北部海区热带气旋的若干统计特征

1949－1998年50a中，源自南海东北部海区的热带气旋共67个，其中有17a无热带气旋产生，45a无台风。该海区产生的热带气旋及其有关的统计特征与南海南部和热带西太平洋的热带气旋不同：平均个数是厄尔尼诺年较反厄尔尼诺年少；春季型的厄尔尼诺过程中热带气旋生成较多；1970－1990的的强厄尔尼诺过程中热带气旋个数当年较次年多，1990年后则相反，与历次厄尔尼诺过程比较，1997－1998年特强厄尔尼诺过程中的热带气旋生成较多、发展较快、其异常的气候特征为有史以来所罕见。     

The tsunami hypothesis—comparisons of the field evidence against the effects, on the Western Australian coast, of some of the most powerful storms on Earth

The tsunami hypothesis proposes that prehistoric tsunamis may have been larger than historic ones along coasts normally (historically) not associated with major tsunamis. The evidence for the hypothesis rests with the types of unusual sedimentary deposits and erosional forms along coasts where the largest historic and prehistoric storm waves do not appear capable of forming the features. This is especially the case at locations where boundary conditions, i.e. offshore water depth, coastal geomorphology and meteorological limitations, are not conducive to the propagation of sufficiently large storm waves at the shore. The tsunami hypothesis has been barely debated in the literature. This is despite the view of some, who suggest that storms have been overlooked, or underestimated, as a cause. Few comparisons have been made of the supposed tsunami generated features and the impacts on coasts of extreme intensity storms. Four of the most powerful tropical cyclones anywhere in the world in recent times struck the Western Australian coast between 1999 and 2002. The results of post-event surveys of these storms showed that none of them produced the enigmatic forms attributed elsewhere to tsunamis.