陆面-河网耦合模型在极端风暴潮淹没危险性分析中的应用

在风暴潮灾害中,台风、天文高潮位、区间暴雨和上游洪水等因子存在同时出现的可能,对沿海地区的防汛安全形成了较为严重的威胁.双因子、多因子影响下的复合风暴潮灾害成为沿海地区灾害风险评估的主要研究对象.风暴潮水通过漫堤和溃口进入陆域后,河网对潮水的调蓄和运输作用直接影响对受灾区域灾害危险性的评估结果.本研究选取上海市金山区作为典型区域,基于MIKE11和MIKE21模型分别建立金山区一维河网模型和二维陆面模型,并进行耦合计算,模拟分析在风暴潮、台风、区间暴雨和流域洪水的综合影响下,金山区地面积水变化过程,为区域的灾害危险性分析提供依据.模型计算结果表明,在考虑陆域河网调蓄作用后,风暴潮引起的金山区地面积水大幅度减小,区域内整体淹没分布出现一定程度的改变.综合考虑风暴潮及区间暴雨和流域洪水与仅考虑风暴潮条件相比,金山区中部和北部大部分区域危险性等级降低,西北角危险性等级升高.     

气候变化影响下2050年广东沿海地区风暴潮风险评估

 随着气候变化的影响,广东沿海地区台风风暴潮灾害时空分布逐渐发生变化。本文根据近30年来广东沿海地区18个验潮站的风暴潮资料以及近60年来西北太平洋热带气旋资料,结合前人对西北太平洋热带气旋与海表温度关系研究以及对珠江三角洲地区海平面上升趋势的预测研究,利用ArcGIS空间分析技术,对2050年广东省沿海地区风暴潮淹没范围进行了预测,并对不同区域风暴潮的危险性进行了分析评价。从社会经济、土地利用、生态环境、滨海构造物和承灾能力5个方面构建风暴潮承灾体脆弱性评估体系,完善了广东省沿海地区风暴潮脆弱性指标预测模型,通过该模型对2050年该地区风暴潮脆弱性进行了评估。在未来气候变化影响下风暴潮灾害危险性评价和脆弱性评估的基础上,对2050年广东沿海地区风暴潮灾害风险进行了综合评估,绘制了该地区风暴潮灾害风险评价图。     

长江三角洲地区1644—1949年重大台风灾害年辨识与重建

为从较长时间上探讨长江三角洲地区台风灾害的发生情况,基于灾害影响县次,对1644—1949年长江三角洲地区重大台风灾害年进行排序.结果表明:1696年台风灾害影响范围为38县次,在300a中仅此一年;1724年和1781年的台风灾害属100～300a一遇;50～100a一遇的台风灾害分别发生在1732年、1747年和1877年.1696年和1732年的受灾区域大都分布在长江口附近,1724年、1747年和1781年分布在长江口和杭州湾附近,而1877年主要集中在长江南部和杭州湾北部地区.1696年的两次台风均是由上海附近登陆,第1次的暴雨和风暴潮及第2次的风暴潮都造成洪涝灾害;1724年台风登陆地点位于上海奉贤附近,暴雨和风暴潮同时成灾;1781年台风登陆地点为嘉善县附近,主要为风暴潮致灾;1732年台风登陆地点为长江口南上海地区,台风暴雨和风暴潮同时造成洪涝灾害;1747年台风登陆地点为宝山、崇明附近,主要是台风带来的风暴潮致灾;1877年台风登陆地点为太仓、宝山、嘉定县附近,主要是大风及暴雨致灾.     

福建沿岸台风暴潮数值实验

福建沿岸风暴潮灾害严重,为研发具有快速预警能力的福建沿岸风暴潮漫堤预警辅助决策系统,建立了福建沿岸台风暴潮数值模型,并对31个历史台风引起的福建沿岸风暴潮进行了后报模拟,结果与实际较为吻合.进而分别就台风前期近中心最大风速、前期中心移动速度和前期中心移动方向对后期增水的影响进行了数值实验.结果表明:在预报的台风参数的可能变化幅度范围内,前期台风参数对后期增水的影响较小.实验获得的最大绝对差值均远小于一般的风暴潮后报误差.     

波浪对台风风暴潮过程的影响分析

利用胡克林等建立的长江口及邻近海域的二维风暴潮数值计算模式,对2007-2008年有较大影响的4次台风风暴潮进行加波浪和不加波浪的后报计算.将计算结果与实测资料进行比较分析,得出结论:波浪对于风暴潮的影响程度取决于台风的路径、登陆地点和不同时刻.在台风登录前后一两天内,加波浪计算比不加波浪计算出的风暴潮水位精度总体要高;当台风传播到近岸时,波浪破碎对近岸增水影响较大,需要加波浪计算台风风暴潮;对南登陆北上转出型台风风暴潮计算时需加波浪,而对南登陆型可不必加波浪,以提高计算效率.     

海平面上升对渤海风暴潮增水的影响——以“0310”寒潮风暴潮为例

基于非结构有限体积近岸海洋动力学模型(Finite Volume Costal Ocean Model,FVCOM),利用潮汐和风场强迫,建立渤海风暴潮模型,研究海平面变化对渤海风暴潮增水的影响。基于联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panelon Climate Change,IPCC)第5次报告数据,在代表性浓度路径(representative concentration pathways,RCP)4.5情景下,模拟预测了在2030年、2050年和2100年海平面上升后,渤海寒潮风暴潮增水的空间分布。结果显示,海平面上升导致渤海近岸风暴潮极值增水有减少的趋势,渤海湾近岸典型站位风暴潮增水出现不同程度减少,其中2030年风暴潮增水将减少5%左右,到2050年风暴潮增水减少5%～8%,2100年风暴潮增水将减少10%～20%。主要原因是由于海平面上升改变了潮波的运动,使渤海潮汐高潮位上升,另外渤海风暴潮的浅水效应明显,海平面上升使水深相对增加,导致渤海近岸风暴潮增水的减少。但由于海平面上升后渤海风暴潮极值增水的减少量较小,因此海平面上升对渤海风暴潮过程的影响有限。     

基于大数据的影响浙江海堤安全的台风相关特征分析

由于海洋环境不断变化,台风等海洋灾害日趋严重。影响浙江海堤的台风每年也不断增多,海堤防灾任务愈加繁重,原先高标准建设的海堤已经不适应新的海洋防灾要求。为了有利于预判台风对浙江海堤造成影响的趋势,本文在大数据背景下采用数据聚类分析、相似匹配、统计描述等方法分析研究建国以来影响浙江的台风,并从年际月际变化、源地、路径、狂风、暴雨、风暴潮等方面分析台风特征。研究表明:台风年际发生频次增大,特别是强度越来越强;近海生成并登陆的台风速度快,威胁大;台风易在湾口,地形低洼处登陆,这些地区海堤损毁严重;瓯江口至鳌江口一带出现台风暴雨概率较大,容易形成洪涝灾害;发生强风暴潮时温州超警戒潮位站数最多,海堤最易出险。     

福建省台风灾害链空间特征分析

根据历史台风灾害资料,建立台风灾害灾情数据集,在分析福建省台风灾害成灾机制的基础上,结合前人的研究成果,构建福建省台风灾害链模式,建立历史台风灾害链判别依据,获得历史台风灾害链空间分布图,结合各县市距离海岸线的距离和台风移动路径,分析其空间特征.结果表明:福建省以台风-暴雨灾害链分布最广泛,全省的每个县市都有出现,自东向西逐渐减少,并形成南北两个高密度区域;台风-大风灾害链的分布也较广泛,但以闽中山脉以东的沿海地区更为集中;台风-风暴潮灾害链主要分布于东部临海的县市.不同移动路径的台风灾害链影响特点各异,登陆广东类台风主要给闽西南地区带来狂风和暴雨影响;北部登陆类、穿台入闽类和直接登陆类台风均会给福建带来狂风、暴雨和风暴潮灾害,但影响区域不同.     

气候变化对主要沿海城市的影响(英文)

气候变化给人类以及人类赖以生存的环境带来了诸多问题,例如风暴潮、飓风和台风.分析气候变化对沿海主要城市的影响具有重大意义.上海作为一个主要的沿海城市,正受到海平面上升的威胁,针对此问题,提出减小海平面上升对其影响的几个建议.     

两个相似台风强降水空间分布差异成因

1307号台风"苏力"和1513号台风"苏迪罗"路径相似,登陆位置相近,登陆之前均达到了超强台风级别,造成的强降水落区却大有不同。该文从高低空环流配置、水汽、垂直运动和冷暖平流等方面对二者降水落区成因进行分析,得到以下结论:南亚高压和低空西南急流的垂直配置造成"苏力"南侧强降水,而副热带西风急流入口区和低空东南风急流的垂直配置造成"苏迪罗"北侧强降水;副热带高压的相对位置可能对台风东北侧的垂直运动有重要影响。台风"苏力"的水汽来源于南海,台风"苏迪罗"的水汽来源于孟加拉湾;"苏力"北侧偏南风急流形成辐散区,南侧东北气流和南风气流形成辐合区,而"苏迪罗"北侧为强盛的东南气流,形成强辐合区,南侧辐合偏弱,整层水汽辐合的象限不同是造成强降水落区南北差异的必要条件。两个台风垂直运动的非对称性分布是形成台风单侧强降水的重要条件。台风登陆前后中低层上冷下暖的垂直分布造成大气层结的不稳定,进而触发对流,对强降水落区有重要的指示意义,"苏迪罗"登陆过程中冷空气南下,形成了北侧强降水增幅。