1621号超强台风“莎莉嘉”风暴潮特征分析

为积累风暴潮预报经验,本文采用统计分析法和对比分析法,对1621号超强台风"莎莉嘉"影响广西沿海时的台风资料和风暴潮资料进行研究。结果表明:超强台风"莎莉嘉"路径稳定、强度强、移动速度不稳定,其造成的风暴减水明显,风暴增水周期性明显,多为单峰型,最大增水一般出现在台风登陆前3-5 h;风暴过程中,广西沿海3个监测站最大增水出现时间、强度基本一致;随着风向转变和风速增大,风暴增水呈现逐渐增大的趋势,台风强度越强最大增水越大,最大增水出现时间与台风移动路径有关。     

基于模型耦合的北部湾风暴潮增水与风浪模拟研究

台风风暴潮引发的增水和风浪效应是造成沿海低地灾害和损失的重要因素。本文设计了区域嵌套、波-流耦合的有限元数值模拟系统,对北部湾及附近海域风浪和增水过程进行有效模拟,精度达到应用要求。结果表明北部湾在台风影响下引起明显风浪和增水效应。台风中心风浪较小,仅1 m以内;而台风臂扫过海域风浪较大,可达9 m以上。最大增水海域出现在北部湾东侧靠近琼州海峡附近,可达2.5 m。风浪与增水叠加具有非线性效应,最大增水与最大风浪出现时间如与大潮高潮位相遇易形成超高水位,将对北部湾沿岸低地造成巨大淹没风险。本研究意在突破北部湾现有模型局限性,为进一步深化科学研究和工程应用提供基础数据。     

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.     

对称和非对称台风对东海南海风暴潮影响比较

应用非结构网格的海洋数值模式FVCOM,分别模拟台风TC0509 (Matsa)、TC0519(Longwang)和TC0814(Hagupit)在长江口和杭州湾、福建沿海、珠江口和海南风暴潮,比较分析非对称台风和对称台风对风暴潮的影响.非对称台风的气压场和风场由WRF模式计算,对称台风的气压场和风场由藤田圆形台风模型计算.结果表明,对于登陆长江口和杭州湾、珠江口和南海一带的台风,WRF模式和模型台风计算的气压场和风场都能较好的模拟风暴潮,前者略好于后者.对于过台湾岛登陆福建沿海的台风,台风不对称明显,WRF模式能较好的模拟出真实的台风气压场和风场,前者模拟的风暴潮远优于后者.     

长江口与杭州湾风暴潮三维数值模拟

基于改进的河口海岸和海洋三维数值模式ECOM-si，加入台风模型气压场和模型风场，同时考虑径流、天文潮与风暴潮耦合作用，数值模拟了TC9711（Winnie），TC0012（Prapiroon）和TC0014（Saomai）三个台风期间长江口和杭州湾的水位过程.与观测资料比较，模式较好地再现了台风期间的水位过程，采用Fujita（藤田）气压场公式计算的结果比Fujita Takahashi（藤田 高桥）气压场公式下的计算结果更符合实测值，并在上述3个台风期间计算水位值与观测值的均方误差分别为42.5 cm，41.7 cm，35.5 cm.     

广西沿海港湾风暴潮增减水与台风路径和地形效应的关系

通过资料分析表明,广西沿海港湾风暴潮增减水分布趋势是湾内大,离岸递减。增减水受台风路径和地形效应的影响显著,但不同台风路径和港湾地形引起的风暴潮增减水值差异很大。     

近17年福建沿海台风及风暴增水特性统计分析

根据1990~2006年的台风资料,对这17年登陆及影响福建沿海的台风特性进行了统计和分析,包括年际分布、年内月际分布、台风登陆点统计分析、台风强度统计分析.结果表明,与已有研究结果相比,台风的频率是下降的,登陆的台风集中发生在6~8月,提前了1个月,登陆台风的气压和风速成反比.对福建沿海崇武、东山、厦门、沙埕及梅花5个站点的实测潮位进行了调和分析和潮位预报,得出6个台风在各个站点引起的增水,对风暴增水分析表明,大风区范围越大则台风引起的增水越大,大风区覆盖台湾海峡的南部比覆盖北部更有利于增水,台风强度越大或台风与站点距离越近则台风引起的增水越大,位于台风右侧的站点比左侧的站点增水要大.     

基于情景的浙江省玉环县台风风暴潮模拟与潜在危险性评估

玉环县是浙江沿海台风风暴潮灾害频发、受影响严重的区域之一.本文以1949年以来登陆浙江省气压最低的台风TC0608(桑美)路径为模板,依据玉环县海岸线特征设计了7条平移路径.在此基础上,叠加考虑了4种海平面上升情景,利用MIKE21 FM模型开展了风暴潮模拟与潜在危险性评估研究.结果表明:现状条件下玉环县台风风暴潮漫堤淹没危险性较低,但随着海平面不断上升,其潜在危险性逐渐增大,从玉环县域北侧登陆的3场台风对海平面上升的响应尤其敏感;在同一海平面上升情景下,由玉环县域南侧登陆的台风造成的漫堤淹没现象明显严重于在县域北侧登陆的台风;至2100年,台风风暴潮造成的潜在最大淹没深度为5.44 m,淹没面积达160.75 km~2,占玉环县域总面积的35.93%;玉环县潜在高淹没危险区主要位于县域东南及西侧地势低平地区.研究成果可为玉环县防潮抗灾部署提供科学依据.     

东海风暴潮数值预报模式参数的敏感性分析

设计两个模拟台风,以北上型台风路径对东海风暴潮数值预报模式进行敏感性分析。采用高桥水文站的风暴潮计算结果,分析了台风引起的最大增水及出现时间对台风中心经度、纬度、中心气压和最大风圈半径的敏感程度。结果表明,最大风暴增水的数值对台风中心纬度并不敏感,对台风中心气压、最大风圈半径有一定的敏感,但也并不显著,而对台风中心经度最为敏感。最大增水出现的时间则对台风中心气压、最大风圈半径并不敏感,对台风中心经度和纬度较为敏感,尤其是纬度最为显著。在设计的两种模拟台风中,最大增水出现的时间表现出对台风中心纬度以及台风移速更为敏感.     

超强台风利奇马（1909）期间海洋中尺度冷涡特征分析

对超强台风“利奇马”期间西北太平洋海表面高度异常（SLA）特征及台风移动路径附近中尺度冷涡特征进行了分析,结果表明：“利奇马”过境前后,西北太平洋SLA以正值为主,闭合SLA负值区C1负异常数值减小、范围扩大,C2变化不明显;“利奇马”以6.4～10.8 km/h移速横穿中尺度冷涡CE1,并向西北方向移动,移出前后CE1强度、范围加强（SLA极值为-19.6 cm）;以13.9～20.4 km/h快速从CE2以东海域移过,过境前后CE2强度、范围变化不明显;CE1、CE2位于“利奇马”强迫区域内,“利奇马”对CE1影响时间长（18～42 h）,使得CE1范围增大、强度增强,对CE2影响则不明显。     

飓风“桑迪”登陆期间纽约长岛附近海域风暴潮数值模拟

纽约位于美国东海岸,属于飓风频发地区,在过去20年中,飓风“桑迪”、“艾琳”、“弗朗西斯”等在该地区造成大量生命和财产损失。为给纽约长岛地区风暴潮漫滩研究和防潮抗灾部署提供依据,利用IBTrACS数据集提供的飓风风场资料和MIKE21水动力模块,建立高分辨率风暴潮模型并分析不同飓风路径对纽约长岛附近海域增水分布的影响。结果表明：长岛海峡地形会影响飓风登陆期间海水流向,是造成该区域增水差异的重要因素之一;长岛海峡西侧在风暴潮期间更易产生严重潮水漫滩且持续时间更长;受天文潮影响,低等级预警水位持续较短,只有在飓风登陆前后才会引起水位持续性增长。     

台风“暹芭”引起宁德市远距离暴雨过程分析

利用ECWMF再分析资料、新一代天气雷达、地面及高低空常规观测资料,对2022年第3号台风“暹芭”登陆期间在宁德市引起的远距离暴雨进行分析。结果表明,此次远距离暴雨由台风“暹芭”外围环流与副高之间形成的低层东风急流共同作用形成,暴雨持续时出现东风波,为此过程提供了一定的动力条件。此次远距离暴雨有两个暴雨中心,一个在福鼎、霞浦、柘荣交汇处,另一个在蕉城和福安沿海一带。此过程CMA-MESO模式具有一定的预报能力,其余模式的量级预报均偏小。     

0509号台风“麦莎”外围飑线的数值模拟

本文首先使用Doppler雷达资料,对0509号台风"麦莎"登陆前螺旋雨带外围分离出的台前飑线进行了分析,接着利用WRF模式对台前飑线进行了数值模拟,模拟结果显示:WRF模式较成功的模拟出了台前飑线的活动,利用数值模拟结果对台前飑线的水平和垂直结构特征进行了初步分析得出台风登陆前飑线区为强的风速和风向切变区,物理量场上有明显的飑线特征;在飑线生成前先有风速切变,后有风向切变,在台风强度和台风中心附近风速较差的模拟状态下仍可模拟出飑线,因此认为本次台前飑线的形成与台风中心强度关系不大,与台风外围环境流场关系较大。     

超强台风“莫兰蒂”作用下玻璃幕墙灾损普查及实验分析

201614号台风“莫兰蒂”以17级风力登陆福建省厦门市,强风和暴雨给受到台风正面袭击的厦门市造成了高达百亿元人民币的经济损失. 本研究基于灾后即时开展的应急灾害普查结果,总结此次台风造成的玻璃幕墙破坏形式、 规模及类型等. 对调查结果中的典型案例进行针对性分析,通过结构试验和风环境数值模拟,研究幕墙破坏原因及规律,分析环境、 设计、 施工、 材料等因素对玻璃幕墙抗风能力的影响,建议临海建筑幕墙设计应根据实际风场的风参数选取合理的结构设计参数,提高抗风防灾性能.     

台风麦莎(0509)的数值模拟及结构演变特征分析

利用中尺度数值模式MM5,成功地模拟了0509号台风“麦莎”的路径、强度及其内部结构。根据模式输出的高分辨率结果分析了“麦莎”的动力和热力特征,包括环流结构、涡度、散度以及温湿场。结果表明：气旋低层的动力场及温湿场的明显不对称分布,加强了系统内部的上升运动;Q矢量散度辐合中心与强降水有很好的对应关系,500hPa高度场上强Q矢量散度辐合区域以及正涡度区对地面强降水中心有很好的指示作用。     

台风“莫兰蒂”（1010）近海加强原因分析

本文应用NOAA热带风暴风场分析资料和NCEP资料分析＂莫兰蒂＂台风近海加强的原因,结果表明：中心附近环境风垂直切变小、高的暖核高度、越赤道气流输送的暖湿水汽、弱冷空气从西北面渗漏至气旋中心外围等因素引发＂莫兰蒂＂近海加强,弱的环境风垂直风切和高的暖核高度是最主要的因素。     

基于区域灾害系统论的广东省台风灾害风险评估——以“山竹”台风为例

本研究的主要目的是构建一种适用于广东省的台风灾害风险评估模型,从而能有针对性地对广东省发生台风灾害后的抗灾救灾、应急决策提供参考意见.本文在区域灾害系统论的指导下,综合了致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性3方面,构建了一套新的评估指标体系,并以加权综合法、层次分析法、自然间断点分级法构建了广东省台风灾害风险评估模型.最后以2018年第22号超强台风“山竹”为例,对广东省进行了台风灾害风险评估,并形成了1 km×1 km的综合风险区划图和评估分析结果.结果表明：1）该模型评估出的广东省“山竹”台风灾害中高风险地区与灾情报告相符合,具有较高的可靠性;2）广东省“山竹”台风灾害致灾因子危险性呈现出中东部沿海和中西部地区高,并逐渐向周围递减的分布;3）广东省台风灾害高孕灾环境敏感性地区主要集中在珠江三角洲地区以及粤东潮汕地区,这些地区地势平坦、河网密集、植被覆盖度低;4）广东省台风灾害高承灾体脆弱性地区主要集中在珠江三角洲地区、粤东潮汕地区、粤西茂湛地区,这些地区人口稠密、经济发达、耕地众多、城市化程度高;5）广东省“山竹”台风灾害综合风险呈现出中东部沿海和中西部地区高,并逐渐向周围...     

不同地形条件下的台风灾害链致灾分析——以“利奇马”台风为例

以2019年9号台风"利奇马"为例,构建了不同的台风灾害链模式,根据灾害链外部环境的输入、灾害链系统的内部状态及灾害链的对外表现行为,讨论断链减灾模式.我国的台风灾害链主要有台风-大风灾害链、台风-风暴潮灾害链和台风-暴雨-滑坡/崩塌/泥石流灾害链,由于台风灾害链中的致灾事件不可控,需要通过改善灾害链所处的孕灾环境和改变链内传递状态来减少台风灾害的消极影响.据此提出海岸和山地不同地形条件下的台风灾害减灾措施,为东南沿海和华南地区的防灾减灾提供科学参考.