基于构件损毁模拟仿真的沿海农村典型低矮房屋台风风灾易损性研究

中国地处西北太平洋地区,年均有7~8次台风登陆,台风大风经常给沿海建筑物造成损失,特别是缺乏抗风设计、质量较差的低矮房屋受风灾影响严重.分析加固措施、建筑材料、施工质量对房屋构件抗风性能的影响,建立沿海农村低矮房屋的易损性曲线有着重要的意义.本文基于风工程研究经验,首先设定了一种沿海典型低矮农村房屋的结构及其风结构特征参数;其次,开展了低矮房屋结构易损性的蒙特卡洛模拟,分别得到不同加固措施、不同容重、最不利条件下的屋面易损性曲线,以及不同砂浆强度、不同砌体容重和最不利条件下的墙面易损性曲线;然后,通过将房屋看作屋面、墙体等构件易损性曲线的组合,得到房屋不同破坏状态的易损性曲线,并基于不同破坏状态下的房屋平均损失率及构件在不同风速下的破坏概率得到房屋整体易损性曲线.沿海低矮房屋风灾易损性评估结果,可为沿海地区台风灾害损失评估提供定量依据.     

Relationship between the Antarctic oscillation in the western North Pacific typhoon frequency

Relationship between the Antarctic oscillation (AAO) and the western North Pacific typhoon number (WNPTN) in the interannual variability is examined in this research. The WNPTN is correlated with the AAO in June-July-August-September (JJAS) in 1949-1998 at -0.48 for the detrended time series, statistically significant at 99% level. The tropical atmospheric circulation as well as the sea surface temperature variability over the western Pacific associated with AAO has been analyzed. It follows that a positive phase of JJAS AAO corresponds to the larger magnitude of the vertical zonal wind shear, the anomalous low-lever anticyclonic circulation and anomalous high-level cyclonic circulation, and lower sea surface temperature in the major typhoon genesis region in the western North Pacific, thus providing unfavorable environment for the typhoon genesis, and vice versa.     

施工现场台风风险系统动力学的预测管控体系

为了有效降低台风环境下施工现场的风险,基于系统动力学模型构建施工现场台风风险预测管控体系.通过选取台风环境下影响施工现场安全的主要风险因素,利用层次分析法(AHP)-熵权求组合权重分析风险体系中各个风险因素的权重,确定关键风险.采用系统动力学模型动态仿真施工现场台风风险值随时间的变化,并模拟确定风险控制的最佳时间,以及对比分析不同控制措施对降低风险值的效果.结果表明:管理风险是影响台风环境下施工现场的关键因素,台风前进行风险管控应重点关注管理风险;采取对应的控制措施可以有效降低施工现场风险值,并且在发布台风预警信号后,及时采取风险控制可达到较好的控制效果.     

记录:1 024 AD前后南中国海最强烈的灾难事件

在南海东岛牛塘海鸟粪土沉积层中发现一岩性明显不同于上、下层位的珊瑚砂夹层.通过对沉积柱DY4进行详细的粒度特征、元素地球化学和生物残留分析,结果表明58~69 cm深度的珊瑚砂夹层对应于一次突然的海洋沉积环境事件,很可能与历史时期一次最强台风袭击所导致的冲溢沉积有关.对临近该珊瑚砂夹层的上、下沉积物中(57~58 cm和70~71 cm)多粒陆地植物颖果进行8个样品的AMS14C测年分析,发现上、下两个年龄组非常接近,珊瑚砂夹层沉积大约发生在994~1 075 AD之间,平均中间年龄大约为1 024 AD史前的这次强台风袭击对东岛的生态环境很可能造成了严重的破坏.     

用信息扩散模型改进台风风险估计

频繁且随机发生的台风,其风险是概率风险,具有统计学的意义.用历史台风的损失记录作为样本来量化风险时,台风风险就是台风损失样本的平均值,它必等于由台风发生概率和易损性偶合估计出的损失期望值.当统计资料较少时,由于信息扩散模型能提高小样本的工作效率,消除用简单统计方法估计风险时出现的平缓和跳空现象,较好地表现统计规律,从而能改进台风风险的估计精度.按年分段形成的多个样本函数可用于计算物理意义明确的台风年度风险值,并可用信息扩散模型对其加以改进.蒙特卡罗法并不具有改进风险评估精度的功能.本文以浙江省部分历史台风资料为样本,演示了台风风险的估计.信息扩散模型的改进程度如何,将另文用计算机仿真的方法来加以检验.     

台风“妮妲”和“电母”移动过程中的南宁市气象及环境空气质量变化特征分析

为加深对台风和环境空气质量关系的认识,以1604号台风"妮妲"和1608号强热带风暴"电母"为例,通过分析南宁市常规地面气象要素、天气场、气流后向轨迹、边界层高度、台风路径等资料,探讨移动过程中台风中心与南宁距离以及其与AQI的关系,结果表明,"妮妲"中心与南宁市测距为938~1 939 km时,南宁处于台风外围下沉气流影响区域,实时AQI有明显上升;测距小于311 km受台风环流影响,实时AQI明显下降;"电母"中心与南宁市测距为小于324 km时,实时AQI明显下降,台风类型不同对南宁的气象和环境空气质量的影响程度也有较大差异。     

宁夏一次大到暴雨过程成因分析

利用地面、高空常规观测资料、数值预报物理量场以及卫星、雷达、自动站等资料,综合分析了2009年8月18日发生在宁夏的全区性大到暴雨过程．分析表明,台风“环高”的生成发展与西太平洋副高（简称副高）之间的相互作用,形成了有利宁夏降水的“东高西低”的环流形势,在副高东退过程中宁夏出现明显降水．500hPa短波槽和700hPa低涡是造成降水的天气系统．降水期间,中低层有明显的水汽和不稳定能量输送,且存在层结不稳定条件;云图中有多个中小尺度对流云团先后影响;雷达回波图上,此次降水过程表现为混合性降水,强降水由多个强度35～40dBz的强回波块影响造成,出现强降水的站点附近有“逆风区”或明显的气流辐合区存在,有明显的中小尺度上升运动,在雷达反演的风廓线可分析出“低层暖平流,高层冷平流”的配置．     

Development of typhoon driven wave nowcasting model in Southeast China Sea

Using optimal interpolation data assimilation of observed wave spectrum around Northeast coast of Taiwan Island, the typhoon driven wave nowcasting model in Southeast China Sea is setup. The SWAN (simulating waves nearshore) model is used to calculate wave field and the input wind field is the QSCAT/NCEP (Quick Scatterometer/National Centers for Environmental Prediction) data. The two-dimensional wavelet transform is applied to analyze the X-band radar image of nearshore wave field and it reveals that the observed wave spectrum has shoaling characteristics in frequency domain. The reverse calculation approach of wave spectrum in deep water is proposed and validated with experimental tests. The two-dimensional digital low-pass filter is used to obtain the initialization wave field. Wave data during Typhoon Sinlaku is used to calibrate the data assimilation parameters and test the reverse calculation approach. Data assimilation corrects the significant wave height and the low frequency spectra energy evidently at Beishuang Station along Fujian Province coast, where the entire assimilation indexes are positive in verification moments. The nowcasting wave field shows that the present model can obtain more accurate wave predictions for coastal and ocean engineering in Southeast China Sea.     

台风“米雷”对掠海飞行的影响分析

以CCMP （Cross-Calibrated, Multi-Platform）风场驱动海浪模式SWAN （Simulating Waves Nearshore）, 对台风“米雷“所致台风浪进行精细化数值模拟, 进而计算大范围海域的击水概率, 为超低空飞行器的航迹规划提供科学依据, 提高其生存能力、隐蔽突防能力. 结果表明： （1）模拟的海浪数据具有较高精度, 模拟值略大于观测值. （2） “米雷“的台风中心不位于波高的大值中心, 也不位于波高的低值中心, 而是位于高值中心与低值中心交界的地方, 这是由于台风中心存在一小范围的无风区和涌浪效应所致. （3）台风“米雷“在北上过程中, 大浪区主要分布于第四象限, 而不完全是传统的危险半圆. （4）击水概率的大值区主要分布于第四象限, 在大浪区的击水概率明显高于其余海域, 大值区甚至在30%以上.     

影响长江口深水航道骤淤的非常态天气过程 Ⅱ:台风要素敏感性分析及典型台风路径

为进一步研究台风中心气压、台风距离长江口距离(简称距离)、最大风速半径和移动风速4个典型参数对长江口航道骤淤的影响水平,采用正交试验方法,设计了64组典型试验工况,选择藤田-高桥圆形风场经验公式架构了台风场,然后采用SWAN模型模拟不同台风工况的波况,并计算牛皮礁站的波能。据波能的极差分析和方差分析,得出台风要素的敏感性次序。研究表明,长江口过境台风中,距离最敏感,而最大风速半径为较不敏感因素。选取主要的敏感性参数(距离、中心气压)为代表参数,概化移动风速和最大风速半径。在合理选取能够引起骤淤的临界波能的标准下,给出较易引发骤淤的典型包络线范围,为骤淤的预报提供了新的参考指标。