中国沿海台风风暴潮变化及机制分析

作     者：李丹青 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯建龙

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

主      题：风暴潮 热带气旋 气候变化 ENSO PDO 

摘      要：在我国台风风暴潮多见于夏秋季节台风鼎盛时期,主要影响作用于东南沿海,相比于温带风暴潮,其引发的风暴潮增水往往更为剧烈。风暴潮是中国沿海最严重的自然灾害,其发生频率、强度受到气候变化的影响。本文旨在分析在气候变化的背景下中国沿海台风风暴潮的变化特征和其对气候变化的响应机制。利用我国东南沿海地区9个台站自1958年的逐时水位数据,通过调和分析得到天文潮位和风暴潮增水。发现我国沿海天文潮的振幅和迟角呈现明显的年际变化,且存在18年左右的波动周期。台风风暴潮增水量的季节性差异明显,夏半年普遍强于冬半年,增水超1m的风暴潮事件均出现在7-10月;其也存在一定的空间性差异,台湾岛站位的风暴增水明显低于其他大陆沿岸站位,大陆沿岸站位中的东部站位强于南部站位。根据风暴潮变化特征的空间差异性,将这九个站分成了三个区域:南部站位(北海、闸坡、香港、汕尾)、东部站位(三沙、厦门、坎门)和台湾岛站位(高雄、基隆)。通过分析风暴潮数量、持续时间和强度的长期变化,发现除坎门站外其他各站近几十年的台风风暴潮总体呈现减弱的趋势,其中东部站位在1975-1995年极端增水事件较少,而在1980年后东部站位的台风风暴潮呈现着明显的加强趋势。厄尔尼诺-南方涛动(El Ni(?)o-Southern Oscillation,ENSO)对风暴潮的影响存在明显的空间差异,东部站位在厄尔尼诺年的台风风暴潮强度更强,南部站位在厄尔尼诺年的台风风暴潮强度较低;而拉尼娜年则相反。大部分站在太平洋十年涛动(Pacific Decadal Oscillation,PDO)冷相位期间的风暴潮强度强于暖相位。ENSO和PDO通过影响台风的强度、数量、路径影响中国沿海风暴潮变化。厄尔尼诺年热带气旋生成位置更东、路径更长、强度更高,且登陆位置更靠北,拉尼娜年则生成位置较近、路径更短、强度较弱。PDO在冷相位期时热带气旋登陆纬度更高。