检索结果-南通市图书馆

基于小波分析的我国台风风暴潮直接经济损失周期分析及预测

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海洋学报 2023年第7期45卷 137-146页

作者：刘旭董剑希姜珊赵达君付翔王峥梁颖祺国家海洋环境预报中心北京100081 北京林业大学经济管理学院北京100083 新疆农业大学经济管理学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐830052

本文选取1989−2021年我国台风风暴潮直接经济损失统计数据,依据线性趋势法和Mann-Kendall非参数检验法进行分析,结果表明,32年间我国风暴潮灾害经济损失呈现显著下降趋势,整体呈厚尾分布特征,采用对数化处理后呈显著的正态分布特征。采... 详细信息

本文选取1989−2021年我国台风风暴潮直接经济损失统计数据,依据线性趋势法和Mann-Kendall非参数检验法进行分析,结果表明,32年间我国风暴潮灾害经济损失呈现显著下降趋势,整体呈厚尾分布特征,采用对数化处理后呈显著的正态分布特征。采用Morlet小波变换对我国台风风暴潮直接经济损失的周期变化规律进行分析,t检验结果显示,全域存在准两次高频振荡,1~2年及7~8年的周期振荡,但随时间变化年际周期逐渐缩短为3~5年,说明风暴潮经济损失序列存在高频振荡和多周期嵌套的低频振荡规律。在此基础上,采用Daubechies小波分解分离高频信号和低频信号,均方根误差和信噪比精度分析结果表明,当小波基设置消失矩为7,分解层数为2时,我国台风风暴潮直接经济损失时间序列具有最优分解重构效果。对各分解层进行小波系数平稳性检验和白噪声检验,建立的小波分解−ARMA组合模型的模拟精度和预测精度均优于传统的自回归移动平均模型和Fourier级数拓展模型,证明了小波分解法在我国台风风暴潮经济损失快速评估中具有可靠性和优越性。

关键词：风暴潮直接经济损失 Mann-Kendall非参数检验 Morlet小波变换 Daubechies小波分解自回归移动平均模型

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雾的数值模拟研究及其综合观测

雾的数值模拟研究及其综合观测

作者：董剑希南京信息工程大学

学位级别：硕士

本文主要研究了大雾天气的形成环境和形成机制。利用美国国家大气研究中心研制的第5代中尺度模式系统MM5模拟了2002年12月1～4日发生在北京及其周边地区的一次大雾的生消过程,并对这次大雾天气的形成机制和维持的原因进行了分析探讨,讨... 详细信息

本文主要研究了大雾天气的形成环境和形成机制。利用美国国家大气研究中心研制的第5代中尺度模式系统MM5模拟了2002年12月1～4日发生在北京及其周边地区的一次大雾的生消过程,并对这次大雾天气的形成机制和维持的原因进行了分析探讨,讨论了雾发生发展阶段的物理过程。模拟试验的结果表明:大雾主要原因是大气层结稳定,水汽充沛,地面的长波辐射冷却,近地面层微物理过程充分发展和雾顶的强烈辐射降温致使雾在垂直空间上出现爆发性发展;太阳短波辐射对雾的减弱消散有着重要影响;深厚逆温层的维持对雾层长时间维持起着决定性作用。MM5中尺度能够较好的模拟出雾的生消过程,模拟雾出现和消散的时间和实况很一致。 2004年12月18～19日,利用三用滴谱仪、PMS、能见度仪等仪器对发生在陕西省西安地区的大雾进行了综合观测,研究了雾的宏、微观发展物理过程;根据PMS、能见度仪资料分析了雾的微结构和宏观过程之间的联系,雾的微结构的振荡与雾的物理过程的关系,雾在不同发展阶段滴谱的特征,并用MM5对该次雾过程进行了模拟研究。

关键词：大雾长波辐射短波辐射微结构物理过程

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福建省风暴潮时空分布特征分析

海洋通报 2016年第3期35卷 331-339页

作者：董剑希李涛侯京明国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

分析20世纪50年代以来福建省7个有代表性验潮站的近700站次台风风暴潮过程,利用建立的风暴潮评价指标,对福建省风暴潮的时空分布特征开展研究。结果表明：福建省风暴潮主要出现在7月至10月,其中以8月最多,9月次之;风暴潮灾害主要发生8月... 详细信息

分析20世纪50年代以来福建省7个有代表性验潮站的近700站次台风风暴潮过程,利用建立的风暴潮评价指标,对福建省风暴潮的时空分布特征开展研究。结果表明：福建省风暴潮主要出现在7月至10月,其中以8月最多,9月次之;风暴潮灾害主要发生8月和9月,以9月居多。各级风暴潮中,增水为50~100 cm的风暴潮次数约占70%,沿海各区域中,风暴潮频发区和严重区为闽江口,风暴潮次数明显偏多、偏强;风暴潮灾害频发区为闽江口,风暴潮灾害严重区则依次为闽江口和宁德区域。1954-2008年间,风暴潮发生次数总体呈现上升趋势;风暴潮灾害呈较明显的上升趋势。

关键词：风暴潮风暴潮灾害时空分布历史趋势

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街区尺度风暴潮漫滩数值模拟

海洋学报 2021年第10期43卷 38-49页

作者：张露傅赐福董剑希于福江国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

本文利用ADCIRC模型,在宁波市北仑区建立了街区尺度的风暴潮漫滩模型,北仑区陆地分辨率达5~10 m。模拟结果整体展现漫滩淹没城市街道建筑的过程,细致刻画了水流在街区和建筑错综复杂分布时的流动情况,以及不同建筑物附近水深的变化,比... 详细信息

本文利用ADCIRC模型,在宁波市北仑区建立了街区尺度的风暴潮漫滩模型,北仑区陆地分辨率达5~10 m。模拟结果整体展现漫滩淹没城市街道建筑的过程,细致刻画了水流在街区和建筑错综复杂分布时的流动情况,以及不同建筑物附近水深的变化,比以往的漫滩模拟更加精细,体现街区尺度网格的优势。数值模拟结果表明:此模型可以较好地模拟1211号台风“海葵”和5612号台风“温黛”的风暴潮过程。利用卫星遥感图像对北仑区地物进行分类,考虑下垫面底摩擦变化对漫滩模拟的影响。对比未考虑底摩擦情况的模拟实验结果,淹没面积减少了21.4%,大部分区域水深降低在0.1~0.2 m,街区尺度网格细致展示出不同地物所在区域的水深降低程度以及淹没面积变化。

关键词：风暴潮漫滩街区尺度下垫面底摩擦

广东省风暴潮时空分布特征及重点城市风暴潮风险研究

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海洋学报 2014年第3期36卷 83-93页

作者：董剑希李涛侯京明于福江国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

收集、整理、分析1949年以来广东省10个典型验潮站的近500站次台风风暴潮过程,开展了广东省台风风暴潮和超警戒风暴潮时空分布特征研究。结果表明:广东省台风风暴潮主要发生时间为7—9月,其中7月最多、9月次之,雷州半岛东岸无论发生次... 详细信息

收集、整理、分析1949年以来广东省10个典型验潮站的近500站次台风风暴潮过程,开展了广东省台风风暴潮和超警戒风暴潮时空分布特征研究。结果表明:广东省台风风暴潮主要发生时间为7—9月,其中7月最多、9月次之,雷州半岛东岸无论发生次数还是强度都明显偏多、偏强,其次为阳江;风暴潮灾害则主要发生在7—10月,以7月最多;风暴潮灾害频发区依次为珠江口、雷州半岛东岸、阳江和汕头,风暴潮灾害严重区依次为汕头、阳江和雷州半岛东岸,阳江和雷州半岛东岸为风暴潮灾害频发区和严重区。选取受台风风暴潮影响频繁和严重的典型区域阳江市。利用业务化的台风风暴潮模式开展了不同等级台风影响下阳江市的最大风暴潮风险研究,中心最低气压为970hPa的台风在最有利路径下产生的风暴潮为185cm,约20a一遇,940hPa的台风产生的风暴潮为310cm,约为500a一遇。

关键词：风暴潮时空分布风险分析

对流层中层中尺度对流涡旋在台风榴莲(2001)生成中的作用——模拟诊断分析

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大气科学 2010年第1期34卷 45-57页

作者：张文龙崔晓鹏董剑希中国气象局北京城市气象研究所北京100089 中国科学院大气物理研究所北京100029 国家海洋环境预报中心北京100081

本文基于PSU/NCAR MM5中尺度模式对台风榴莲(2001)生成过程成功的数值模拟,利用模式输出的较高时空分辨率资料,对台风榴莲生成过程中对流层中层中尺度对流涡旋(MCV)的作用进行了诊断分析。结果表明,中层MCV在台风榴莲生成中的作用有三... 详细信息

本文基于PSU/NCAR MM5中尺度模式对台风榴莲(2001)生成过程成功的数值模拟,利用模式输出的较高时空分辨率资料,对台风榴莲生成过程中对流层中层中尺度对流涡旋(MCV)的作用进行了诊断分析。结果表明,中层MCV在台风榴莲生成中的作用有三个重要方面:第一,中尺度组织化作用:伴随中层MCV的垂直次级环流圈,使得区域内的积云对流热塔趋向于逐步在中心区域集中,热塔相互之间容易发生相互作用,通过合并过程有些热塔得到加强,而有些趋于消亡。同时,热塔聚集后的群体效应反馈作用又使得中层MCV加强或维持,进一步促进热塔的合并以及向轴对称化发展;第二,存贮效应:因为中层MCV的生命史比积云对流热塔长,能够将消亡对流热塔所携带的热量、水汽、涡度加以存贮和保留,使得中层MCV区域向有利于TC生成的方向发展,最终成为TC环流的"胚胎";第三,中层MCV与对流层低层的槽(涡旋)以及对流热塔之间通过相互作用,共同实现中低层系统的垂直耦合。

关键词：台风生成中尺度对流涡旋对流热塔诊断分析

热带气旋榴莲(2001)生成的垂直耦合特征和机制

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中国科学：地球科学 2021年第3期51卷 465-482页

作者：张文龙崔晓鹏董剑希北京城市气象研究院北京100089 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴科学院重点实验室北京100029 国家海洋环境预报中心北京100086 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国科学院大学北京100049

热带气旋(Tropical Cyclone, TC)生成过程中的垂直耦合过程及其机制,是一项隐含在TC生成关键因子——弱的水平风垂直切变条件下的,重要但尚未被解答的基础科学难题.文章通过实例数值模拟和理论分析对这一问题开展了针对性研究,主要结论... 详细信息

热带气旋(Tropical Cyclone, TC)生成过程中的垂直耦合过程及其机制,是一项隐含在TC生成关键因子——弱的水平风垂直切变条件下的,重要但尚未被解答的基础科学难题.文章通过实例数值模拟和理论分析对这一问题开展了针对性研究,主要结论如下:即使是发生在正压环境下的TC生成过程,仍然存在TC胚胎区的对流层中低层槽(涡)系统的垂直耦合过程.垂直耦合主要发生在热带扰动(Tropical Disturbance, TDS)阶段,实现垂直耦合的热带低压(Tropical Depression, TD)环流,才能够通过WISHE(Wind-Induced Surface Heat Exchange)机制进一步自组织发展加强并进入到TS(Tropical Storm, TS)或更强烈的TY(Tropical Typhoon, TY)阶段.在TC垂直耦合过程中,涡旋热塔(Vortical Hot Towers, VHTs)起到具体的"垂直串接"作用,是垂直耦合的直接实践者.对流层中层槽线与低层槽线在VHTs的垂直串接作用下相向移动,实现垂直耦合. VHTs能够产生强烈的低层气旋性涡度,其主要由伸展项来完成,扭转项在中上层形成单偶极或双偶极涡度对,但大致相互抵消.伸展项使得中低层风场的气旋性旋转趋向一致,扭转项使得水平风在垂直方向上均匀化分布,实现风场的垂直耦合. VHTs通过对流层中上层的凝结潜热加热使得352K相当位温线在925~300hPa高度层垂直贯通,实现温度场的垂直耦合;通过形成云塔使得环境空气增湿并接近饱和, 95%相对湿度线在925~400hPa高度层垂直贯通,实现湿度场的垂直耦合.在热塔的群体作用下, TC胚胎区发展成为暖热、近饱和并且具有强烈气旋性涡度的核心区.正压不稳定机制在西北太平洋TC生成过程中也会发生,并为TC生成提供丰富的大尺度环境涡度. VHTs的轴对称化分布是TC生成的重要标志.在TC即将生成时, VHTs轴对称化过程与涡旋罗斯贝波可能存在伴随现象.

关键词：热带气旋生成垂直耦合涡旋热塔轴对称化分布正压不稳定

覆盖中国沿海地区的精细化台风风暴潮模型的研究及适用

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海洋学报 2014年第11期36卷 30-37页

作者：刘秋兴董剑希于福江傅赐福李明杰国家海洋环境预报中心北京100081 河海大学江苏南京210098

精细化风暴潮预报是目前风暴潮预报重点发展方向之一,本文首次建立起了一个覆盖整个中国沿海地区的精细化台风风暴潮数值模型,克服了以往分区域数值模型的不足,该模型在中国沿海地区的分辨率达到300m左右。模型采用了并行计算,并对2012... 详细信息

精细化风暴潮预报是目前风暴潮预报重点发展方向之一,本文首次建立起了一个覆盖整个中国沿海地区的精细化台风风暴潮数值模型,克服了以往分区域数值模型的不足,该模型在中国沿海地区的分辨率达到300m左右。模型采用了并行计算,并对2012年和2013年灾害性台风风暴潮过程进行了数值检验,计算精度和计算所用时间都能够满足业务化运行的要求。本文同时还根据中国气象局、美国国家气象局等5家主要台风预报机构给出的24h台风预报,对2013年度灾害性台风风暴潮过程进行了24h数值预报检验,检验结果表明:根据中国气象局台风登陆前24h预报可以得到更准确的风暴潮预报结果,其预报结果优于其他各家预报结果。该结论可以为今后的台风风暴潮预报中台风路径的选取提供重要的参考。

关键词：精细化预报中国沿海地区风暴潮

利用风暴潮数值模式计算重现期风暴潮的一种方法

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海洋预报 2014年第4期31卷 24-31页

作者：张百超董剑希吴少华南京信息工程大学江苏南京210044 国家海洋环境预报中心北京100081

针对沿岸海洋工程重现期风暴潮计算,提出一种计算方案,利用风暴潮数值模式计算出工程点每年最大的风暴潮序列,然后利用该序列进行统计分析。通过对广东阳江市沙环案例计算分析,结果表明:该方法与传统方法相比,精度相当,但是对于无长时... 详细信息

针对沿岸海洋工程重现期风暴潮计算,提出一种计算方案,利用风暴潮数值模式计算出工程点每年最大的风暴潮序列,然后利用该序列进行统计分析。通过对广东阳江市沙环案例计算分析,结果表明:该方法与传统方法相比,精度相当,但是对于无长时间序列验潮资料的工程点,特别对于附近也无长时间序列验潮资料的工程点,其重现期风暴潮的计算方法,具有很大优势,计算结果具有很好的参考价值。

关键词：风暴潮重现期风暴潮数值计算