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台风暴雨型滑坡滞后效应分析--以浙江青田县“利奇马”台风为例

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中国地质灾害与防治学报 2022年第6期33卷 10-19页

作者：栗倩倩王伟黄亮柴波高乐中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430074 中南勘察基础工程有限公司湖北武汉430081 中化地质矿山总局浙江地质勘查院浙江杭州310002

我国东南沿海地区台风登陆频繁,伴生暴雨诱发的台风型滑坡造成了严重的经济损失和人员伤亡。已有研究在单峰型、多峰型台风暴雨的斜坡水文响应过程及稳定性分析方面取得了一定成果,但缺乏对台风暴雨型滑坡滞后效应的研究和机理分析。为... 详细信息

我国东南沿海地区台风登陆频繁,伴生暴雨诱发的台风型滑坡造成了严重的经济损失和人员伤亡。已有研究在单峰型、多峰型台风暴雨的斜坡水文响应过程及稳定性分析方面取得了一定成果,但缺乏对台风暴雨型滑坡滞后效应的研究和机理分析。为此,以台风“利奇马”在浙江青田县的登陆为例,基于对台风型滑坡发生数量与降雨量的统计,构建16组不同结构组合的斜坡模型,模拟在台风登陆过程中不同降雨工况条件下斜坡的渗流—稳定性变化。结果表明,台风“利奇马”离陆后青田县内仍有26.4%的滑坡发生,存在一定滞后;不同结构组合斜坡稳定性在离陆后最低,相较于台风登陆前稳定性系数降低了13.82%;在台风登陆暴雨作用下,青田县斜坡稳定性结构影响参数中坡度最为敏感;讨论认为在台风不同登陆阶段的降雨会导致边坡的入渗特征差异,从而形成滞后效应。研究结论对于该区域的台风型滑坡早期识别具有一定指导意义。

关键词：台风 “利奇马” 台风型滑坡滞后效应青田

台风“米克拉”在台湾海峡南部快速增强的原因分析

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气象学报 2023年第6期81卷 866-878页

作者：吕心艳董林高拴柱国家气象中心北京100081 中国气象局上海台风研究所上海200030

利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料、中国气象局台风最佳路径资料、NOAA逐日最优海表温度(OISST)、Himawari-8卫星观测资料以及中国地面自动气象站观测资料等,分析了台风“米克拉”近海强度预报的难点,并研究了导致“米克... 详细信息

利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料、中国气象局台风最佳路径资料、NOAA逐日最优海表温度(OISST)、Himawari-8卫星观测资料以及中国地面自动气象站观测资料等,分析了台风“米克拉”近海强度预报的难点,并研究了导致“米克拉”在台湾海峡南部快速增强的环境因子,探讨了“米克拉”在较强环境风垂直切变下快速增强过程中对流非对称分布特征。结果表明:(1)台风“米克拉”在较强200—850 hPa环境风垂直切变下在台湾海峡南部海域发生了快速增强,并以峰值强度在福建登陆,非常少见,造成预警时间短,强度预报难度大;(2)有利的海洋热状况和大气环流环境条件,如中国南海北部海温异常偏高,南亚高压南侧东风急流与“米克拉”相互作用引起的强烈高层出流以及强劲稳定西南季风气流带来的充沛水汽输送,均对台风“米克拉”在台湾海峡南部海域快速增强起重要作用;(3)台风“米克拉”快速增强过程中,传统业务主要关注的200和850 hPa之间的环境风垂直切变较强,但从环境风的垂直结构分析发现切变主要集中在对流层中、高层,而中、低层切变较小,且中、高层环境风垂直切变对台风增强的抑制作用相对中、低层切变要弱;(4)深对流在台风“米克拉”快速增强过程中表现出明显的非对称分布特征,主要集中在环境风垂直切变的顺切变一侧以及切变的左侧,并且伴随深对流由顺切变一侧向逆切变一侧气旋式爆发传播,期间台风“米克拉”高、低层涡旋中心的垂直倾斜度明显降低,有利于“米克拉”快速增强。关于不同层次环境风垂直切变对台风强度变化的影响机制以及较强环境风垂直切变下台风增强过程中对流非对称的爆发特征,今后将结合更多个例进行深入研究。

关键词：台风快速增强环境因子强环境风垂直切变对流爆发非对称

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台风对近岸复合洪水的影响评估

水文 2024年第2期44卷 8-18页

作者：罗丹陈晓宏张永正罗佳颖中山大学土木工程学院广东广州510275 广东省华南地区水安全调控工程技术研究中心广东广州510275 华南地区水循环与水安全广东普通高校重点实验室广东广州510275

不同特性的台风在多大程度上导致与强降水和风暴潮相关的近岸复合洪水尚不清楚,为厘清近岸台风事件与复合洪灾的相互关系,以中国东南沿海为研究典型,基于降水和风暴潮数据,分析1980—2019年复合洪水驱动因子依赖性,利用copula统计模型... 详细信息

不同特性的台风在多大程度上导致与强降水和风暴潮相关的近岸复合洪水尚不清楚,为厘清近岸台风事件与复合洪灾的相互关系,以中国东南沿海为研究典型,基于降水和风暴潮数据,分析1980—2019年复合洪水驱动因子依赖性,利用copula统计模型描绘复合洪水回归期,通过定量评估表明台风对复合洪水潜势升级发挥重要作用。研究表明:(1)中国南方沿海地区复合洪水潜力高于北方,降水与风暴潮之间的依赖性是影响复合洪水发生的关键;(2)台风一方面增强极端降水和极端风暴潮之间的依赖性,使广西、广东阳江、浙江沿海复合洪水潜势增加10%~30%,另一方面提高了极端降水和风暴潮的发生边际概率,使闽苏、海南、澳门地区复合洪水概率增加了50%~180%。(3)相对而言,台风诱发的风暴潮比台风诱发的降水更能放大复合洪水潜势;(4)根据灾害损失分析,台风期间复合事件所造成的损失远大于单驱洪水事件。研究成果可为台风对近岸复合洪水的风险决策及防灾规划提供科学依据。

关键词：近岸复合洪水台风回归期

台风“南玛都”影响下的福州市臭氧污染的成因及控制对策

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环境科学研究 2023年

作者：应传友林晶郑文飞蔡哲陈曦唐志伟周德荣江飞福州市环境科学研究院南京创蓝科技有限公司南京大学大气科学学院南京大学地球系统科学研究所

2022年9月18—20日福州市发生了一次臭氧(O3)污染事件，11:00—14:00 O3浓度基本维持在160 μg/m3以上，且19日O3日最大8小时平均浓度达176 μg/m3. 这次污染事件可能与第14号台风“南玛都”的外围东北气流带来的海上O3污染传输有关. ... 详细信息

2022年9月18—20日福州市发生了一次臭氧(O3)污染事件，11:00—14:00 O3浓度基本维持在160 μg/m3以上，且19日O3日最大8小时平均浓度达176 μg/m3. 这次污染事件可能与第14号台风“南玛都”的外围东北气流带来的海上O3污染传输有关. 本文利用2022年9月15—21日常规大气污染物浓度、VOCs组分浓度及气象监测数据，结合拉格朗日粒子扩散模型(LPDM模型)、区域空气质量模型(WRF-CMAQ模型)和基于观测的化学盒子模型(OBM模型)等多种手段对此次污染过程进行了分析，定量评估了海上O3传输贡献和福州市O3前体物减排效果. 结果表明：①基于△Ox(光化学氧化剂小时浓度变化量)结果，19日受东北风影响，近海高浓度O3气团传输至福州内陆，传输贡献约5～17 μg/m3，19日18:00—23:00海上O3污染气团对九龙站点的O3平均输送量达到6.0 μg/(m3·h). ②9月18—20日，福州市O3生成由VOCs与NOx协同控制区逐渐转为VOCs控制区，福州市VOCs与NOx减排比例在台风影响前期控制在1:1，后期需增大VOCs减排量，减排比例调整为2:1，以缓减污染天高温及自然源排放增加等不可控因素对O3污染贡献增加的影响. 研究显示，通过对NOx与VOCs排放管控进行科学动态调整，能够获得更好地管控效果.

关键词：台风 O 污染 WRF-CMAQ模型 LPDM模型福州市

台风影响下广州近岸及珠江口水文气象特征响应

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应用海洋学学报 2023年第2期42卷 303-316页

作者：马荣华广州市地质调查院广东广州550014

基于海洋自动观测站实测连续的水文气象数据,对1713号台风“天鸽”和1822号台风“山竹”影响期间广州近岸及珠江口水文气象特征进行了分析,并对海洋灾害影响动力因素进行了探讨。研究结果表明:(1)在台风影响期间,各观测站风速由平时的1~... 详细信息

基于海洋自动观测站实测连续的水文气象数据,对1713号台风“天鸽”和1822号台风“山竹”影响期间广州近岸及珠江口水文气象特征进行了分析,并对海洋灾害影响动力因素进行了探讨。研究结果表明:(1)在台风影响期间,各观测站风速由平时的1~4级增至7~8级,风速均在受台风七级风圈影响6~7 h左右达到最大;潮位均超红色警戒潮位,最大增水2~3 m;波高由平时的1~2级增至3~4级;余流受风速影响先降后增,台风登陆当日余流值最低,台风使余流发生转向;海表温度下降1~2℃,海表盐度增大4~12。(2)对台风的响应由快至慢为:风速、余流、波浪、潮位、水温和盐度,波浪比风速晚1 h达到峰值,最高潮位出现在台风登陆1~2 h后,水温和盐度比风速对台风的响应晚5~6 h。(3)对波浪影响较大的因素主要为台风风圈半径、强台风持续时间、台风级别、移动速度等;对风暴增水影响较大的因素为台风强度和风圈半径,天文大潮、上游流量、地形等对潮位抬升也有一定影响,此外,波浪陡增对风暴增水具有较大影响,相关系数达0.7。(4)“山竹”登陆地点较“天鸽”远74 km且非天文大潮期,但引起的灾害较“天鸽”更严重,引起的最大增水较“天鸽”高30~50 cm,风暴潮等级Ⅱ级以上增水历时较“天鸽”长2.5 h,受4级海况影响时间较“天鸽”长11 h,主要原因是“山竹”的风圈半径远远大于“天鸽”,向陆移动过程中强台风持续时间远远长于“天鸽”。

关键词：海洋水文学海浪风暴潮台风珠江口广州

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台风登陆过程中南海近海阵风因子特征

热带气象学报 2022年第4期38卷 502-510页

作者：毕雪岩刘春霞黄健赵中阔中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510641

阵风预报对于输电铁塔线路设计、风力发电、建筑和桥梁设计以及航空气象安全等至关重要。目前,基于不同观测资料和计算方法,学者们给出了不同的阵风或阵风因子参数化公式,没有公认的一致结果。利用中国气象局南海(博贺)海洋气象科学试... 详细信息

阵风预报对于输电铁塔线路设计、风力发电、建筑和桥梁设计以及航空气象安全等至关重要。目前,基于不同观测资料和计算方法,学者们给出了不同的阵风或阵风因子参数化公式,没有公认的一致结果。利用中国气象局南海(博贺)海洋气象科学试验基地离岸4.5 km和6.5 km的两个海洋气象观测塔在2008—2018年七个台风期间观测的10 Hz高频湍流脉动数据,分析了观测高度、平均时间、下垫面特征和大气稳定度对阵风因子计算结果的影响,研究了近海海上台风过程中阵风因子与平均风速和湍流特征参数的关系。不同于以往研究给出阵风因子是常数,给出了阵风因子随10 m风速变化的计算公式,为阵风预报及相关防灾减灾提供参考依据。

关键词：阵风阵风因子南海近海台风湍流特征参数

台风“山竹”过境期间伶仃洋潮流悬移质变化研究

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泥沙研究 2022年第5期47卷 30-36页

作者：杨裕桂卢陈吴尧袁菲珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州510611

针对台风过境期间伶仃洋潮流悬移质变化特征及其机理,根据珠江河口原型观测站在“山竹”台风期间的实测气象和水文数据,对比分析台风过境前与过境期间伶仃洋流速流向、波高和含沙量的变化特征。通过计算波浪剪切应力与波-流联合剪切应力... 详细信息

针对台风过境期间伶仃洋潮流悬移质变化特征及其机理,根据珠江河口原型观测站在“山竹”台风期间的实测气象和水文数据,对比分析台风过境前与过境期间伶仃洋流速流向、波高和含沙量的变化特征。通过计算波浪剪切应力与波-流联合剪切应力,分析悬移质与波浪和潮流的响应机制。研究结果显示,台风期间的风、潮流、波浪、含沙量和输沙量较平常条件时呈倍数增长,水域的平面流速分布和垂向流速结构均发生明显改变。波-流联合剪切应力与含沙量呈明显正相关,受台风影响,波-流联合剪切应力急剧增大,掀起河床底部泥沙颗粒,是水体含沙量快速增大的主要原因。

关键词：台风悬移质波-流联合剪切应力伶仃洋

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台风天气下电网薄弱线路辨识与停电事故模型

电力系统及其自动化学报 2023年第1期35卷 23-29页

作者：于群林婧璇马艳子山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590

为研究台风天气下电力系统的连锁故障演化,提高电网的应对能力,选用Yan Meng风场模型计算台风天气下输电线路的故障率。首先,结合线路潮流的停运概率模型,制定计及电网拓扑结构的线路脆弱度指标;然后,对现有停电模型进行改进,建立一种... 详细信息

为研究台风天气下电力系统的连锁故障演化,提高电网的应对能力,选用Yan Meng风场模型计算台风天气下输电线路的故障率。首先,结合线路潮流的停运概率模型,制定计及电网拓扑结构的线路脆弱度指标;然后,对现有停电模型进行改进,建立一种包含时间、空间、强度三要素的台风天气电网停电事故模型;最后,以宁德电网为例,仿真分析了玛莉亚台风期间该电网的薄弱线路,验证了所建模型的可行性。仿真结果表明,可用事故幂律曲线的分维值对台风天气下电网整体稳定性进行评估。

关键词：电力系统台风连锁故障脆弱度自组织

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台风影响下长江口羽流的响应与淡水输运机制

海洋通报 2023年第6期42卷 631-644页

作者：吴梦圆李铖张景思刘安琪葛建忠华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200241 上海市海洋监测预报中心上海200062

河口区域冲淡水锋面及物质输运会对台风产生快速而复杂的响应,并产生显著的生态效应及沉积过程,且不同类型的台风会对水动力及物质输运产生不同影响。本文以长江河口为研究区域,利用盐度锋面附近的浮标站点观测数据,发现在登陆型超强台... 详细信息

河口区域冲淡水锋面及物质输运会对台风产生快速而复杂的响应,并产生显著的生态效应及沉积过程,且不同类型的台风会对水动力及物质输运产生不同影响。本文以长江河口为研究区域,利用盐度锋面附近的浮标站点观测数据,发现在登陆型超强台风“利奇马”的影响下,旋转流特征消失,站点全水深出现持续近两天的北向流;而在转向型强台风“巴威”的影响下,出现持续约三天的全水深南向流。应用覆盖长江口及邻近海域的有限体积海洋模型(FVCOM)对两次台风过程进行模拟,实验对比台风过境前后流场、盐度场并且计算淡水通量,发现台风过境时通过破坏夏季典型的向海扩张的表层平流型羽流结构,从而促进盐度垂向混合,导致大量淡水堆积在靠岸一侧,加强了沿岸的淡水输运,进而形成底部捕获型羽流。对于登陆型台风“利奇马”的影响,淡水输运主要沿苏北海岸向北,而在转向型台风“巴威”偏北风的影响下,淡水则显著沿岸向浙闽海域流动。这两种台风过后,表层淡水开始向海扩展,垂向盐度分层再一次呈现,在2~3天内完全恢复为表层平流型羽流结构。

关键词：长江口羽流台风淡水输运 FVCOM