南海台风特征及台风场数值改进研究

通过搜集南海台风资料,对近10 a南海台风的规律进行了总结。利用Ueno台风风场模型和改进的藤田公式,引入压差修正系数和后报风场数据,构建了1330和1409号台风风场,并应用测站观测资料对模拟数据进行对比与误差分析。结果表明:西北太平洋移入南海的热带气旋整体上比南海生成的热带气旋数量多、强度大;南海海域生成的登陆台风在我国登陆较少,多在越南登陆。改进的模型风场极值相对误差小;引入后报数据后,合成风场数据相关性更好,误差更小。     

连云港海域“达维”台风风暴潮数值模拟*

“达维”台风是建国以来登陆长江以北地区最强的台风。应用Jelesnianski台风参数模型、MIKE-SW波浪模型和MIKE-FM潮流模型,研究该台风在江苏海域登陆过程中台风浪、风暴潮的分布特征。计算结果表明,台风参数模型和台风浪模型验证较好,能够为风暴潮模拟提供准确的动力条件。台风过境期间,连云港海域最大风速超过40 ms,产生明显的海面强烈上升现象,台风中心附近水域最大风暴增水为1.7～1.8 m,高潮时刻风暴增水为0.6～0.7 m。该模拟系统能够准确模拟台风过境期间连云港海域风暴潮变化过程,对防灾减灾的数值预报具有重要价值。     

海面粗糙度分析及其与ENSO的关系

海面粗糙度对于海洋工程、海气相互作用和军事海洋研究来讲非常重要,但由于海面粗糙度难以直接测量,因此只能通过间接计算得到。随着卫星微波遥感技术的发展,卫星高度计、散射计等为研究海面粗糙度提供了新的研究方法和研究渠道。作者利用T/P星1997-2000年的高度计反演得出的海面风场数据实现了对海面粗糙度的反演,并对太平洋海域（15°-30°N,135°-150°E）海面粗糙度进行研究,同时研究发现太平洋海面粗糙度在El-Nino、La-Nina期间有明显变化。     

海面风场预报的技术研究

采用区域性大气边界层诊断模式，将大气边界层分为2层，即近地面层和埃克曼层，并由相似原理得到近地面层和埃克曼层的风速廓线弥合，形成海面逐时风场；同时，考虑到热带气旋(以下简称台风)天气系统的动力学特征，采用台风模型风场修正其影响区域的风场，考虑到风场和气压场之间的对应关系，经变分调整得到较为合理的海面逐时风场。通过检验，结果令人满意；后又将此模式并作为一个模块嵌入研制的《船用防避台风决策系统》中，分别推广应用于北太平洋航行的21艘船舶及中远系统的6个安监处，几年来的推广应用表明：完全满足航海精度的要求，效果良好。     

“韦帕”台风过程中南黄海海域流场研究

台风经过海域时,会造成海面强风以及特殊分布的波浪场,可能引起潮流场的强烈变化。为深入探讨台风过程中流场的变化,研究风应力与辐射应力对潮流场的作用,选用WRF模型、第三代海浪模式SWAN、三维水动力模型FVCOM,针对"0713"号"韦帕"台风期间的台风风场、潮流场、波浪场进行数值模拟。结果表明WRF-SWAN-FVCOM模式能够较好地模拟"韦帕"台风期间南黄海海域流场。波浪和流场受旋转台风影响均出现旋转特性,但与台风旋转风场有一定延迟。与纯潮流场相比,风应力和波浪辐射应力对表层流场产生明显影响,风场影响最为显著,波浪辐射应力使南黄海海域沿岸流发生一定增大。     

台风“鲇鱼”作用下南海波浪场的数值模拟研究

运用第三代海浪模式WAVEWATCHⅢ,以台风模型风场与美国NCEP风场的合成风场为驱动风场,模拟西北太平洋在台风"鲇鱼"期间的波浪变化情况。在运用卫星高度计波高资料对预报模型进行验证的基础上经进一步分析认为,台风"鲇鱼"产生的波浪在北部湾以风浪为主,涌浪较少,而在北部湾以外的南海产生的波浪以涌浪为主,涌浪波高可达3~6 m,周期为12~16 s。在台风"鲇鱼"由东向变为向北行进过程中,在南海产生的涌浪也由东向逐渐变为东北向。     

“登台入闽”型台风波浪传播特性分析

以Holland模型风场叠加CCMP背景风场驱动目前国际先进的第三代海浪模式SWAN(simulating waves nearshore),对"登台入闽"类型的3个台风"9608"号、"0519"号和"0604"进行波浪数值模拟。分析该类型台风的波浪时空分布特性,以期为此类台风研究和减灾防灾提供参考。结果表明:台风中心未进入台湾海峡前,波浪主要通过岛端部进入海峡,有效波高较小;台风中心位于海峡口门附近时,海峡峡口内、外波浪分布表现出明显的不对称性,外大内小;福建沿海危险时段为台风中心进入海峡到登陆的过程,需要在台风中心进入海峡前部署好防灾减灾工作;台风中心位置和台风移动方向不同时,最大风速、有效波高出现区域相对于台风中心的位置会呈现较大的差异,给防灾减灾带来困难。     

西北太平洋热带气旋活动特征

为掌握近年来西北太平洋热带气旋的活动规律,利用2006—2015年热带气旋资料,对西北太平洋热带气旋活动特征进行统计分析,结果表明:西北太平洋热带气旋主要发生在5°N～20°N的纬度带内,南海中部海面、菲律宾以东海面和关岛附近海面是主要发生源地;平均每年发生热带风暴(Tropical Strom,TS)等级以上的热带气旋23.5个,较常年平均偏少;热带气旋移动路径以西行、西北行和转向路径为主,占所有路径出现频数的80%以上,其中转向路径频数最多;热带气旋的移速与纬度关系密切,在东风带中移速较慢,进入西风带中移速加快;平均每年约有8个热带气旋在我国登陆,少于常年平均;热带气旋10级和7级以上大风圈半径平均值分别约为100 n mile和200 n mile;热带气旋最大波高与其强度关系密切,中心气压低于950 hPa的强热带气旋,平均最大波高在8 m以上,出现狂浪和狂涛的概率在95%以上。     

基于“山竹”台风的波浪数值模拟

研究台风风场结构中Holland B参数对台风浪模拟结果的影响。采用ERA-5背景风场与Holland经验风场叠加构成的台风输入风场,利用MIKE21 SW波浪数学模型进行南海大范围台风浪数值模拟;结合1822号"山竹"台风期间的实测风浪数据,研究Holland B参数对台风风场构造的影响机理,对四种常用Holland B参数计算公式的各个模拟值进行验证,并对其进行对比分析。结果表明:四个Holland B参数公式计算得到的风速和有效波高模拟值均与实测值有较好一致性,B_1参数公式的计算结果与实测值吻合最好;不同Holland B参数对风向和平均波向基本不产生影响,其模型模拟值与实测值吻合度较高;通过台风场与波浪场的空间分布对比分析,为沿海地区台风期间防灾减灾提供参考建议。     

双台风下江苏沿海的波浪数值模拟

为研究江苏沿海海域受双台风布拉万和天秤的影响情况,应用Holland模型与ERA背景风场数据构建双台风布拉万和天秤的模拟风场,结合MIKE SW模块进行台风浪的数值模拟试验,通过与卫星轨道数据、实测站点数据对比对模拟的有效波高进行了验证,研究了东中国海范围和江苏沿海海域的波浪场(混合浪、风浪和涌浪)特征。其中,在模拟风场的构建中,比例系数e至为关键,通过进行参数试验确定较优系数值。研究结果表明台风布拉万主要以风浪形式影响江苏沿海海域,出现的风浪最大值为10.4 m,台风天秤是以涌浪形式影响,涌浪最大值为2.4 m,且台风布拉万的影响强度明显大于台风天秤。     

台风马鞍对东中国海波浪的影响研究

利用第三代海浪模式WAVEWATCH III驱动合成风场,模拟西北太平洋台风马鞍作用期间东中国海的波浪,从而研究台风马鞍对东中国海波浪的影响。研究结果表明,台风马鞍作用期间东中国海的中部和南部海域的混合浪以涌浪为主,涌浪波向主要为东向。台风对东中国海的东南部海域影响最强,在该海域形成5~8 m大涌浪,最远影响到黄海中部海域,同时在我国东南沿海海域形成小波高长周期涌浪。     

基于WRF与MIKE-SW模式的连云港海域台风浪数值模拟

为准确模拟台风过境期间连云港海域波浪场分布,将大气模式WRF模拟的海面10 m风速作为波浪模式MIKESW的驱动风场,再现0713号台风过境期间波浪变化过程。数模与实测资料验证结果表明WRF模式成功复演了韦帕台风移动、风速变化过程,考虑风暴潮增水效应的MIKE-SW台风浪模型能够较好地反映台风过境期间海浪成长过程。     

最大风速半径对台风浪计算效果的比较研究

依据联合台风警报中心(JTWC)发布的2001~2015年西北太平洋热带气旋最佳路径数据集,分析给出西北太平洋热带气旋最大风速半径之于地理纬度和中心低压的参数化公式。采用5种最大风速半径公式计算最大风速半径,并基于Myers气压场模型和第三代海浪模型SWAN,对发生于东中国海的5场台风浪个例过程进行数值模拟研究,将模拟结果与实测资料进行对比分析。结果表明:台风浪大浪区持续时间和分布的范围与最大风速半径正相关;采用文章拟合公式的台风浪数值模拟结果较实测值的线性回归斜率、平均偏差和最大值偏差均较小,文章拟合公式关于个例台风浪的计算效果较好。     

迎台风逆行 风浪中坚守——海事防抗超强台风“利奇马”纪实

<正>在中国天气网提供的卫星云图上,超强台风"利奇马"画出了一个"M",挟带着狂风暴雨,席卷中国东部的若干省份。"利奇马"于8月10日1时45分许在浙江省温岭市沿海登陆,登陆时中心附近最大风力有16级,成为2019年登陆中国的最强台风,同时还是1949年以来登陆华东地区的第三强台风。随后其纵穿浙江、江苏两省并移入黄海海面,又于8月11日20时50分许在山东省青岛市黄岛区沿海再次登陆,此后其移入渤海海面并不断减弱,最终于8月13日14时被中央气象台停止编号。截至13日16时,台风"利奇马"共造成浙江、上海、江苏、山东、安徽、福建、河北、辽宁、吉林9省市1288.4万人受灾,204万人紧急转移安置。台风过境之处,海事人严阵以待、全力以赴,迎台风逆行,风浪中坚守,在肆虐的台风面前,用专业和值守,保障了一方水域的平安。     

2010年西北太平洋热带气旋活动特征分析

为使船舶驾驶人员对西北太平洋海域热带气旋的生成和活动规律有所了解,利用2010年中国、日本发布的该海域热带气旋实况资料和气候资料进行统计和分析.分析结果表明2010年该海域热带气旋具有个数少,源地集中,位置偏西;登陆个数少,登陆比例大;登陆时间集中,登陆位置偏南等特点.2010年西北太平洋副热带高压异常强大、西伸脊点异...     

关于西北太平洋台风规避航线的探讨

此文以对Meari(0421)台风的成功规避为例．叙述了台风的移动路径,以及实航中采取的规避方案。根据西北太平洋台风的源地、移动路径以及影响海区,提出了规避台风时航线的选择方案。     

广东海事和台风的宿命对决

台风年年有,广东特别多。
　　广东是我国被热带气旋登陆最多的省份。据气象资料统计,1949-2012年共有170个热带气旋（热带低压除外）登陆广东,年平均2.7个。
　　这主要是因为广东海岸线比较长,濒临南海,无论是南海上生成的热带气旋还是从西北太平洋西行而来的热带气旋,在有利的环流背景下,容易登陆广东。     

基于WRF-SWAN模式的韦帕台风波浪场模拟

为获取更为准确的台风过程波浪模拟结果,将中尺度大气模式WRFD海面以上10 m处风速资料作为驱动风场提供给第三代海浪模式SWAN进行波浪计算,模拟了0713号"韦帕"台风的波浪场过程。模拟和实测资料比较结果表明WRF模式能较好地模拟韦帕台风过程,给SWAN模型提供高精度风场资料,WRF-SWAN模式能够较好模拟韦帕台风过程中海浪的演化和传播。     

海上人员传送技术及维修船运动响应研究

随着众多大型风场陆续建成,海上风场维护问题日益突出。海上风场多选址于强风浅水海域,恶劣的海况导致维修船运动剧烈,维修人员登陆十分困难。目前国外已有研究单位针对海上风场的人员登陆问题开展研究,开发登陆船或登陆系统,旨在确保维修人员安全登陆风机。而我国关于此方面的研究几乎空白。基于此情况,文章对已有登陆系统进行了归纳总结,并通过多体水动力的算例探究登陆风机时维修船的运动规律。通过文中的研究,可以得到结论:(1)有义波高仍是限制登陆系统工作和维修人员登陆的主要因素,其决定了海上维修的有效期窗口,我们国家有必要开发新技术和新系统来保证人员登陆风机。(2)不同波浪谱对维修船运动响应的影响不可忽视,在实际工程中有必要根据海上风场的实际海况,选择合适的双峰谱来预报维修船的运动响应。(3)风机桩基础的存在与否对维修船的耐波性有影响,需要在水动力分析中考虑;但当二者间的相对距离在若干米内时,耐波性受此距离影响不大。     

福建沿海台风浪模拟及其对台风路径平移的响应*

针对福建沿海台风频发对港航工程建设的影响，以ECMWF背景风场和Holland模型风场叠加作为驱动风场建立SWAN数值模型，对201808号台风“玛莉亚”引起的台风浪进行数值模拟。通过对“玛莉亚”的路径进行平移，选择漳州、泉州、宁德作为福建沿海3个典型的台风登陆点，派生出3条理想台风路径。结果表明：1）随着台风中心由太平洋靠近福建省沿海，各特征点附近海域产生的有效波高先逐渐增大再逐渐减小。2）在各台风路径下，路径左侧海域波向由SSW转为NNE，而路径右侧海域波向由SSW转向WNW。3）台风中心距离福建省越近，各特征点波向变化的速率越快。4）台风路径平移响应对优化港航工程防台方案具有一定的参考价值。