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利用1949-2020年山东省风暴潮灾害资料,分析了山东省风暴潮灾害时空分布特征。结果表明:1949-2020年山东省共发生有详细记录的风暴潮灾害54次,从时间分布来看,4月是风暴潮造成死亡(含失踪)人口最多的月份,8月是发生风暴潮次数最多,造成直接经济损失最重的月份。从空间分布来看,潍坊市发生风暴潮灾害次数最多,日照市发生台风风暴潮次数最多,死亡(含失踪)人口数最多,烟台市直接经济损失最重。整体上,山东省风暴潮灾害发生次数有增加趋势,死亡(含失踪)人口呈现下降趋势,灾害造成的直接经济损失存在高低振荡趋势,灾害风险仍不容忽视。分析结果可为沿海各地市开展针对性风暴潮灾害防御工作提供科学依据。 相似文献
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本文提出一种基于支持向量回归的统计预报方法,通过经验正交分解对原始数据矩阵进行时空分解,提取出空间模态和时间系数。由于海面高度变化具有非线性、大惯性的特点,对时间系数进行小波分析,能有效滤除其中的高频信号,得到表征海面高度变化的低频信号。利用支持向量回归方法对小波分解后的低频信号构建预报模型。最后,进行小波重构,还原时间序列长度,实现未来7天的海面高度预报。通过黑潮附近海域的海面高度预报结果验证,该预报方法的预报效果优于整合滑动平均自回归预报方法。本文通过机器学习的算法实现了海面高度的预报,为海洋预报方法提供了新的思路。 相似文献
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基于小波变换的水沙关系特征分析:以长江大通站为例 总被引：1，自引：0，他引：1
根据长江大通站近50年(1957～1999年)的水沙数据,利用复Morlet小波变换,分析水沙时间序列多尺度小波特征,建立了不同时间尺度上的水沙关系式.分析结果显示:(1) 大通站水沙序列年内洪、枯季周期波动最为显著,流量的长周期特征明显,含沙量与输沙量的短周期特征显著.(2) 大通站水沙序列多尺度特征明显,流量的振荡周期主要为3～6 a和8～16 a;含沙量多尺度振荡周期较为平稳,4～6 a的周期振荡中心尺度呈明显下降的趋势;输沙量以4～6 a和10～14 a的周期显著振荡,输沙量变化平稳,较含沙量变化有一定的滞后期.(3) 根据流量小波特征分析,近50年的水沙变化过程大致可分为3个时期,分时段拟合水沙关系曲线,发现总体水沙曲线的指数与正常期和丰水期的接近,而与少水期的存在较大的差距.少水期系数较小、指数较大,表明在少水期泥沙的供给量较少,但水流的搬运能力增强. 相似文献
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海平面变化包含多种不同时间尺度信息，传统的预测方法仅对海平面变化趋势项、周期项进行拟合，难以利用海平面变化的不同时间尺度信号，使得预测精度不高。本文基于深度学习的预测模型，提出一种融合小波变换（wavelet transform，WT）与LSTM （long short-term memory，LSTM）神经网络的海平面异常组合预测模型。首先利用小波分解得到反映海平面变化总体趋势的低频分量和刻画主要细节信息的高频分量；然后通过LSTM神经网络对代表不同时间尺度的各个分量预测和重构，实现海平面变化的非线性预测。基于该模型的海平面变化预测的均方根误差、平均绝对误差和相关系数分别为12.76 mm、9.94 mm和0.937，预测精度均优于LSTM和EEMD-LSTM预测模型，WT-LSTM组合模型对区域海平面变化预测具有较好的应用价值。 相似文献
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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 总被引：1，自引：1，他引：0
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。 相似文献
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广东省1991—2005年因风暴潮、海浪、赤潮、溢油、海水入侵等灾害造成直接经济损失约438.9亿元,死亡、失踪577人。其中风暴潮灾害最为严重,年直接经济损失超过20亿元的海洋灾害是由台风风暴潮引起,灾情的地域差异粤西较重,粤东次之,珠江口较轻。2001～2005年与1991～2005年相比,近5年海洋灾害的年均直接经济损失和死亡、失踪人数减少。但2006年又是海洋灾害重灾年。 相似文献
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台风影响下海滩前滨剖面时间变化差异性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用2006年8月2日至16日0606号台风“派比安”和0609号强热带风暴“宝霞”影响期间于粤东后江湾中部海滩前滨设置的地形剖面6个固定观测桩点上连续318小时的逐时高度观测值，基于一维最优小波包变换方法，分析了极端波况影响下前滨剖面不同高度固定点的时间变化特征，主要结果为：（1）位于剖面冲流作用上部的桩点1、2时间变化过程以2—5天的周期为主，反映了台风作用前后剖面的波动过程；（2）位于剖面中下部的4个桩点高度显示了2—4小时的周期性变化，进一步显示出台风影响期间短时高能侵蚀作用导致的剖面地形迅速调整，以及台风后潮汐周日变动对滩面地形的影响；（3）各桩点高频尺度的突变时间点反映出了台风暴潮增水作用和碎波带沙坝进退引起剖面的蚀积变化；（4）各桩点地形高度的低频变化显示出台风后海滩剖面朝向堆积和恢复的趋势。 相似文献
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为了对锚泊状态下未来0.5 h的船面风速和风向进行估算,提出了一种基于小波变换和最小二乘支持向量机的估算方法。首先对原始风速数据进行正交分解,得到X轴和Y轴风速;然后分别对X轴和Y轴风速进行小波分解,提取出低频和高频数据序列;其次利用最小二乘向量机方法,分别对低频、高频序列进行估算,分别将X轴和Y轴各序列估算结果进行叠加得到X轴和Y轴估算风速;最后利用矢量法则,同时实现了风速和风向未来0.5 h的估算。以试验船在东海海域锚泊状态下船舶气象仪所测的风速风向数据进行建模与实例验证分析,结果表明该方法具有较高的估算精度。 相似文献
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基于多种神经网络的风暴潮增水预测方法的比较分析 总被引：1，自引：0，他引：1
简要介绍了利用BP神经网络、小波神经网络、递归神经网络进行风暴潮增水值预测的原理。选取广东省珠江口以南的阳江站2017年风暴潮增水数据进行测试。结果表明,三种神经网络方法针对阳江地区风暴潮增水的预测均具有可靠性和实用性。以当前增水值为输入量的单因子模型更能反映真实风暴潮增水趋势,而从增水极值预测的准确性来看,以台风风力、气压、风向等相关参数为输入量的多因子模型优于单因子模型。BP神经网络更适用于多因子长时间预测,小波神经网络在单因子短时间预测上准确性更高,递归神经网络预测值与实测值相关性更强。在工程运用中,需根据地域时空特点、数据资料的丰富度与预测值评估指标选择合适的方法。 相似文献
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利用1950—2011年间286次台风风暴潮过程中的最大风暴增水资料,统计分析了南海区风暴潮的时空分布特征,并结合热带气旋活动背景及沿岸海岸地形对相应的特征进行理解。结果表明:在空间分布上,粤西和珠江口岸段的风暴潮最为频发,且粤西的风暴潮最严重,特别是雷州半岛东岸;在季节分布上,7—9月风暴潮最为频发,且盛夏7—8月最为严重;在年际变化上,南海区风暴潮存在3～4 a及8 a左右的周期振荡;在长期变化趋势上,南海区风暴潮有频次略微减少,而平均强度增强的趋势,特别是较严重风暴潮过程趋于频发。 相似文献
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《海洋技术学报》2023,(2)
为研究全球平均海平面与ENSO（El Niño-Southern Oscillation） 的相关性问题, 本文提出了一种结合局部均值分解和交叉小波原理的分析方法, 揭示全球平均海平面和ENSO 的影响机理和因果关联。利用全球平均海平面的时间序列进行局部均值分解得到PF 分量和余量, 表示海平面变化的高频分量、低频分量和趋势分量。剔除高频分量的影响, 利用最小二乘线性拟合趋势分量, 得到1991—2000 年的全球平均海平面上升速率为3.6 mm/a。接着对PF 的低频分量进行距平变换再与ONI 指数（Oceanic Niño Index, ONI） 分别进行Morlet 连续小波变换得到小波功率谱, 再将变换的连续小波分别进行交叉小波变换得到交叉小波功率谱和凝聚谱, 通过交
叉小波功率谱和交叉小波凝聚谱揭示信号在时频空间的能量共振和协方差分布规律, 其中交叉小波功率谱体现了共同的高能量区的相关性, 交叉小波凝聚谱体现了共同的低能量区的相关性。结果表明, 该方法能在多尺度上分析海平面的变化, 并能分析ONI 指数与全球平均海平面的关系, 可为全球平均海平面演变规律分析和预测等方面提供有力工具。 相似文献
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基于2018年10月21日至11月6日莱州湾西岸连续站观测数据,本文利用集合经验模态分解、希尔伯特?黄变换和小波分析法对底层单宽输沙率的小尺度特征做分析,并针对观测期间出现的大风天气对泥沙输运的影响进行了探究。结果表明,单宽输沙率在观测时间段内具有高频、潮周期、低频以及长周期尺度变化特征,周期尺度从小到大。其中高频和潮周期分量方差贡献率及所含能量最高,对输沙率的影响最强。边际谱显示东西方向输沙率的显著周期为13.3 h,南北方向大于11 h的周期较为显著。观测期间底层净泥沙通量分别为东向305.77 kg/m、南向597.25 kg/m,余流分量贡献最大,低频和高频分量贡献最小。上强迫风场主要在风速衰减期通过湍流和波浪影响输沙速率的时频分布,使其低频变化显著增强的同时,产生1 h周期左右的高频波动。交叉小波分析显示,风速和单宽输沙率在低频波段上相干性较强,且单宽输沙率会滞后风速1/4至1/2个周期。另外,风浪会增强泥沙输运的涨落潮不对称性,进而增加潮周期分量上的泥沙净输运。 相似文献
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风暴潮增水是风暴潮与天文潮相互作用理论研究的基本内容,也是风暴潮预报中的重要问题。最大余水位的产生机制对于提高预报精度及海岸带防护有着重要意义。为研究全日潮海域风暴潮增水中的全日扰动和半日扰动,对Horsburgh与Wilson的风暴潮余水位模型进行了改进和扩展,建立了包括多个分潮的余水位分解方法并将其应用于防城港站,对台风"启德"和"山神"影响下的潮位过程进行了分析。结果显示,建立的余水位的分解方法对于全日分潮和半日分潮有良好的适用性。由于高频分潮产生机制的复杂性,该方法对高频分潮应用尚需进一步研究。在全日潮的防城港海域,全日扰动与半日扰动具有相同的量级,二者的和约占总增水的15%~19%。台风过程不同,相位变化项和局地变化项对增水的贡献有较大差异。 相似文献
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近106a来登陆福建台风的统计分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文对近106a（1900～2005年）来登陆福建的台风进行了统计分析．登陆福建的台风每年平均1．66个，均方差1．27个．通过滑动平均和小波变换分析，表明近106a来登陆福建台风数总体呈减少趋势，年登陆台风数的变化具有准16a的年代际周期，1936年前存在着准8a的年际周期，1936年后存在着5～8a的年际周期．登陆时段为6月16日至10月14日，集中于7～9月，以8月最多．登陆台风有多种类型，路径复杂多样．台风造成的风、雨、潮灾害十分严重．台风影响期间，最大平均风速达60m／s，最大阵风达70m／s；最大过程雨量大于1000mm；最大雨强30min雨量达147mm；暴潮增水最高达2．52m． 相似文献
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西北太平洋表面风应力分布和周期特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
根据GSSTF资料给出的日平均风应力资料（1991年1月～2000年12月）,分析了西北太平洋12月份月平均风应力场的分布,然后对四个时期,即冬季季风时期,冬夏季风过渡时期,夏季季风时期,夏冬季风过渡时期的风应力场的特征作了研究,结果发现西北太平洋风应力分布有明显的地域性,即地域不同,则风应力分布不同,风应力的变化亦不同.然后用小波分析方法对所取区域的风应力进行了分析,结果表明：西北太平洋风应力存在非常明显的年周期和天气尺度周期;它的中高纬地区和副热带地区纬向风应力均存在明显的半年周期.大气低频振荡在西北太平洋风应力中也很显著.该地区季节内振荡（30～60d）主要是由东亚季风引起的,准两周振荡（10～20d）同纬向西风有密切联系,所以风应力季节内振荡在纬向或经向的表现因地域而异,准两周振荡则一致地首先体现在纬向上;大洋信风区和中部微风区并不存在明显的准两周振荡;中高纬度地区的风应力季节内振荡和准两周振荡都有极明显的年变化特征,冬季振荡较强,而夏季振荡较弱;在西北太平洋副热带海区,风应力低频振荡也有较明显的年变化,但没有中高纬那么显著;El Nino会对西北太平洋西部副热带海域经向风应力的季节内振荡产生影响,使之强度增强.西北太平洋强度最强的季节振荡存在于中纬西风带洋区;低纬信风带洋区则具有最明显的年际振荡,周期为2～3年和5～7年;中纬西风带洋区纬向风应力也存在明显的年际振荡. 相似文献
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沿海地区既是我国人口、经济和社会发展的重要区域,又是自然灾害易发和频发区域。基于中国沿海1989—2008年台风风暴潮增水数据、航天飞机雷达地形测绘任务3秒数字高程模型(SRTM3 DEM)数据、2009年县级行政区数据、2005年100m土地利用栅格数据、2003年平方公里人口和国内生产总值(GDP)数据,进行了中国沿海海平面上升背景下的中国东部沿海台风风暴潮脆弱性分析。采用线性回归法得到海平面上升值,采用回归分析法得到风暴潮回归周期和相应潮高,采用高程面积法得到风暴潮土地利用淹没图,采用地统计法得到各高程内被淹县市土地利用面积、被淹人口和GDP。研究结果表明,珠江三角洲地区、长江三角洲和长江以北的江苏北部沿海地区、莱州湾及黄河三角洲和渤海湾与辽东湾地区是我国沿海三大主要台风风暴潮脆弱区,也是今后台风风暴潮重点预防地区;农田、水域与建设用地是沿海地区最易遭受风暴潮增水淹没的3种土地利用类型。 相似文献
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近20年中国沿海风暴潮强度、时空分布与灾害损失 总被引：1，自引：0，他引：1
中国是世界上风暴潮灾害最为严重的国家之一,最近20年,风暴潮灾害带来的经济损失呈波动上升趋势,其造成的直接经济损失总共高达2443.64亿元;风暴潮灾害造成的伤亡人数总体呈下降趋势,其造成的死亡、失踪人数共为4128人。分析了近20年来我国沿海地区风暴潮灾害的次数和强度、时空分布及其与灾害损失的相关关系。结果表明:在全球变暖背景下,我国风暴潮灾害的次数和强度呈增加的趋势、风暴潮灾害时空分布具有相对集中性,但其发生的时间跨度有延长的趋势、风暴潮强度和时空分布与灾害损失有一定的相关关系,但不一定成正比关系。研究风暴潮灾害形成机理,评估风暴潮灾情等级,完善风暴潮灾害预警体系,加强风暴潮减灾工程建设,采取综合措施防御大规模围垦区的风暴潮灾害,对中国沿海地区可持续发展具有十分重要的意义。 相似文献
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利用中国气象局上海台风研究所(CMA)和国家海洋局(SOA)数据资料, 对南海沿海台风活动(1949—2016)和风暴潮灾害趋势(1989—2016)进行了统计分析。结果表明, 南海地区台风年登陆频数整体上呈微弱减少趋势, 但强台风影响及强度呈加强趋势; 1990年代中期台风登陆频数出现显著突变, 粤东地区受高强度台风的影响变得频繁, 粤西地区从2007年开始台风登陆强度逐年增强; 研究区域内台风强度分布一致性较好。文章还总结了典型的热带气旋路径, 分析了不同入射角范围的台风在强度和地区分布上占比的变化规律, 指出近年来中国南海沿海地区年强台风暴潮灾害发生频数增多, 年最大风暴潮等级有增大趋势。 相似文献