基于多致灾因子相似的热带气旋检索方法研究:以风暴潮-海浪灾害预评估为例   总被引：2，自引：1，他引：1  

栗健  方伟华  张晓宁  曹诗嘉  杨幸美  刘行  孙京 《海洋科学》2016,40(8):49-60

热带气旋引起的风暴潮-海浪灾害成灾频率高、致灾强度大,对我国沿海地区造成的人员和经济损失惨重。预评估阶段需要在灾前对研究区可能造成的损失等进行快速的综合判定。从历史热带气旋中检索出与目标热带气旋位置及各种致灾因子强度相似的热带气旋是快速、准确地预评估风暴潮-海浪灾害的重要方法。面向风暴潮-海浪灾害预评估,提出了一种基于多致灾因子的相似热带气旋检索方法。用于相似检索的致灾因子数据包括:从中国气象局西北太平洋热带气旋最佳路径数据集中提取并经处理得到的1949~2013年影响湛江市的112场热带气旋的路径中心点位置、中心气压、最大风速、最大风速半径及移动速度数据,112场热带气旋的模拟风场、风暴潮及海浪数据。首先,利用相似离度方法对热带气旋进行路径相似性检索;其次,利用最优相似系数方法计算中心气压、最大风速半径、最大风速、移动速度、风场、风暴潮及海浪强度指标的相似系数进行一次检索;然后,根据风场、风暴潮及海浪模拟数据的获取情况,分别基于路径-强度及风场-风暴潮-海浪综合相似性指标进行二次检索;最终给出历史热带气旋的综合相似排序。以2013年尤特热带气旋为例,利用上述方法检索了与其最为相似的5场历史热带气旋。该方法综合考虑了热带气旋路径及多种致灾因子的相似,兼顾了检索的速度及质量,是进行快速、准确的风暴潮-海浪灾害预评估的重要基础。  相似文献   

筏式波浪能发电装置浮体水动力相互作用与能量俘获研究     

唐友刚  赵青  黄印  何鑫 《海洋技术学报》2016,(4):87-92

基于三维势流理论,建立筏式波浪发电装置多浮体水动力模型。利用AQWA水动力软件研究多浮体水动力相互作用对发电装置浮体单元水动力系数的影响;将能量转换系统等效成刚度-阻尼模型后,对其进行不规则波时域模拟,对比分析方向谱和频率谱波浪模型对波浪发电装置能量吸收的影响。结果表明:浮体之间的水动力相互作用对浮体单元纵荡方向上的附加质量与辐射阻尼系数有明显的影响,对垂荡和纵摇方向上的水动力系数影响较小;不同的波浪模型下,能量俘获功率有着较大的差别,特别是在迎浪状态下。  相似文献   

稀疏反演求解基追踪降噪问题的地震谱分解方法     

周岩  韩立国  于江龙  孙慧秋  张盼 《世界地质》2016,35(2):517-525

谱分解描述为一线性反演问题,由于该问题欠定性,需使用稀疏反演算法,然后将该问题转化为基追踪降噪问题(BPDN),引入谱投影梯度(SPGL1)稀疏反演算法提高反演谱分解(ISD)分辨率,并进一步研究其潜在优势。结果表明:基于基追踪降噪问题的反演谱分解方法 (ISD-BPDN)在烃类检测中有更高的时频分辨率,分层更准确,精细地指示了烃类的存在。  相似文献   

数据稀缺生态系统中多种类质量谱模型的构建   总被引：1，自引：0，他引：1  

张崇良  陈勇  THOMPSON Katherine  任一平 《海洋学报(英文版)》2016,35(4):63-73

多种类生态模型已经被广泛应用于渔业活动影响应预测和管理措施效果评估。质量谱模型是一种基于生理过程构建的生态模型,该模型为描述鱼类群落在个体摄食变异和随个体发生的生态位迁移提供了一个可行的方法。尽管生态模型在增进生态系统认识上具有重要意义,其应用在数据稀缺的渔业中受到很大限制。作为实践基于生态系统渔业管理(EBFM)的第一步,本研究构建了海州湾鱼类群落的质量谱模型。本研究详述了数据收集和模型参数化的过程,以促进该模型在数据稀缺的生态系统中未来的应用。作为一个范例,研究展示了不同捕捞努力量对生态系统的影响,并采用一套生态指标监测其动态。群落生物量、多样性指数、W指数,大鱼指数(LFI),平均体重和群落质量谱斜率对捕捞压力的响应呈非线性,最大的捕捞强度并非总是对鱼类群落产生最强的影响。本文强调了构建谱模型在生态研究中的的价值和可行性,并讨论了模型的局限性和改进的可能。本研究旨在促进质量谱模型的广泛应用以更好地支持基于生态系统的渔业管理。  相似文献   

基于卫星数据改进计算白冠覆盖率的模型   总被引：2，自引：1，他引：1  

任丹琴  华锋  杨永增  孙宝楠 《海洋学报(英文版)》2016,35(5):66-72

本文基于白冠覆盖率的历史研究,总结了计算白冠覆盖率的参数化方案和海浪破碎统计模型,并分析比较其优缺点。通过结合基于卫星数据的参数化公式,利用最优拟合的方法,得到不同限制条件下模型中的系数C_en和n。通过分析考虑海浪破碎条件,确定了适用于一般海浪状况的系数值。通过比较白冠覆盖率的卫星数据和原始模型的模拟结果,可知改进后模型的结果更合理,同时与历史研究结论相符。文中还分析了从1998年到2008年十年平均的全球白冠覆盖率的季节性分布特征。在中高纬度海域,全年白冠覆盖率的值最大,而在低纬度和赤道海域,白冠覆盖率小于0.5%,全球白冠覆盖率的平均值大约为1% ~3%。北半球中高纬度海域的白冠覆盖率的季节性变化显著大于南半球。  相似文献   

相位解析有旋数值模拟在近海近岸非静压海浪荷载计算和风险分布评估上的应用          下载免费PDF全文

张尧  陈新平  石先武  王宇星  国志兴  林雨霏  石晓勇  谭骏  刘钦政 《海洋开发与管理》2016,33(Z2):79-87,104

区域尺度精细化水动力数值模拟是解决大量工程、地质、环境等问题的重要手段。水动力荷载的直接冲击是近海近岸结构物、设施破坏的主要动力因素。本文章旨在介绍Boussinesq-GreenNaghdi有旋非静压水动力模型及其在区域尺度灾害性海浪的非静压水动力荷载分析和风险分布评价上的应用。这套模型利用了Boussinesq量纲和Green-Naghdi加权积分的结构。速度和压力被用多项式假设来表达和非线性重排法的应用,有效地提高了模型性能,避免了无旋假设的使用,更好地模拟计算了右旋流速和非静态压力场等复杂水动力参数。模拟重现美国和菲律宾沿海台风浪过程,深入分析非静压海浪荷载作用机理,计算海浪荷载的时空分布,与巨石迁移和结构物损坏的调查数据进行对比验证,构建海浪荷载与区域结构物破坏程度分布的相关性,量化各项影响要素如流速、浪高、结构物特征等的风险权重,通过回归分析法推导基于多影响要素的区域海浪风险参数化定量评价方法。为非静压相位解析有旋水动力理论和海浪灾害机理的科学探索提供原创性基础。为沿海人类活动、区域规划、工程设计、防灾减灾等提供科学指导。  相似文献   

气筒风光式海浪电站的结构及前景          下载免费PDF全文

邢志光 《海洋开发与管理》2016,33(11):55-59

由于传统的化石燃料能源体系造成环境污染、燃料储量逐渐减少等后果以及人类希望改变以掠夺地球的方式获得能源等因素,新能源项目(主要包括自然界中的太阳能、风能、海浪能等)以其绿色无污染的巨大优势在世界各地纷纷兴起,但自然能源虽总量大但具体到单位面积能量微小、收集困难、设备昂贵且较不稳定。海洋能是其中能量较集中、分布较广且较稳定的能源,但目前尚未找到好的大规模利用的方式,将多种自然能源同时集中联合利用应是未来发展方向。海岸是海浪能、风能、太阳能集中的地点之一,气筒风光式海浪电站以海浪能为基础,将上述3种自然能源汇聚于一点加以联合利用,希望能为新能源的利用做出新的尝试。  相似文献   

一次飑线过程的雨滴谱特征研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

王俊  姚展予  侯淑梅  龚佃利 《气象学报》2016,74(3):450-464

利用4台Thies激光雨滴谱仪组成的观测网和CINRADA/SA多普勒雷达观测资料,通过单点雨滴谱和积分参数时间序列分析、以及γ谱拟合参数和Z-R关系等的统计分析,研究成熟平行层状飑线不同部位雨滴谱和积分参数的演变特征。结果表明,不同部位雨滴谱和积分参数演变特征存在明显差别,但有一致的基本特征,即在雨强增大阶段为较小的小粒子数浓度,较大的大粒子数浓度和谱宽,而雨强减弱阶段为较大的小粒子数浓度,较小的大粒子数浓度和谱宽,所以,雨强增大阶段具有较低的雨滴浓度和较大的雷达反射率因子,以及较小的γ谱斜率参数λ和形状参数μ。但有时雨强减弱阶段存在较大的大粒子数浓度和谱宽,因此,具有较大的雷达反射率因子;统计表明,γ谱三参数N0、μ、λ与雨强的关系可以用幂函数拟合, N0随雨强增大而增大,μ、λ随着雨强的增大而减小。λ-μ关系可以用二次多项式拟合,对流云Z-R关系为Z=324R1.60。不同部位雨滴谱演变特征的差异对Z-R关系等统计关系影响明显,但对λ-μ关系影响较小。平行层状飑线不同部位雨滴谱和积分参数演变特征与拖曳层状飑线对流带典型雨滴谱演变特征类似,但也存在一些明显差别,这些差异是否与平行层状飑线动力结构的不同有关,尚需进一步的研究。   相似文献   

估算雨滴谱Γ分布三参数的阶矩法研究     

熊飞麟  周毓荃 《气象》2016,42(7):777-789

利用2014年8月4—23日山西忻州OTT-Parsivel二代激光雨滴谱仪获得的雨滴谱资料,研究了估算雨滴谱T分布三参数的阶矩法。把降水云分为层状云、积状云、积层混合云三种,采用最小二乘法和阶矩法估算雨滴谱,并在现有阶矩法的研究上,提出一种新矩量组合M036与其他矩量一起分1 min、5 min平均和5 mm滑动平均估算雨滴谱样本的均方根误差和误差谱分布,并进行比较,同时研究了不同降水云雨滴谱三参数随雨强R的变化关系。结果表明:阶矩法估算T分布雨滴谱,M036矩量组合代表雨滴数浓度、液态水含量和雷达反射率因子,三个物理量计算方便,物理意义清晰,实际应用中如能通过探测手段获得三个矩量,就能反演得到云中雨滴谱。阶矩法中M036估算最好;估算三种不同时间雨滴谱样本的均方根误差平均值,M036误差最小;分析三种不同时间雨滴谱样本的均方根误差谱分布,M036谱宽最窄,误差集中;估算三种降水云雨滴谱三参数随雨强R的增大而减少;拟合雨滴谱T分布三参数N_0、μ、λ满足二项式分布且相关系数较好。  相似文献   

垂直探测雷达对北京地区夏季降水分类统计北大核心CSCD     

黄钰  阮征  郭学良  何晖  嵇磊 《高原气象》2016,(3):745-754

基于风廓线雷达谱参数(回波强度、速度和谱宽)提出降水云分类方案,将降水分为浅对流、浅层状云、深对流、深层状云和混合型五种类型,其中浅对流和浅层状云降水属于暖雨范畴而深对流、深层状云和混合型降水属于冷雨范畴。并且利用此分类方案对2012年和2013年夏季(5-10月)北京延庆地区降水天气类型进行了分类统计。结果表明,暖雨是北京夏季降水的一个重要组成部分,占26%,其降水比例为17%;冷雨过程占74%,降水比例为83%。北京夏季以混合型降水为主占47%,其次是层状云占43%,对流性降水最少,占10%;对流性系统造成的降水最显著,其次是混合型降水,层状云对降水的贡献最小。对各种降水类型的特征归纳得到:浅层状云降水的谱参数随高度变化均不明显,总体比较平滑;浅对流性降水变化比浅层状云降水强烈,在3 km处增大明显,且降水出现次数随高度下降迅速增多;深对流性降水谱参数分布广泛,特别是谱宽,比其他类型都宽且高空存在宽谱区;深层状云降水回波呈现出统一的亮带分布,速度和谱宽在零度层附近出现强梯度区;混合型降水兼顾对流性和层状云降水特征,其回波分布跟深对流性降水类似,速度和谱宽分布跟深层状云降水分布类似。  相似文献