02台风灾害解析.pptx

2 热带气旋灾害热带气旋灾害2.1台风灾害概述2.2台风灾害致灾原因2.3台风灾害特点2.4台风灾害的评估与防御实习、台风路径图的绘制一、热带气旋一、热带气旋/台风台风二、热带气旋的编号与定位二、热带气旋的编号与定位三、灾害影响三、灾害影响 2.1台风灾害概述台风灾害概述1.定义：定义：热带气旋（热带气旋（TropicalCyclone，简称，简称TC）是发生在热带）是发生在热带洋面上急速旋转的的低压大气涡旋。（南、北半球旋转洋面上急速旋转的的低压大气涡旋。（南、北半球旋转方向）方向）2.分类：分类：热带气旋等级热带气旋等级国家标准（国家标准（GB/T19201-2006）已于）已于2006年年5月月9日日经国家标准化管理委员会批准发布，定于经国家标准化管理委员会批准发布，定于2006年年6月月15日起正式实施。本次发布的标日起正式实施。本次发布的标准代替准代替热带气旋等级热带气旋等级国家标准（国家标准（GB/T192012003）。）。适用于我国预报适用于我国预报责任区内热带气旋责任区内热带气旋的业务和科学研究的业务和科学研究 蒲蒲福福风风力力等等级级表表 3.习惯称呼习惯称呼不同的地区习惯上对热带气旋有不同的称呼。不同的地区习惯上对热带气旋有不同的称呼。西北太平洋沿岸的台湾、中国、韩国、日本、越南与菲律宾西北太平洋沿岸的台湾、中国、韩国、日本、越南与菲律宾等地，习惯上称当地的热带气旋为台风。等地，习惯上称当地的热带气旋为台风。而大西洋和东北太平洋沿岸地区则习惯按照强度称当地的热而大西洋和东北太平洋沿岸地区则习惯按照强度称当地的热带气旋为热带低气压、热带风暴或飓风。带气旋为热带低气压、热带风暴或飓风。南半球和北印度洋地区则采用南半球和北印度洋地区则采用“气旋气旋”（英语：（英语：Cyclone）一）一词作词作“热带气旋热带气旋”（TropicalCyclone）的简称。）的简称。气象学上，则只有风速达到某一程度的热带气旋才会被冠以气象学上，则只有风速达到某一程度的热带气旋才会被冠以“台风台风”或或“飓风飓风”等名字。等名字。我国采用的TC等级划分标准早期3个等级1989年（WMO）4个等级2006年6个等级TC的源地、生命史（生成时间，消亡时间）的源地、生命史（生成时间，消亡时间）TD蓝蓝TS绿绿STS黄黄TY红红.生成条件生成条件1.海水表面温度不低于海水表面温度不低于26.5，且水深不少于五十米。这个，且水深不少于五十米。这个温度的海水造成上层大气足够的不稳定，因而能维持对流温度的海水造成上层大气足够的不稳定，因而能维持对流和雷暴。和雷暴。2.大气温度随高度迅速降低。这容许潜热被释放，而这些潜大气温度随高度迅速降低。这容许潜热被释放，而这些潜热是热带气旋的能量来源。热是热带气旋的能量来源。3.潮湿的空气，尤其在对流层的中下层。大气湿润有利于天潮湿的空气，尤其在对流层的中下层。大气湿润有利于天气扰动的形成。气扰动的形成。4.需在离赤道超过五个纬度的地区生成，否则科里奥利力的需在离赤道超过五个纬度的地区生成，否则科里奥利力的强度不足以使吹向低压中心的风偏转并围绕其转动，环流强度不足以使吹向低压中心的风偏转并围绕其转动，环流中心便不能形成。中心便不能形成。5.不强的垂直风切变，如果垂直风切变过强，热带气旋对流不强的垂直风切变，如果垂直风切变过强，热带气旋对流的发展会被阻碍，使其正反馈机制未能启动。的发展会被阻碍，使其正反馈机制未能启动。6.一个预先存在的且拥有环流及低压中心的天气扰动一个预先存在的且拥有环流及低压中心的天气扰动 .发生源地发生源地北太平洋西部北太平洋西部(包括南海包括南海)北太平洋东部北太平洋东部北大西洋北大西洋南太平洋西部南太平洋西部西北太平洋是全球台风发生频率最高、强度最大的海域西北太平洋是全球台风发生频率最高、强度最大的海域 北印度洋北印度洋南印度洋南印度洋台风发生主要集中在台风发生主要集中在4个地区：一是菲律宾群岛以东和琉球个地区：一是菲律宾群岛以东和琉球群岛附近海面，这一带是西太平洋上台风发生最多的地区，群岛附近海面，这一带是西太平洋上台风发生最多的地区，全年几乎都会有台风发生；二是关岛以东的马里亚纳群岛附全年几乎都会有台风发生；二是关岛以东的马里亚纳群岛附近，近，710月发生台风最为频繁；三是马绍尔群岛附近的海月发生台风最为频繁；三是马绍尔群岛附近的海面上，以面上，以10月发生台风最为频繁；四是我国南海的中北部海月发生台风最为频繁；四是我国南海的中北部海面，以面，以610月发生台风的机会最多。月发生台风的机会最多。.热带气旋的编号、定位热带气旋的编号、定位国家气象中心负责确定已编号的热带气旋的中心位置。国家气象中心负责确定已编号的热带气旋的中心位置。1、在编号热带气旋未进入国家气象中心的警报发布区之前、在编号热带气旋未进入国家气象中心的警报发布区之前,每天进行每天进行00，06，12，18UTC(世界协调时世界协调时,下同下同)四次定位。四次定位。2、在编号热带气旋进入国家气象中心的警报发布区后，增、在编号热带气旋进入国家气象中心的警报发布区后，增发发03，09，21时三次定位时三次定位 热带气旋开始编号界线（经度热带气旋开始编号界线（经度180以西以西-经度经度105以东之间的赤道以北区域）以东之间的赤道以北区域）登陆前登陆前48小时警戒线（小时警戒线（34N,132E）-（22N,132E）-（15N,125E）-（15N,110E）登陆前登陆前24小时警戒线，（小时警戒线，（34N,127E）-（22N,127E）-（15N,110E）.移动路径移动路径8.台风尾迹台风尾迹当当热热带带气气旋旋经经过过一一片片海海洋洋，该该处处海海域域的的表表面面温温度度会会下下降降，从从而而影影响响热热带带气气旋旋后后来来的的发发展展。温温度度的的下下降降主主要要是是因因为为热热带带气气旋旋带带来来的的大大风风使使海海水水翻翻滚滚，海海底底较较冷冷的的海海水水涌涌上上。较较凉凉的的雨雨水水的的下下降降、云云层层的的遮遮蔽蔽使使海海洋洋减减少少吸吸收收太太阳阳的的辐辐射射，也也是是表表面面海海水水温温度度下下降降的的原原因因。以以上上因因素素相相辅辅相相成成，会使一大片海洋的表面温度在几天内戏剧性地下降。会使一大片海洋的表面温度在几天内戏剧性地下降。9.灾害影响灾害影响达达到到、TY强强度度的的热热带带气气旋旋是是一一种种非非常常重重要要的的灾灾害害性性天天气气系系统统，伴伴随随着着狂狂风风、暴暴雨雨、巨巨浪浪和和风风暴暴潮潮，破破坏坏力力很很强强，对对海海上上航航行行安安全全及及沿沿海海地地区区经经济济发发展展造造成成严重威胁。严重威胁。在在全全世世界界主主要要十十大大自自然然灾灾害害中中，热热带带气气旋旋灾灾害害造造成成的的损损失位列之首。失位列之首。是是影影响响我我国国的的主主要要灾灾害害性性天天气气系系统统之之一一。在在其其活活动动过过程程中中，伴伴随随有有狂狂风风、暴暴雨雨、巨巨浪浪和和风风暴暴潮潮。因因此此，热热带带气气旋旋对对经经过过的的地地区区虽虽有有解解除除伏伏旱旱的的作作用用，但但也也会会造造成成人人民民生生命命财财产产的的巨巨大大损损失失。我我国国北北起起辽辽宁宁，南南至至两两广广的的沿沿海海一一带带，每每年年都都有有可可能能遭遭受受热热带带气气旋旋的的袭袭击击，其其中中又又以以登登陆广东、福建和台湾三省的热带气旋次数为最多。陆广东、福建和台湾三省的热带气旋次数为最多。从从防防灾灾减减灾灾的的角角度度来来看看，为为了了最最大大限限度度地地减减少少热热带带气气旋旋造造成成的的灾灾害害损损失失，需需要要进进一一步步提提高高预预报报的的准准确确率率和和及及时时性性，并并采采取取积积极极有有效效的的防防御御措措施施。可可见见，加加强强监监测测、分分析析热热带带气气旋旋活活动动的的规规律律，深深入入探探讨讨热热带带气气旋旋发发生生发发展展期期间间水水文文、气气象象要要素素的的相相关关变变化化特特征征及及成成因因等等方方面面的的研研究究对于路径预报业务具有十分重要的意义。对于路径预报业务具有十分重要的意义。一、台风的结构一、台风的结构1.范围范围直径一般为直径一般为6001000多公里多公里（估算：在地（估算：在地面天气图上最外围的闭合等压线）面天气图上最外围的闭合等压线）2.2台风灾害致灾原因台风灾害致灾原因2.结构特点结构特点气压场：气压场：深深厚厚的的低低气气压压，中中心心气气压压很很低低。等等压压线线密密集集、气气压压水水平平梯度大，特别在副高一侧气压水平梯度更大。梯度大，特别在副高一侧气压水平梯度更大。台台风风经经过过地地区区，气气压压变变化化剧剧烈烈气气压压曲曲线线呈呈漏漏斗斗度度状状，气气压陡降又陡升。压陡降又陡升。气气压压梯梯度度应应随随高高度度减减少少，台台风风低低压压区区可可扩扩展展到到整整个个对对流流层层和和平平流流层层下下部部，至至某某一一高高度度反反向向（指指向向外外），中中心心转转为为高高气压区。气压区。hpaTime水平流场：水平流场：水平眼区水平眼区强烈的热带气旋最中心是强烈的热带气旋最中心是下沉的空气，将形成一个风眼。此圈内，风下沉的空气，将形成一个风眼。此圈内，风速迅速减小或静风。眼内的天气通常都是平速迅速减小或静风。眼内的天气通常都是平静无风，无云，甚至时有阳光。静无风，无云，甚至时有阳光。(但海面仍可但海面仍可能波涛汹涌能波涛汹涌)。涡旋区涡旋区围绕台风眼分布着的一条围绕台风眼分布着的一条最大风速带，宽度平均为最大风速带，宽度平均为1020公里。它与公里。它与环绕台风眼的云墙重合。台风中最强烈的对环绕台风眼的云墙重合。台风中最强烈的对流、降水都出现在这个区域里，是台风破坏流、降水都出现在这个区域里，是台风破坏力最猛烈、最集中的区域。不过最大风速的力最猛烈、最集中的区域。不过最大风速的分布在各象限并不对称，一般在台风前进方分布在各象限并不对称，一般在台风前进方向的右前方风力最为强大。向的右前方风力最为强大。外围大风区外围大风区从台风外圈向内到最从台风外圈向内到最大风速区外线，外围风力可达大风速区外线，外围风力可达15米秒，向米秒，向内风速急增。内风速急增。垂直流场：垂直流场：流入层流入层指从地面大约到指从地面大约到3公里以下的对流层下层。特别是在公里以下的对流层下层。特别是在1公里以下的行星边界层内，有显著的边向中心辐合边上升的公里以下的行星边界层内，有显著的边向中心辐合边上升的气流。气流。中层中层指从指从3公里到公里到7公里的无辐散层，这里气流以垂直上升运公里的无辐散层，这里气流以垂直上升运动为主。（副热带高压脊会对此层上升的空气起推动作用，动为主。（副热带高压脊会对此层上升的空气起推动作用，所以常用所以常用500（700）hpa高空天气图来预测较强（弱）的热高空天气图来预测较强（弱）的热带气旋路径）带气旋路径）流出层流出层指从中层以上到台风顶部的指从中层以上到台风顶部的对流层高层，这层内气流主要是向外辐散。对流层高层，这层内气流主要是向外辐散。热带气旋的高空呈反气旋式外散环流。地面海面的风热带气旋的高空呈反气旋式外散环流。地面海面的风是呈强力向内旋转，随着高度上升减弱，最终改变方向。是呈强力向内旋转，随着高度上升减弱，最终改变方向。原因是与中心的暖芯有关。原因是与中心的暖芯有关。温度场：温度场：暖心结构暖心结构暖心是由强烈的水汽暖心是由强烈的水汽凝结释放潜热造成的凝结释放潜热造成的,它使海面高它使海面高湿空气的上升更为剧烈。主要出湿空气的上升更为剧烈。主要出现在中心附近现在中心附近,以以700hpa中心区域中心区域最明显。眼内的地面海面温度最明显。眼内的地面海面温度低；而在高空温度高低；而在高空温度高。二、强烈天气现象二、强烈天气现象台风云系台风云系台风大风台风大风台风暴雨台风暴雨台风风暴潮台风风暴潮 一、严重性一、严重性西北太平洋热带气旋西北太平洋热带气旋发生频次高，发生频次高，35个个/年年我国我国受影响受影响20个个/年，其中登陆年，其中登陆9个个/年年重重灾灾台台风风：一一省省受受灾灾面面积积500万万亩亩，或或死死亡亡50人人，或或倒倒房房2万万间间，或或经经济济损损失失1亿亿元元；两两省省以以上上受受灾灾面面积积1000万万亩亩或或死死亡亡100人人，或或倒倒房房5万万间间，或或经经济济损失损失5亿元。亿元。2.3台风灾害特点台风灾害特点二、季节性二、季节性?多发季是多发季是夏季（为什么？依据生成条件）夏季（为什么？依据生成条件）三、地域性三、地域性广东、海南、台湾、福建广东、海南、台湾、福建四、年际变化四、年际变化气旋的多少气旋的多少受灾程度轻重受灾程度轻重ElNino/LaNina以广东、浙江台风灾害数据为例：以广东、浙江台风灾害数据为例：台风灾害特点分析：台风灾害特点分析：发生频率高，数量多发生频率高，数量多,强度大强度大,发生时间集中，年际变化大。发生时间集中，年际变化大。连锁反应显著连锁反应显著:会带来群发性灾害会带来群发性灾害损损失失呈呈上上升升趋趋势势，这这反反映映了了台台风风灾灾害害不不仅仅与与致致灾灾因因子子的的强强度度有有关关,承承灾灾体体的的脆脆弱弱性性也也是是影影响响灾灾情情严严重程度的一个重要因素。重程度的一个重要因素。经经济济飞飞速速发发展展,承承灾灾体体的的人人口口密密度度和和财财产产密密度度也也随随之增加之增加,灾害损失也不断增加。灾害损失也不断增加。一、台风灾害的评估研究一、台风灾害的评估研究1.台风灾害评估的台风灾害评估的三项指标三项指标灾害死亡人数、灾害死亡人数、农田受灾害面积、农田受灾害面积、直接经济损失，直接经济损失，基基本本代代表表热热带带气气旋旋灾灾害害对对社社会会经经济济和和人人民民生生命命财财产产造造成的主要影响、总的灾害损失程度成的主要影响、总的灾害损失程度2.灾害损失的定量估算灾害损失的定量估算灾情指数灾情指数2.4 台风灾害的评估与防御台风灾害的评估与防御灾情指数较好地代表了灾情的大小，可以用它灾情指数较好地代表了灾情的大小，可以用它作为划分灾情的依据。作为划分灾情的依据。灾情的实测性评估灾情的实测性评估根据实际收集到灾情资料，作事后评估称之实测性评估根据实际收集到灾情资料，作事后评估称之实测性评估热带气旋的热带气旋的灾情等级灾情等级二、台风灾害的防御二、台风灾害的防御1.工程措施工程措施台台风风灾灾害害主主要要是是由由台台风风所所引引起起的的狂狂风风、暴暴雨雨、风风暴暴潮潮等等灾灾害害导导致致的的,所所以以要要减减轻轻台台风风灾灾害害,必必须须从从减减轻轻这这些些灾灾害害入手。入手。(1)在在海海堤堤靠靠海海一一边边营营造造沿沿海海防防护护林林,减减轻轻风风灾灾沿沿海海防防风风林林可以有效降低风速。可以有效降低风速。(2)修筑高标准的江海堤围修筑高标准的江海堤围(3)提高江河的蓄洪、排洪能力提高江河的蓄洪、排洪能力,减轻暴雨灾害）减轻暴雨灾害）(4)按抗风标准设计建筑物强度按抗风标准设计建筑物强度2.非工程措施（投资少而见效大）非工程措施（投资少而见效大）(1)加强监测加强监测,重视提高预报精度重视提高预报精度台台风风监监测测,除除了了常常规规的的高高空空、地地面面站站网网外外,主主要要由由气气象象卫卫星接收站、天气雷达站及沿海自动气象站组织。星接收站、天气雷达站及沿海自动气象站组织。预预报报台台风风的的生生成成、强强度度、移移动动（方方向向和和移移速速）及及台台风风天天气是减灾活动的先决条件气是减灾活动的先决条件,也是减轻灾害损失的主要措施。也是减轻灾害损失的主要措施。(2)加加强强减减灾灾及及其其对对策策研研究究加加大大对对灾灾害害研研究究的的投投资资,收收集集和和整整理理灾灾情情资资料料,建建立立台台风风灾灾情情资资料料库库、信信息息系系统统和和防防灾灾减减灾灾专专家家系系统统。灾灾害害损损失失评评估估是是进进行行减减灾灾效效益益分分析析的的重重要要基础基础,是是提提请请国国家家决决策策机机构构增增加加减减灾灾投投资资的的关关键键性性依依据据,因因此此有有必必要要加加强强对对台台风风灾灾害害的的经经济济损损失失和和社社会会效效应应的的评评估估研研究究,建建立科学的灾害评估方法。立科学的灾害评估方法。(3)加强宣传教育加强宣传教育,提高全民防灾意识和防灾知识提高全民防灾意识和防灾知识(4)进行灾害区划进行灾害区划,实行灾害分级管理实行灾害分级管理气象部门的防灾减灾工作气象部门的防灾减灾工作建立热带气旋防灾减灾系统建立热带气旋防灾减灾系统(1)热带气旋灾害数据库热带气旋灾害数据库(2)热带气旋灾情数据库热带气旋灾情数据库(3)热带气旋监测、评估系统热带气旋监测、评估系统(4)热带气旋灾害服务系统热带气旋灾害服务系统加强卫星遥感技术在热带气旋灾害监测中的应用加强卫星遥感技术在热带气旋灾害监测中的应用加加强强对对台台风风路路径径突突变变、强强度度突突变变、移移速速突突变变和和登登陆陆后后暴暴雨雨突突变变的的预预测测。这这类类台台风风范范围围小小,强强度度大大,发发展展猛猛,移移动动快快,给给预报带来很大困难预报带来很大困难,常常在短时间内就成灾。常常在短时间内就成灾。4海上船只防御台风海上船只防御台风(1)海洋气象广播海洋气象广播(2)停绕穿停绕穿(3)测定台风中心方向测定台风中心方向(4)确定离台风中心的距离确定离台风中心的距离中央气象台中央气象台海洋天气预报海洋天气预报发布单位:中国气象局中央气象台发布时间:2007年06月11日10时发布6月11日上午8时，渤海、黄海渤海、黄海大部海域出现了4-5级偏南风；东海东海海域出现了5-7级的东北风；台湾海峡、南海台湾海峡、南海大部海域出现了4-6级西南风；台湾以东洋面台湾以东洋面出现了4-6级东南风；澳大利亚北部澳大利亚北部海域出现了5-7级东南风。东海西部海域、泰国湾北部海域、安达曼海、苏门答腊以西洋面、马六甲海峡、巽他海峡、爪哇海、马鲁古海以及班达海部分海域的能见能见度度低于10公里；其他海域天气和能见度较好。预计，今天中午到明天中午，渤海、黄海大部海域将有4-5级东南风；东海北部海域将有5-7级偏东风；东海南部海域将有6-7级、阵风8级的西南风；台湾海峡、台湾以东洋面及其以南海域、南海北部和中部海域、北部湾海域将有5-7级西南风；澳大利亚北部海域将有5-7级东南风。台风资料的读取、路径图的绘制GrADS绘图软件的初步应用以台风路径图绘制为例台风路径图绘制为例以台风路径图绘制为例台风路径图绘制为例试用试用QuikSCAT海面风资料分析台海面风资料分析台风强风实例：风强风实例：2000年年7月上旬吹袭台湾及中国大月上旬吹袭台湾及中国大陆东南部的陆东南部的台风台风Kai-Tak注意与台风结构相关知识的衔接注意与台风结构相关知识的衔接()课后作业：课后作业：试从试从JMA网站下载网站下载2006年年8号号超强台风超强台风“桑美桑美”数据，绘制路径图。数据，绘制路径图。作业点评：存在问题如何绘出背景地图？如何绘出背景地图？确定经纬度范围预设空间分辨率用Fortran编程构造一个二维切片数据编写ctl文件巧用setclevs命令作业点评：存在问题如何绘出不同时刻的台风路径的定位标记？如何绘出不同时刻的台风路径的定位标记？利用gs文件里的循环体，例如：t=1while(t=10).（灵活应用subwrd函数，query/drawmark/等命令）t=t+1endwhile近三十年西北太平洋热带气旋的统计特征近三十年西北太平洋热带气旋的统计特征主要主要内内容容 资料来源资料来源 资料初步分析资料初步分析 结论结论1.1.资料来源资料来源日本气象厅日本气象厅日本气象厅日本气象厅（Japan Meteorology AgencyJapan Meteorology Agency，简称，简称JMAJMA）Digital Digital TyphoonTyphoon 主页（http:/agora.ex.nii.ac.jp/digital-typhoon/index.html.en）提供的 1977-2007共31年808个BestTrackBestTrack热带气旋资料。热带气旋（热带气旋（热带气旋（热带气旋（TCTC）等级）等级）等级）等级监测海域：监测海域：西北太平洋（包括南海）2.资料分析资料分析总体特征如何？总体特征如何？2.1频数（季节、年际变化）频数（季节、年际变化）2.2强度强度2.3持续时间持续时间2.4路径分布路径分布2.5源地分布源地分布2.12.1TCTC频数频数频数频数(年际年际年际年际)1977-20071977-2007平均每年平均每年2626个个19941994年最多年最多（3636个）个）19981998年最少年最少（1616个）个）7 7月下旬月下旬月下旬月下旬-10-10月中旬月中旬月中旬月中旬是多发季（占是多发季（占是多发季（占是多发季（占0%0%）2.12.1TCTC频数频数频数频数(季节季节季节季节)2.2TC2.2TC强度：强度：强度：强度：maximum wind&minimum pressure 2.3TC2.3TC持续时间：以上生命史为天持续时间：以上生命史为天持续时间：以上生命史为天持续时间：以上生命史为天2.4TC2.4TC路径路径路径路径及其多发区及其多发区及其多发区及其多发区2.5TC2.5TC源地源地源地源地及其多发区及其多发区及其多发区及其多发区补充知识（I）：旋度、散度、梯度、温度平流Ekmanpumping的计算参考文献风速、风应力、风应力旋度、Ekman抽吸速度补充知识（II）：海洋上混合层热平衡方程的应用参考文献