基于SVR的飓风海况下海浪多参数反演方法研究

针对卫星在飓风海况下观测海浪信息单一且准确性低的问题,利用哨兵1号卫星干涉宽刈幅模式合成孔径雷达(SAR)数据,通过分析SAR特征与海浪参数间的影响关系,筛选出26个特征作为输入变量,基于支持向量回归(SVR)建立海浪多参数反演模型。将该模型得到的有效波高、平均波周期、风涌浪波高、风涌浪波周期和平均波向与欧洲中期天气预报中心第5代全球气候再分析数据、国家浮标数据中心浮标数据以及传统MPI方法的结果进行对比。结果表明,基于SVR的海浪多参数反演模型能有效反演海浪多参数,且与理论方法相比,显著提高了飓风海况下海浪参数反演的准确性。

城市突发极端暴雨灾害风险防范与应急处置研究——以美国“艾达”飓风事件为例

当前,国内外城市面临的暴雨灾害具有极端性、高强度等显著特征,对城市公共安全与应急管理产生深远影响。本文基于灾害系统理论,以美国“艾达”飓风事件为例,从孕灾环境、致灾因子和承灾体三个视角进行成因分析。在此基础上,围绕提升孕灾环境稳定性、减弱致灾因子危险性和降低承灾体脆弱性三方面提出改进策略建议。结合我国城市应对极端暴雨灾害现状,系统提出相应的风险防范和应急处置对策建议,期望对进一步提升我国城市韧性,减轻气候变化衍生极端暴雨灾害的不利影响有所启发。

多微物理参数化方案对飓风“艾克”路径和强度的数值模拟研究

本文采用水平分辨率为1˚ × 1˚,时间间隔为6 h的NCEP GFS再分析资料作为模拟的初始场和边界条件。以2008年北大西洋09号四级飓风“艾克”为个例,利用WRF中尺度模式以不同微物理参数化方案进行模拟,对比分析发现:不同微物理参数化方案对飓风路径模拟影响较为显著,除Ferrier方案外,其余微物理方案下模拟的路径几乎都较实际路径偏东,其中,WSM6微物理方案的试验对飓风“艾克”路径的模拟与实际路径整体偏差较小;不同微物理参数化方案对飓风强度模拟影响不显著,各微物理参数化方案下飓风“艾克”的模拟强度均与实际观测强度相差较大,Lin微物理参数化方案下,最后6 h的飓风中心海平面气压模拟结果与实际观测气压较为接近,是本次强度模拟试验中最好的方案。

“太空飓风”在地球的两个磁极搅动

在地球上,飓风季并不意味着仅仅发生在地表。电离层这个由太阳辐射而带电的大气上层中也包含着被称为“太空飓风”的等离子体旋转风暴。科学家在2021年首次对一场太空飓风进行了描述:它是一个气旋状的极光,在地球地磁北极附近盘旋了数小时,并且将倾泻而下大量电子而非是水射入到上层大气中。现在,新研究揭示出类似的太空飓风也在地磁南极附近盘旋。

磁场飓风

上期回顾:黑蓝虎利用航天中心新近研发的武器,割断了缠在飞船尾部的荧光射线。“这个嘛……”黑蓝虎耸了耸肩膀,“因为这个项目在立项初期,我参与了折叠工兵的代码编程,操控权当然属于我呀。”

躲飓风时遗弃宠物犬,美国一男子涉嫌虐待动物恐被判刑

美国广播公司(ABC)2024年10月16日报道称,美国佛罗里达州当局于2024年11月14日宣布,该州1个名叫加西亚的23岁男子已被捕并被指控涉嫌虐待动物罪。近期,飓风“米尔顿”肆虐佛州并造成巨大破坏,加西亚开车躲避飓风灾难途中,把自己的宠物犬绑在路边栅栏上便不管不顾。犬被救时,洪水已没过它的胸口。

美国减灾及灾后恢复机制发展研究——以2022年飓风“伊恩”和2005年飓风“卡特里娜”应急处置变化为例

本文对美国“卡特里娜”飓风和“伊恩”飓风应急处置和灾后恢复等工作进行对比,从灾害概况入手,梳理分析美国近15年来在救灾响应政策和机制、应急预警发布和疏散机制、灾后恢复赔偿机制、承灾体抗灾韧性等方面的变化,并从技术和保险的角度提出建议,以期为读者提供思考。

飓风 I 号、II 号口服液对提高小鼠运动能力作用的研究

飓风口服液Ｉ、ＩＩ号是二种不同类型的运动营养补剂。飓风Ｉ号以补肾助阳为主，飓风Ｉ号以滋阴补气为主。它们有提高小鼠运动能力和抗疲劳的作用。二者之间有差异。

佛罗里达飓风巨灾基金的运作与启示

佛罗里达飓风巨灾基金(FHCF)是一个政府性质的再保险项目,其宗旨是为该州财险公司提供价格低廉的再保险,以提高财产保险的可获得性和可负担性。本文概述了FHCF产生背景、组织结构、优势等;分析了运作机制和运行状况;提出了对我国的启示。

CME-Carvill飓风指数期货与期权分析

美国芝加哥商品交易所(CME)于2007年3月成功推出了CME-Carvill飓风指数期货和期权。该期货和期权所基于的CHI指数由私人再保险公司Carvill进行计算。与传统的只考虑飓风最高风力的萨菲尔-辛普森飓风衡量标度相比,CHI指数具有连续性、无右端汇聚性,更能准确地反映飓风的潜在破坏力。CME所推出的飓风期货包括飓风事件期货、飓风季节期货和飓风季节高峰期货;飓风期权只有飓风季节二元期权和飓风季节高峰二元期权。目前我国已对西方发达国家的天气衍生品有了研究介绍,但对CME-Carvill飓风期货和期权却鲜有报道。本文旨在对CME-Carvill飓风期货和期权进行系统梳理介绍,以填补国内这一学术空白。本文首先在分析传统SSHS指数弊端的基础上阐明了引入Carvill飓风指数的必要性;其次分别介绍了该指数的各种期货和期权;最后与天气衍生品和巨灾期货与期权进行比较分析。

AMSR2微波成像资料同化对飓风“桑迪”预报的影响研究

以2012年大西洋飓风季第18号飓风'桑迪'('Sandy')为例,在WRFDA同化系统中结合新拓展的AMSR2同化模块,通过同化AMSR2微波成像仪资料并进一步考察其对飓风'桑迪'的结构、强度、路径分析和预报的影响。研究结果表明:与没有同化AMSR2微波成像仪资料的控制试验相比,加入AMSR2微波成像仪资料的同化试验对飓风'桑迪'的风场、海平面气压场的分析效果有所提高,飓风气旋性环流加强。并进一步改进了对飓风'桑迪'的路径、最小海平面气压和最大风速的预报。平均路径误差、最小海平面误差和最大风速误差分别相对控制试验中的相应误差降低了约25 km、2 mb和2 m/s。

灾害恢复度量框架——Katrina飓风灾后恢复应用案例

灾害恢复的量化判别对于灾害管理者掌握灾害恢复进程及合理优化灾后恢复重建策略至关重要。为了弥补灾害恢复概念不统一、量化判定方法和案例研究不足的问题,首先基于复杂巨系统理论,在灾害恢复理论层面,从"均衡"角度定义了灾害恢复的概念;其次,利用文献归纳法,从灾害影响的基础设施、经济、社会和自然环境四个维度提出了度量灾害恢复的指标体系;进而基于灾害恢复概念,提出了利用灾害恢复指标进行量化判定的模型,系统地构建了灾害恢复的度量框架;最后,以2005年美国Katrina飓风后路易斯安那州的灾后恢复为例,判定灾区恢复进程。结果显示,经过6年多的恢复重建,灾区仍未完全恢复。灾害恢复的定量化研究可以为灾害经济影响评估模型的构建及模型参数的验证提供重要的理论依据,灾害恢复度量框架的有效性尚需要更多的案例对比分析及验证。

美国飓风风险管理的循证评价及其对我国医疗风险管理的启示——医疗风险系列研究之三

目的剖析美国飓风风险管理的经验和教训,为我周医疗风险监测与管理系统和机制的建立提供参考与借鉴模式。方法计算机检索EI数据库(1969-2005)、OVID数据库(1966-2005)、超星电子图书馆、官方网站如联邦紧急事务管理局、美国国家海洋与大气管理局和疾病预防控制中心等。由两人盲法按既定的纳入和排除标准获取并评价文献质量。结果共纳入分析文献227篇,电子图书1本。其中风险预测文献占73．13％。从1886年起有飓风相关记录;1950年制定了《灾害救济法》,之后形成各类政策;1979年成立了联邦紧急事务管理局,在飓风风险管理中发挥关键作用。美国飓风风险实行分级预警,预测预报主要由国家海洋与大气管理局负责。政府和非政府组织都积极参与应急反应,关注不同人群的生理和心理健康。Katrina飓风风险管理的失误在于决策失误和政治环境因素。结论美国飓风风险监测与管理体系较为成熟,但在风险防范方面仍存在某些不足。其经验和教训对尚处在初期阶段的我国医疗风险监测与管理体系的建立和运作具有一定的参考与借鉴价值。

1998年台风与飓风异常成因分析

1998年，西北太平洋台风年发生频数创下14个的谷值，打破了建国以来1951年全年生成20个台风的最低纪录。而在同年，大西洋飓风发生数目却创下了14个的近年最高纪录。本文利用NCEP／NCAR再分析等资料，分析了台风发生与越赤道气流活动异常之间的关系。发现：1998年夏季(6～9月)东半球90°E～180°区间里越赤道气流明显地偏弱，而0～90°E区间里，特别是位于40～45°E的索马里急流处，越赤道气流极强，是造成1998年南海及西北太平洋台风发生数目特少的重要原因。而1998年大西洋飓风发生数比气候平均发生数目明显偏多以及当年强烈飓风造成重大灾害的主要原因，也正是由于1998年夏季40°W及75°W处越赤道气流异常强劲所引起的。

1992年Andrew飓风眼壁区倾斜上升运动发展的可能机制──非线性对流对称不稳定

在１９９２年Ａｎｄｒｅｗ飓风数值试验输出高分辨资料的中尺度扰动结构分析基础上，对眼壁区倾斜上升运动进行了动力分析，指出存在一种非线性对流－对称不稳定的发展机理。梯度风不平衡是涡旋大气中提供对称不稳定的物理基础，并用模式资料诊断研究了倾斜上升气流存在的这种发展机理的可能。

1992年Andrew飓风的中尺度特征

根据ＰＳＵ－ＮＣＡＲ中尺度模式（ＭＭ５）对１９９２年Ａｎｄｒｅｗ飓风数值试验的高分辨率输出资料，分析了Ａｎｄｒｅｗ飓风的中尺度特征，研究飓风中的眼区、眼壁区及螺旋性雨带区不同的热力学和动力学结构。轴对称的物理量分布展现了眼壁区区别于眼区和螺旋性雨带区的动力学特征，非对称的物理量分布则表明眼壁区的强风暴天气发生在飓风的西北侧区域。

双多普勒雷达资料同化在飓风“艾克”预报中的应用研究

本文采用美国国家大气研究中心(NCAR)开发的中尺度数值模式WRFV3.7及其三维变分同化系统WRF-3DVAR对2008年飓风"艾克"进行了数值模拟研究。利用多普勒天气雷达观测资料具有高时空分辨率的优点,将美国两部多普勒天气雷达资料进行速度退模糊等必要质量控制后同化进中尺度数值模式,考察雷达资料同化对飓风"艾克"预报的改进程度。试验结果表明:将雷达资料用于对流尺度分辨率下飓风初始化需要对变分同化系统中特征尺度化因子进行优化调整,使观测资料能够以较为合理的方式调整模式初始场并进而改进预报;雷达径向风同化可以有效调整模式初始场中的飓风动力和热力结构,而经过尺度化因子调整后的雷达径向风同化则在飓风观测中心位置产生较为合理的气旋性风场增量,提供更为确切的中小尺度信息,使模式初始场更加接近观测并进而改进对飓风路径和强度的预报。

飓风和台风对沿海地区森林生态系统的影响

飓风和台风是影响热带和温带沿海区域的主要灾害性气候之一,飓风和台风对于森林生态系统的影响是生态学关注的课题。综述了飓风和台风登陆对于森林生态系统树木和林分的危害影响形式及主要影响因素,着重举例阐述了树种和森林类型是影响台风危害程度的一个重要因素。分析了目前国际上开展的关于飓风和台风登陆对于森林生态系统碳、氮循环的影响,结果表明飓风、台风干扰导致的森林凋落物输入量、凋落物分解速率以及森林碳储存量动态变化较为复杂,与森林类型、林分空间位置以及台风过后的时间段密切相关。飓风引起的森林受损的恢复途径和机理与树冠受损严重程度直接相关,并受到光和水分条件的影响,及时的开花、结果以及充足的土壤种子库对森林植被恢复具有促进作用。在景观和区域尺度量化飓风和台风对沿海地区森林生态系统的影响也日益引起关注,在这方面,整合气象数据、遥感数据和地面调查的模型模拟方法起到重要的作用。今后应加强对于我国东南沿海地区森林生态系统遭受台风影响损失的生态监测和长期定位研究,加强关于台风对于不同森林生态系统类型和不同树种的危害形式和危害程度的研究,以及台风对于森林生态系统碳、氮循环影响的研究,弥补我国在以上领域的空白。

政府公共危机管理比较研究——以卡特里娜和桑迪飓风为例

近年来,公共危机发生呈常态化趋势,相应的政府公共危机管理能力也成为评价政府能力的重要指标。通过对比卡特里娜和桑迪飓风发生时美国政府不同的表现,特别从灾前应急准备、府际间合作协调机制、社会心理调控机制三个方面剖析应对的策略,认为美国政府在应对桑迪飓风时在这三个方面都有改进并取得了不错的结果。提出其对中国政府危机管理的两点启示,即建立常设的全国性应急管理体系和利用新媒体建立完善的社会心理调控机制。

AIRS资料质量控制对飓风路径模拟的影响试验

对WRFDA模式中AIRS亮温资料质量控制方案进行了检验,并以美国Earl飓风为例进行数值试验,研究了质量控制方案对飓风路径模拟的影响。试验结果表明:WRFDA模式中11条质量控制原则对红外高光谱AIRS亮温资料的同化效果影响很大,不论是加入逐条质量控制原则,还是缺席某条质量控制原则,飓风路径的模拟情况都比不上控制试验;而在所有质量控制原则都加入之后,在大部分模拟时段内同化试验中模拟的飓风路径偏差都要小于控制试验,而且同化试验中最大路径偏差也小于控制试验。不同的质量控制原则对观测资料的过滤能力也不一样,其中地表发射率Jacobian分量检测、临边检测、云检测和SST检测等4个质量控制原则剔除卫星资料数量相对较多。本文中AIRS亮温资料质量控制方案的对比试验,可以为中国发展红外高光谱卫星系统提供非常有益的借鉴和参考。