台风对近岸复合洪水的影响评估

不同特性的台风在多大程度上导致与强降水和风暴潮相关的近岸复合洪水尚不清楚,为厘清近岸台风事件与复合洪灾的相互关系,以中国东南沿海为研究典型,基于降水和风暴潮数据,分析1980—2019年复合洪水驱动因子依赖性,利用copula统计模型描绘复合洪水回归期,通过定量评估表明台风对复合洪水潜势升级发挥重要作用。研究表明:(1)中国南方沿海地区复合洪水潜力高于北方,降水与风暴潮之间的依赖性是影响复合洪水发生的关键;(2)台风一方面增强极端降水和极端风暴潮之间的依赖性,使广西、广东阳江、浙江沿海复合洪水潜势增加10%~30%,另一方面提高了极端降水和风暴潮的发生边际概率,使闽苏、海南、澳门地区复合洪水概率增加了50%~180%。(3)相对而言,台风诱发的风暴潮比台风诱发的降水更能放大复合洪水潜势;(4)根据灾害损失分析,台风期间复合事件所造成的损失远大于单驱洪水事件。研究成果可为台风对近岸复合洪水的风险决策及防灾规划提供科学依据。

1632年华北地区暴雨洪涝事件研究

以历史文献为主要代用资料,重建了1632年华北地区暴雨洪涝事件的雨情、水情、灾情等,从而识别出1632年8月河南地区暴雨事件的时空范围,并与有器测记录的2021年河南极端降水事件进行对比。1632年华北地区大规模降水始于7月17日,从6月18日—11月11日,整个华北不同区域皆存有长时间降雨记录,且有多次强降水记录,造成黄淮地区雨涝,并使得黄淮交溃,对社会经济造成较大影响。梳理降水和洪涝的过程,区分了本地降水与客水的分布。将1632年8月河南暴雨洪涝与2021年7月河南极端降水事件对比发现,强降水位置相似,降水前后都有两个台风输送水汽,且1632和2021年华北地区夏季降水皆受到拉尼娜的影响,整体偏涝。

基于Copula函数的太湖流域汛期洪涝灾害危险性分析

太湖流域位于长江入海口,地处中国沿海经济带和长江沿线内陆经济带的交汇处,是中国高度城镇化地区之一.流域汛期降水受到多重天气系统的影响,不同的天气系统带来时空分布各异的降水,给该地区城镇防洪排涝工作造成了巨大的挑战.本文基于Copula理论对太湖流域汛期洪涝风险进行研究,考虑了因降水主导因素不同所造成的流域洪涝风险的时空差异性.在时间角度,采用降水主导因素发生时间的概率分布,将汛期划分为梅汛期和台汛期;在空间角度,通过Copula函数,对研究区进行聚类划分;在此基础上,根据太湖流域防洪规划,对流域梅汛期和台汛期的洪涝风险进行分析.研究结果表明:①太湖流域的汛期划分为:6月24日7月21日为梅汛期,7月22日9月22日为台汛期;②根据各分区降水和太湖水位的联合分布函数拟合效果的优劣,在梅汛期,太湖流域被划分为P-Ⅰ区、P-Ⅱ区和P-Ⅲ区;在台汛期,整个流域的降水作为一个整体,不分区;③到2025年,太湖流域在梅汛期和台汛期出现排涝不利情境的风险概率分别为2.4%和1.1%.本文的研究方法可以为太湖流域设计暴雨的调整、洪水资源的利用以及防洪排涝实时调度的决策提供科学参考.

汛期强降水过程与月内低频降水的联系及其可能机制

利用1981 2010年中国753站逐日降水观测资料、NCEP/NCAR第二套逐日再分析资料及实况天气图等,选取长江中下游32次大范围持续性强降水过程,分析了该类强降水过程与月内(10~30天)低频降水的联系,并重点讨论了形成该类强降水过程的可能机制。结果表明:(1)长江中下游夏季降水具有显著的月内低频振荡周期。大范围持续性强降水过程基本位于降水低频振荡的峰值阶段。(2)梅汛期(6 7月)月内低频降水峰值位相前期,西太平洋副热带高压(下称西太副高)西伸北进,高低空急流发展加强。在强降水过程发生期,高中低层配置出现垂直方向上的最佳耦合;而台汛期(89月)低频降水峰值位相前期,西太副高东退南撤,低空急流逐渐南落至长江中下游东南部,与高空急流相配合,为强降水过程的发生提供了有利条件。(3)梅汛期东北亚低频位势高度低值区南下,与中纬太平洋西传的低频波列在长江中下游汇合。同时西太副高发展加强,造成了长江中下游降水峰值位相南高北低的低频位势高度分布,有利于强降水过程的发生;台汛期伴随从热带西太平洋到日本海低频波列的西北向移动,菲律宾东北部的低频气旋及其北侧低频反气旋的降水峰值位相分别移至长江中下游和东北亚地区,导致暖湿、干冷气流在长江流域交汇,进而造成强降水过程。(4)菲律宾以东洋面低频强对流可作为梅汛期和台汛期强降水过程发生的前期热带信号,提前低频降水峰值位相10天左右。