影响台州台风的特征分析

影响台州台风的特征分析 影响台州台风的特征分析 28卷3期浙江气象 影响台州台风的特征分析 张陆杨万裕高领花 (台州市气象局,浙江台州318ooo) 摘要:在分析(1971—2006)影响台州台风的气候统计特征的基础上,用线性分析,多项式分析和小 波分析 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 分析了影响台州台风频数的变化趋势,得出未来几年台州处在波动的 偏多期内,提示 我们要高度重视台风对台州经济和社会发展的影响. 关键词:台风;气候统计;小波分析;趋势分析 引言 台州市位于浙江中部沿海,历来就是台风肆虐之地.新中国成立后登陆浙江的台风中有 18个在台州登陆,占登陆浙江台风的一半.台州境内三面环山,东临大海.台州喇叭形超浅 海河口港湾的特殊地形地貌,使台州成了浙江的台风大风区,暴雨中心,风暴潮异常强烈区域 之一.台风已经成为制约台州经济和社会发展的一个重要因素.因此,分析影响台州台风的 气候统计特征有着重要意义. 1资料,标准和方法 台州最迟有完整气象 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 的三门县是从1971年开始的,所以,为了方便分析,比较,评述 影响台州台风的特征,选用资料的起止年代为1971—2006年.对登陆台州的台风的评述,选 用了台州气象资料年代最长记录,即1951—2006年的气象记录. 规定地处沿海的温岭市,椒江区,路桥区,黄岩区,临海市,三门县称为沿海地区;玉环县, 大陈岛称为沿海海面,天台县,仙居县称之为内陆地区. 凡进入浙江省气象局规定的区域(即东离我国东南沿海海岸线10个纬距的一条弧形线, 西至115.E,南起菲律宾北海岸,北至32.N)或在该区域内生成的热带风暴,强热带风暴或台风 (以下统称台风)都参加统计.风,雨资料以气象测站的为准.台风进入规定区域起至台风影 响结束,总雨量?50mm或陆地极大风速?17m/s(玉环和大陈极大风速?21m/s)为台风影响 标准.当1个台风对上述划分区域中的一半县市达到台风影响标准时,定为该台风对相应的 地区有影响. 2影响台州的台风的气候统计特征. 依照上述标准和规定,对1971—2006年进入上述区域的台风,按照台风的移动路径,登陆 地点分别对各县市的风雨进行分类统计,得到了不同路径,不同登陆地点的台风对台州影响的 频数及风雨特征. 2.1地域分布和年际变化 1971—2006年进入统计区域的台风,有152个对台州沿海海面造成影响,年平均4.2个; 有97个对沿海地区造成影响,年平均2.7个;有69个对内陆地区造成影响,年平均1.9个. 收稿日期:2007—04—24 12浙江气象28卷3期 同一个台风过程影响台州2个县市(包括沿海海面,下同)的台风年均3.6个;影响台 州3 个县市的台风年均2.8个;影响台州4个县市的台风年均2.4个;影响台州5个县市的台风年 均1.9个;影响台州6个县市的台风年均1.5个;影响台州全部县市的台风年均1.3个. 图1是影响台州沿海海面,沿海地区和内陆地区的台风影响频数时间序列,线性趋势和多 项式拟合变化趋势图.从影响台风频数变化看,影响台风的年际差别是很大的,沿海地区多的 年份有5,6个,只有1976年没有受到台风影响;沿海海面多的年份有8,9个,最少也有1个 台风影响,分别是1971年和1993年;台风影响内陆地区多的年份有4,5个;约有10%的年份 没有受到台风影响. 图l影响台州台风频数时间序列,线性趋势和多项式平滑曲线图 (a)影响台州沿海海面;(b)影响台州沿海地区;(c)影响台州内陆地区 为了进一步分析台风影响的年际差异,规定:影响台风频数距平大于(小于)等均方差1 (一1)时,为异常活跃(偏少)年.分析表明,台风异常活跃年:有6年,沿海地区每年有5,6个 台风影响;沿海海面每年有8,9个台风影响;内陆地区每年有4,5个台风影响.台风异常偏 少年:沿海地区有7年,每年有0,1个台风影响;沿海海面有13年,每年有1,3个台风影响; 内陆地区有6年,每年有0,1个台风影响.而一半多的年份为正常年份. 2.2月际变化 从逐月统计表1看,每年5—12月台州都有可能受到台风影响,其中最早影响的台风是 2006年5月17日在广东登陆后转向东北方向移动并在闽北浙南减弱为低气压的 1号台风 "珍珠";最晚影响的台风是2004年12月在台湾东部近海减弱为低气压的28号热带风暴"南 玛都".台风影响集中在7—9月,占影响台风的75%,90%;8月份受台风影响最多,约占影 响台风的28%,41%. 2.3年代变化 从表2看,90年代影响台州沿海海面的台风频数最少,比70年代,80年代偏少约20%;沿 表1台风影响频率 5月6789101112 28卷3期浙江气象13 海地区和内陆地区80年代受台风影响的频数 比90年代,70年代偏多约16%,30%.进入 21世纪后,台州受台风影响的频数开始明显 增多,6年影响沿海海面的台风频数就相当于 90年代的了,沿海地区,内陆地区也相当于90 年代的67%一70%. 2.4登陆台州的台风 袁2各年代台州各县市台风影响个数 1951—2006年在台州登陆的台风共有18个,其中1951—1979年(29年)登陆台州的台风 有7个,年均0.24个,约4年1遇;1980—2006年在台州登陆的台风有11个,年均0.41个,约 2.5年1遇,比前一个时期多了71%.从台风登陆时的强度看,56年来,台风在台州登陆时的 强度维持在强台风的共有3个,且3个强台风都出现在后一个时段,而又集中在2004,2005年. 登陆时强度最强的是2005年9月11日在台州市路桥金清登陆的15号台风"卡努",登陆时中 心气压945hPa,中心最大风速达50rn/s.受其影响,大陈岛的极大风速达到59.7m/s,刷新了 当时我国的极大风速记录.登陆台州的台风全部都出现在7—9月,其中又以在7—8月份登 陆占绝大多数,约为87%. 登陆台州的台风,除因强度弱,范围小的7410号和8403号台风外,均对台州造成了严重 影响,如6126,7504,8923,9711,0414,0509和0515号台风,对台州造成了极为严重的影响. 2.5影响台风的路径和风雨 图2是影响台州的台风路径示意图.表3 是不同类型的台风路径影响台州的风雨统计 结果.从图2和表3可知,?影响台州沿海海 面的台风是出现大风的频率高于出现降雨的 频率;影响沿海地区,内陆地区的台风则是出 现降雨的频率高于出现大风的频率.?在浙 江中南部沿海登陆的台风对台州的影响最严 重.此路径的台风,每个都对沿海海面造成影 响,有83%的台风对沿海地区有影响,有76% 的台风对内陆地区有影响;73%一83%的台风 的过程雨量都在100mm以上,其中沿海地区 的平均过程雨量达175mm.1997年8月18日图2影响台州的台风路径示意图 在温岭石塘登陆的11号台风,沿海地区的过程雨量最大,达261,381mm;有53%,93%的台 风使台州出现8级以上大风,瞬时极大风力在12级以上,风力由沿海向内陆递减快.其次是 登陆闽,粤中东部经浙中南或闽北出海的台风路径,此路径的台风,沿海地区和内 陆地区的总 雨量平均分别为198mm和l11mm,最多高达387mm,极大风力l0级.再次是登陆闽北,中部 后深入内陆消亡的路径.在125.E以东的海上转向台风对台州基本上没有影响. 2,6地形对台风降水的增幅效应 我们知道,台风移动遇到山脉阻挡时,移动速度减慢,使得降水时间延长,同时地形对气流 抬升使辐合加强,所以,地形对台风降水应具有明显的增幅作用.台州地形西高东低,西部境 14浙江气象28卷3期 说明:P一影响频率;Pr过程雨量大于50mm频率;R一平均过程雨量;RR一过程最大雨量;Pv一大风频率;v一极大风速 内的天台山,括苍山脉海拔1000多米.其特殊的地理分布在台风降水中的增幅作用尤为显 着.用R表示西部山区站平均雨量,r表示平原站的平均雨量,Q=R/r,显然,当Q>1时,山区 地形对降水有增幅效应;当Q<1时,反之.我们对2004年建成中尺度自动气象站网后,近3 年影响台风的雨量进行统计计算得到,70%以上的Q值大于1,40%的Q值大于1.3;在浙中南 到闽中北一带登陆后深入内陆的台风,台州的地形对台风降水的增幅效应最大,Q值一般在 1.2,1.4之间,而且台风系统降水强度越强,范围越大降水增幅就越明显.如2004年14号台 风"云娜",Q值达到1.5,即山区降水量是平原的1.5倍. 3影响台州的台风的趋势分析 3.1线性和多项式分析 由前面的分析可知,影响台州台风的频数并不是稳定不变的,而是具有较为明显的 年际变 化.从图1影响台州的台风频数时间序列,线性趋势和多项式平滑曲线图看出:?逐年台风影 响频数在21世纪后呈递增势态.?线性分析影响台州的台风频数是略呈增加趋势.?6阶 多项式平滑曲线分析影响台州沿海地区和内陆地区台风的曲线呈准正弦波动,周期长度大约 为18,20年,70年代初到70年代后期和80年代末到90年代中期呈递减趋势,70年代后期到 80年代后期和90年代后期到21世纪前期呈递增趋势;影响台州沿海海面台风的6阶多项式 平滑曲线的波动变化比较平缓,但近几年曲线上升势头较明显. 3.2小波分析 为了更清楚地揭示影响台州市台风频数的年际变化规律,我们对年影响台州市台风频数 时间序列进行小波分析. 3.2.1小波分析方法简介 小波分析方法是一种窗口大小固定但其形状可改变,时间窗和频率窗都可改变的时频局 部化分析方法,它能将气象时间序列曲线分解成交织在一起的多尺度成份,并对不同尺度成份 采用相应粗细的时域的取样步长,从而能不断聚焦到曲线的任意细节,因而可揭示出复杂的气 象序列曲线中不易被观察到的急剧变化的局部特征. 对于离散的时间序列f(t),(t=1,2,…,N),其小波变换的形式可写为: 11.L F(0,b)={*兰=.厂(t)() ?~/10Ii=10 式中,ck为小波变换系数,o为放大因子,一般取1?o?N/4,b为平移因子,N为样本 28卷3期浙江气象l5 数,((t—b)/.)是一个基本小波,具有波动性和衰减性.基本小波又很多种形式,本文采用 了气象上常用的墨西哥帽小波. C:2zr?((,J)l 墨西哥帽小波的函数为: 2 :(1一)E手 3.2.2影响台州台风频数时间序列小波分析结果 取放大因子从1,16年对影响台风频数距平序列进行小波变换.图3是年影响台州沿海 海面,沿海地区和内陆地区的台风频数距平的墨西哥帽小波的剖面图.墨西哥帽小波的零线 为突变点,正值,负值代表影响台风频数的偏多和偏少年份. 图3影响台风频数距平墨西哥帽小波的剖面图 (a)影响台州沿海海面;(b)影响台州沿海地区;(c)影响台州内陆地区 从图3中可看出:不同的放大因子有不同的突变点,且沿海海面,沿海地区和内陆地区的 突变点也不同.两个突变点间的正值区间或负值区间代表这些年份为台风影响频数偏多年或 偏少年.如:当放大因子取4时,36年来沿海海面1973—1981年,1988—1991年,2000到现在 为正值区,说明此时期为台风影响频数偏多年.1982—1987年,1992—1999年为负值区,说明 此时期为台风影响频数偏少年,周期不明显.沿海地区和内陆地区的情况与沿海海面相似,周 期也不明显,但目前都处在台风影响频数偏多态势期,也就是说影响台风的频数偏多时段还将 持续. 图4是a:4,8和l1的时间尺度年影响台州沿海海面,沿海地区和内陆地区的台风频数 距平小波变换系数比较图.零线以上为台风影响偏多时期,零线以下为台风影响偏少时期. 图4不同时间尺度下影响台风频数距平小波变换系数比较 (a)影响台州沿海海面;(b)影响台州沿海地区;(c)影响台州内陆地区 16浙江气象28卷3期 由图可以看出:当a=4时,对沿海地区有6次通过零线,沿海海面和内陆地区有5次通过零 线.当a=8,11时,沿海地区和内陆地区只有1次通过零线,沿海海面有2次通过零线.可 见,无论a=4,8,11的时间尺度,目前都处在零线以上,因此,可以认为台州各地目前也是处于 台风影响偏多时期内. 4小结 4.1近36年来影响台州的台风平均每年1.9,4.2个之间,由沿海海面向内陆递减,沿海海面 年平均4.2个,沿海地区年平均2.7个,内陆地区年平均1.9个.7—9月是台风影响的主要季 节. 4.256年来登陆台州的台风共18个,而近36来年登陆台州的台风就占了15个,平均2.5年 一 遇,台风登陆时间全部集中在7—9月.在浙江中南部登陆的台风对台州影响最为严重. 4.3影响台州沿海海面的台风是出现大风的频率高于出现降雨的频率,而影响沿海地区,内 陆地区的台风则是出现降雨的频率高于出现大风的频率. 4.4地形对台风降水的增幅效应与台风的移动路径和台风系统强度,范围关系密切.在浙中 南到闽中北一带登陆后深入内陆的台风,台州的地形对台风降水增幅效应最大,一般是平原地 区降水的1.2,1.4倍,而且台风系统降水强度越强,范围越大,降水的增幅就越明显. 4.5影响台州的台风线性趋势总体是呈略增加的,多项式和小波分析的分析结果,未来几年 台风影响台州的频数是在偏多期内. 参考文献 [1]台风年鉴(1952)一台风年鉴(2004).北京:气象出版社 [2]陈联寿,丁一汇.台风分析与预报.北京:科学出版社,1979.293,333,395429 [3]黄玲琳.地形对降水增幅作用的机理探讨,浙江气象科技,1993,14(2):11,14 [4]胡昌华,张军波,夏军,等.基于MATLAB的系统分析与设计.西安:西安电子科技大学出版社,1999 [5]实现飞思科技产品研发中心.小波分析理论与MATLAB7.北京:电子工业出版社,2005 ? 标准化规范化? 参考文献着录格式简介(以 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf ,期刊为例)i 1.书着者.书名.版本.出版地:出版者,出版年.起止页次 2.期刊着者.题名.刊名,出版年,卷号(期号):起止页次