浙江省热带气旋灾情的评估

本文采用数理统计的方法,对1949～1990年影响浙江省的热带气旋所造成的灾情特征进行了分析,建立了灾情指数序列。并由此客观地划分了灾情等级,用来评估受灾程度。     

新岸线下近期台风暴潮模拟

围垦工程显著改变了海岸线.基于大小网格嵌套数值模型,对新岸线地形下浙江海域的天文潮进行数值模拟,经实测资料验证,符合良好;进而对近期严重影响浙江的0908号及1211号台风风暴潮进行计算,结果表明,嵌套模型的模拟精度较非嵌套模型有显著提高,台风期间最高潮位的模拟精度可改善24~63cm.基于嵌套模型对比分析了岸线变化前后沿岸的风暴潮位,发现围垦工程后,瓯江、鳌江和飞云江沿岸的高潮位增加了6~20cm;低潮位相对降低了4~15cm,潮位曲线被拉伸,潮差增大.此外,新岸线下0908号台风期间浙江南部海域高潮时段的增水可达1.2~1.5m,大增水持续作用2~3h;1211号台风期间,登陆点右侧最大增水为1.8~2.2m,大增水持续作用约4h.开展新岸线下的台风暴潮研究,对海洋防灾减灾和沿海排涝有重要的意义.     

台风灾害下多种公路构筑物快速智能风险评估

针对台风灾害下公路上构筑物种类多样、数量众多的特点, 提出一种快速化、智能化的公路台风灾害风险评估模型. 在对公路灾害风险的可能性分析中, 建立边坡、桥梁、隧道出入口、路基以及路面统一框架下的三层灾害风险事故可能性指标体系, 其中承灾体自身因素的底层指标根据不同构筑物特点, 从关键风险指标、构筑物自身状况和承灾体破坏因子三个方面选取, 从而使自动化、智能化评估成为可能; 在对公路灾害风险损失的定量计算中, 将事故可能性和事故损失耦合, 实现公路事故损失的风险评估自动化; 更加注重事故预防性和智能巡检, 建立了侧重于事故可能性的非对称公路灾害风险计算方法, 风险评估结果量化在0到1的范围内. 开发出相关的智能化风险评估系统平台, 实现对2019年8月10日台风“利奇马”影响下的宁波市国省道公路的自动化、智能化灾害风险评估, 结果表明, 该评估模型能够快速、准确地形成台风灾害下公路上多种构筑物的风险评估, 便于筛选重点巡检对象.     

南海台风参数模型和台风浪后报模型的应用研究

台风风场和台风浪数值后报能够有效弥补现场观测资料的不足,对南海海域的海洋经济健康发展具有重要的保障作用.针对不同台风参数模型和全谱海浪模型的联合应用,编制了包括5个台风参数模型的数值模拟程序,以南海海域的台风Ellen(1983)和Dujuan(2003)作为案例,并联合应用2个第3代全谱海浪模型,完成了台风风场、气压场和台风浪场的数值后报.通过分析不同台风参数模型和全谱海浪模型组合应用的后报结果,并与实测数据进行对比,得出了Jelesnianski风场参数模型结合第3代全谱海浪模型WW3比较适用于南海海域台风浪后报.     

基于粒子群优化的差分隐私拟合框架

针对监督学习中模型拟合的参数优化问题,提出基于粒子群优化的差分隐私拟合框架。以满足差分隐私的改进指数机制选择粒子群优化算法中个体最优和群体最优粒子,进而驱动模型拟合参数的全局优化,为训练数据集提供差分隐私安全保障。在改进的指数机制中,以拟合函数构造适合于粒子群优化的打分函数,通过参数向量候选集和选定集实现个体最优和群体最优参数向量的更新迭代。给出满足差分隐私的理论证明以及在回归和支持向量机模型中的具体应用。     

新疆伊犁青少年短跑成绩影响因素研究

本文以新疆伊犁500位13～17岁青少年男子50米短跑及相关体质项目测试数据为基础,建立随机森林模型进行估计精度分析及变量评估的研究,发现随机森林模型对于复杂数据有较好的适应性和较高拟合效果,根据青少年短跑成绩影响因素研究,为非专业青少年短跑训练提供建议.     

基于IFOA-FSVM的WRF模式台风期阵风精细化预报

为提高天气预报模式(Weather Research and Forecasting Model, WRF)输出中台风期阵风的预测精度,将WRF模式输出与某观测站实况数据相结合,提出一种台风期阵风精细化预报方法.针对影响台风风速的因素众多,而传统依据人工经验预判的风速存在较大误差的现状,该方法构建了台风期阵风预测的模糊支持向量回归模型,同时为解决模糊支持向量回归模型中惩罚因子C和核参数g难于确定的问题,将果蝇优化算法(Fruit Fly Optimization Algorithm, FOA)引入到模糊支持向量机(FuzzySupportVectorMachine,FSVM)的参数寻优中,并根据风速回归的特点,把果蝇优化算法引入到三维空间,结合增强因子γ以提高传统果蝇优化算法的全局寻优能力.实验结果表明,本文构建的模型预测风速与实际风速基本一致,相关性达到99%,不仅提高了WRF模式风速的适用性,而且风速预测精度明显优于传统FOA-FSVM和FOA-SVM方法,具有更强的泛化能力.     

常微分方程组的演化建模新算法

提出了常微分方程组的演化建模的一种新算法 ,新算法在 3个方面改进了作者原有的算法 :(1)采用新的适应值评估方式 ;(2 )采用一种基于子空间搜索的遗传算法来优化模型的参数 ;(3)将传统的遗传程序设计方法与局部搜索技术相结合来优化模型的结构 .将新算法分别应用于人口增长与化学反应模型的自动建模 ,并比较两种算法的实验结果 ,表明新算法发现的模型更稳定、精确度更高 .     

基于神经网络集合预报的台风路径预报优化

针对目前台风路径预报研究中存在的预报精度不高、预报时次高耦合等缺陷,提出了一种基于神经网络集合预报的台风路径预报优化模型。运用混合模式集合预报思想和反向传播的多层前馈训练机制,充分挖掘数据特征,解决了单集合预报的固化性问题和单神经网络预报模型的随机性问题,为现有台风数值预报方法和人工智能技术的结合提供了新思路。以2018年活动在西北太平洋、南海地区的台风为样本进行对比实验,结果表明,60 h内的预报精度均得到了提高,一定程度上反映了该模型的实际应用价值。     

基于AR法的沿海地区强台风风场模拟研究

台风风场模拟是研究各类高耸构筑物、大跨度桥梁和大型空间结构风致破坏机理的重要基础.基于不随高度变化的台风功率谱、自回归法和竖向相关性简化表达式模拟了沿海地区的强台风风场模型;得出了给定平均风速条件下,不同高度处的脉动风风速时程曲线.结果表明,模拟谱的功率谱密度与目标谱较为一致,模拟风速可用于结构的风振响应分析.     

气候变化对浙江沿海风暴潮的影响

基于浙江沿海多个气象观测站和潮位观测站近50年的气温、潮位及风暴潮的资料,研究了气候变化背景下浙江沿海台风暴潮变化特征.分析表明,随着沿海地区年平均气温的上升,浙江沿海相对海平面、登陆台风、超警戒风暴潮、较大风暴增水、年极值高潮位等都呈现出上升或增多趋势;在此背景下,浙江沿海风暴潮灾害风险也随之增大,特别是2000年以来,登陆浙江沿海的台风个数和最大增水超过300cm的风暴潮次数都显著增多.对气候变化背景下浙江沿海风暴潮灾害的影响分析,将为今后风暴潮预警及防灾、减灾的应对提供重要的启示和参考.     

基于FOA-FSVM的RF模式台风期阵风精细化预报

For the sake of improving the accuracy of forecasting wind speed during typhoon strike in WRF model forecast, a new method for precision forecasting of typhoon wind speed is proposed by combining the data collected from the WRF model forecast and an automatic observation station. The method incorporates many factors influencing the typhoon wind speed. The wind speed which is obtained using the traditional human prediction produces large error when compared with actual wind speed. To address this issue, a fuzzy support vector regression model for wind forecasting is built. Considering the fact that the fuzzy support vector regression model is not adequately efficient in determining the punishment factor and kernel parameter, the fly optimization algorithm is introduced into optimizing the parameters of the fuzzy support vector machine. According to the characteristics of the wind speed regression, the fruit fly optimization algorithm is developed in three dimensional space, combining with the enhancement factor γ for improving the global optimization ability of traditional fruit fly optimization algorithm. The results show that the forecasting wind speed and the actual one is in good agreement with each other, and the correlation is as high as 99％. The presented method of wind speed prediction provides higher accuracy than that of traditional FOA-FSVM model and FOA-SVM model.     

杭州市区主要河道水质评价及评价方法的选择

以杭州市7条主要河道21个监测断面1循环年的水质监测数据为依据,运用污染指数法和模糊评价法对市区主要河道水质进行综合评价,同时探讨2种水质评价方法的评价效果.结果表明：①杭州市区主要河道均存在不同程度的污染,主要污染物是TN、NH+4-N和TP,即氮磷营养盐,而有机污染相对较小;②污染指数法评价结果与实际水体的标准差距较小,与真实情况吻合较好;③当水质为劣V类时,模糊评价结论偏保守,而当某项指标严重超标时则易使评价结果偏重;④污染指数法更适合杭州市区河道水环境的评价.     

赤道平流层纬向风的准2年振荡与浙江台风的初步研究

通过研究赤道平流层线同风的准2年振荡（QBO）和浙江台风的关系,指出：浙江台风多发生在赤道平流层纬向风的东西风转向时期;在赤道平流层QBO为西风年时,浙江发生台风的总天数较多,在赤道平流层QBO的西风时段的内发生台风的总个数和总天数都较多,在东风时段,每个台风的生命史较长,厄尔尼诺和拉尼妇使当年浙江台风的总天数编少,厄尔尼诺年使浙江台风的生命史较长,而拉尼娜则相反。     

浅谈台风“凤凰”生成及发展过程的数值模拟

应用NCEP再分析资料,分析了2008年8号台风“凤凰”生成和发展过程中大尺度稳定凝结潜热、积云对流潜热和海面感热３种热力因子的作用.结果表明：对流凝结潜热释放是台风“凤凰”维持和发展的主要热力因子,积云对流潜热释放不但使台风中心增暖并使台风中间层上升运动增强,从而促使台风加强和发展;海面感热通过海气相互作用使海面风及对流层涡度增强,可能是台风初始低压的形成机制;大尺度稳定凝结潜热在台风发展过程中虽然值较小,但其通过影响台风眼区的垂直下沉气流,可促使台风暖心低压进一步发展.     

影响台州的台风及其降水分布特征分析

普查1951～2012年台风资料,对期间影响浙江台州的台风年月际变化、生成源地及常见影响路径、降水量地理分布特点及不同台风路径的降水量空间分布等进行了综合分析.结果表明：影响台州的台风有较明显的年、月际变化特征;台风生成源地主要集中在3个区域,主要影响路径类型有5种;复杂的地形地貌,导致台风降水量分布差异较大;降水量分布与台风登陆前后的移动路径密切相关.     

福建登陆北上台风对杭州影响的对比分析

利用自动站观测资料、探空资料和全球预测系统（global forecast system,GFS）分析资料,结合统计分析、合成分析、对比分析以及物理量诊断等方法,对5个福建登陆北上并严重影响杭州的台风进行了分析,结果表明：（1）福建登陆北上影响杭州的5个台风可以分为两类,一类是福建登陆北上越过30°N（北上台风）,另一类是刚进入浙南就减弱为低压（1010号莫兰蒂台风）。北上台风对杭州造成了大风和暴雨双重影响,而1010号莫兰蒂台风主要带来的是暴雨。（2）在北上台风对杭州产生较大影响时,其合成台风中心位于福建中部地区,东南风低空急流和偏南风低空急流显著,杭州处于台风环流第一象限两支急流的交汇处,利于产生暴雨、大风;而在1010号莫兰蒂台风对杭州产生较大影响时已减弱为热带低压环流,其北部倒槽与西风带冷空气相结合是产生特大暴雨的主要原因,低压环流与副高之间的偏南风急流也有利于暴雨形成。（3）两类台风虽然部分指数和空间热动力结构相近,但北上台风的水汽条件和动力条件更好,而1010号莫兰蒂台风在冷空气切入和斜压性增强作用下,具备更高的对流有效位能,出现对流性强降水的可能性更大。     

福建登陆北上台风对杭州影响的对比分析

利用自动站观测资料、探空资料和全球预测系统（global forecast system,GFS）分析资料,结合统计分析、合成分析、对比分析以及物理量诊断等方法,对5个福建登陆北上并严重影响杭州的台风进行了分析,结果表明：（1）福建登陆北上影响杭州的5个台风可以分为两类,一类是福建登陆北上越过30°N（北上台风）,另一类是刚进入浙南就减弱为低压（1010号莫兰蒂台风）。北上台风对杭州造成了大风和暴雨双重影响,而1010号莫兰蒂台风主要带来的是暴雨。（2）在北上台风对杭州产生较大影响时,其合成台风中心位于福建中部地区,东南风低空急流和偏南风低空急流显著,杭州处于台风环流第一象限两支急流的交汇处,利于产生暴雨、大风;而在1010号莫兰蒂台风对杭州产生较大影响时已减弱为热带低压环流,其北部倒槽与西风带冷空气相结合是产生特大暴雨的主要原因,低压环流与副高之间的偏南风急流也有利于暴雨形成。（3）两类台风虽然部分指数和空间热动力结构相近,但北上台风的水汽条件和动力条件更好,而1010号莫兰蒂台风在冷空气切入和斜压性增强作用下,具备更高的对流有效位能,出现对流性强降水的可能性更大。     

台风西折路径的物理诊断

利用欧州中心格点场资料，对7例近海北上西折台风进行诊断分析.结果表明，当达到一定强度的台风西折时，在其移动路径左前侧常有暖平流增强，水汽通量辐合增大，不稳定层结加强，高空辐散和整层气旋性环流增加以及在这些物理变量中心增大区相迭加地区有整层降高中心，从而引起台风将向负变高中心移动.