《熱帶氣旋》課件

熱帶氣旋熱帶氣旋是一種強(qiáng)大的旋轉(zhuǎn)性風(fēng)暴系統(tǒng),通常源于熱帶海洋地區(qū)。它們具有破壞性的風(fēng)和降雨,給沿海地區(qū)居民帶來(lái)嚴(yán)重威脅。了解熱帶氣旋的形成、特點(diǎn)和影響,有助于做好防災(zāi)減災(zāi)工作。M熱帶氣旋的定義1熱帶氣旋的概念熱帶氣旋是一種在熱帶地區(qū)形成的強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)性大氣系統(tǒng)。它具有明顯的中心低壓區(qū)和環(huán)繞中心的大氣環(huán)流。2熱帶氣旋的特征熱帶氣旋通常直徑在200-600公里之間,中心附近最大風(fēng)速可達(dá)60-150公里/小時(shí)。它們可帶來(lái)大量降水和災(zāi)害性風(fēng)暴。3熱帶氣旋的分類根據(jù)中心附近最大持續(xù)風(fēng)速的強(qiáng)弱,熱帶氣旋可分為熱帶低壓、熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)/颶風(fēng)等級(jí)。熱帶氣旋的形成條件海洋溫度海洋表層溫度需要高于26°C,才能為熱帶氣旋的形成提供足夠的熱量和濕潤(rùn)空氣。風(fēng)切變?nèi)醮怪憋L(fēng)切變應(yīng)小于12-15米/秒,這樣可以保證熱帶氣旋的對(duì)流持續(xù)發(fā)展。濕潤(rùn)的大氣環(huán)境空氣中需要有足夠的水汽,為熱帶氣旋的強(qiáng)大對(duì)流系統(tǒng)提供能量?？评飱W利力適當(dāng)?shù)目评飱W利力有助于熱帶氣旋形成時(shí)的向心氣流和旋轉(zhuǎn)。熱帶氣旋的結(jié)構(gòu)中心眼壁熱帶氣旋中心位置為一個(gè)相對(duì)平靜的區(qū)域,稱為"中心眼壁"。這個(gè)區(qū)域通常直徑10-60公里,內(nèi)部風(fēng)速非常低。外圍云帶熱帶氣旋的主要部分是一個(gè)向外螺旋狀延伸的云帶,這些云帶中含有大量的水汽和強(qiáng)烈的上升氣流。內(nèi)部環(huán)流熱帶氣旋內(nèi)部存在一個(gè)環(huán)狀的環(huán)流系統(tǒng),熱量和水汽向中心持續(xù)輸送,為其持續(xù)發(fā)展提供源動(dòng)力。溫度和濕度結(jié)構(gòu)熱帶氣旋中心區(qū)域溫度較高、濕度較大,這種溫濕環(huán)境為其維持和發(fā)展提供了有利條件。熱帶氣旋的分類熱帶低壓最大持續(xù)風(fēng)速小于17.2米/秒的熱帶氣旋。熱帶風(fēng)暴最大持續(xù)風(fēng)速在17.2-32.6米/秒之間的熱帶氣旋。臺(tái)風(fēng)最大持續(xù)風(fēng)速在32.7-49.9米/秒之間的熱帶氣旋。超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)最大持續(xù)風(fēng)速大于等于50米/秒的熱帶氣旋。熱帶氣旋的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)風(fēng)類別最高風(fēng)速(米/秒)最低氣壓(百帕)熱帶風(fēng)暴17.2-32.61000-996強(qiáng)熱帶風(fēng)暴32.7-41.4995-985臺(tái)風(fēng)41.5-50.9984-970強(qiáng)臺(tái)風(fēng)51.0-61.7969-945超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)≥61.8≤944根據(jù)世界氣象組織的標(biāo)準(zhǔn),熱帶氣旋根據(jù)其最大持續(xù)風(fēng)速和最低中心氣壓可分為6個(gè)等級(jí),從熱帶風(fēng)暴到超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)不等。這些指標(biāo)是評(píng)估熱帶氣旋強(qiáng)度和破壞性的重要依據(jù)。熱帶氣旋的發(fā)展過(guò)程1形成在適宜的環(huán)境下,熱帶高壓附近的低壓區(qū)逐漸發(fā)展成熱帶氣旋。2發(fā)展熱帶氣旋通過(guò)不斷吸收水汽和熱量,迅速增強(qiáng)其強(qiáng)度和規(guī)模。3成熟在溫度和濕度條件良好的情況下,熱帶氣旋可達(dá)到最大強(qiáng)度并保持一段時(shí)間。4衰弱當(dāng)熱帶氣旋遠(yuǎn)離熱源或遭遇其他不利條件時(shí),其強(qiáng)度逐漸減弱。熱帶氣旋的生命周期包括形成、發(fā)展、成熟和衰弱四個(gè)階段。從初始階段到最強(qiáng)階段,氣旋的強(qiáng)度和規(guī)模都在不斷增強(qiáng)。當(dāng)遭遇不利環(huán)境時(shí),氣旋會(huì)逐漸減弱直至完全消失。這一過(guò)程反映了熱帶氣旋受環(huán)境因素影響的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)。熱帶氣旋的路徑預(yù)報(bào)緯度經(jīng)度基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和先進(jìn)的數(shù)值模型,可以對(duì)熱帶氣旋的移動(dòng)路徑進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。以上表格展示了一個(gè)熱帶氣旋5天內(nèi)的預(yù)測(cè)路徑,顯示其以每天約1-2度的速度向北西移動(dòng)。熱帶氣旋的強(qiáng)度預(yù)報(bào)2-3預(yù)報(bào)天數(shù)對(duì)熱帶氣旋強(qiáng)度進(jìn)行2-3天的預(yù)報(bào)80%準(zhǔn)確率強(qiáng)度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率可達(dá)80%以上5M訪問(wèn)量熱帶氣旋強(qiáng)度預(yù)報(bào)信息的每日在線訪問(wèn)量達(dá)5萬(wàn)人次熱帶氣旋強(qiáng)度預(yù)報(bào)是氣象預(yù)報(bào)的重要組成部分。通過(guò)先進(jìn)的數(shù)值模式和大量觀測(cè)資料,可以對(duì)熱帶氣旋未來(lái)24-72小時(shí)內(nèi)的強(qiáng)度變化做出準(zhǔn)確預(yù)報(bào),為早期預(yù)警和災(zāi)害防范提供關(guān)鍵依據(jù)。強(qiáng)度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性不斷提高,有效支撐了各國(guó)政府和民眾的防災(zāi)減災(zāi)工作。熱帶氣旋的危害分析強(qiáng)風(fēng)毀壞熱帶氣旋帶來(lái)的狂風(fēng)可以摧毀房屋、基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)作物等,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。暴雨災(zāi)害熱帶氣旋通常伴有大量降雨,可能引發(fā)洪水、泥石流、山體滑坡等災(zāi)害,威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。潮汐襲擊熱帶氣旋引發(fā)的海嘯和暴潮會(huì)淹沒(méi)沿海地區(qū),給沿海居民帶來(lái)嚴(yán)重威脅。次生災(zāi)害熱帶氣旋破壞電力、交通、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施,可能導(dǎo)致次生災(zāi)害,如火災(zāi)、爆炸、疫情等。熱帶氣旋引發(fā)的自然災(zāi)害強(qiáng)風(fēng)暴潮熱帶氣旋帶來(lái)狂暴的風(fēng)力和巨大的海浪,會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的風(fēng)暴潮,淹沒(méi)沿海地區(qū),造成財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。暴雨洪澇熱帶氣旋通常帶來(lái)大范圍的持續(xù)性降雨,會(huì)引發(fā)山洪暴發(fā)、河流泛濫,導(dǎo)致嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)害。滑坡泥石流大量降雨會(huì)造成山地、丘陵地區(qū)的滑坡和泥石流,對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣裆拓?cái)產(chǎn)造成巨大威脅。龍卷風(fēng)熱帶氣旋有時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的龍卷風(fēng),造成局部地區(qū)的嚴(yán)重破壞。熱帶氣旋對(duì)人類社會(huì)的影響破壞性風(fēng)暴熱帶氣旋攜帶強(qiáng)大的風(fēng)暴、暴雨和洪水,可造成嚴(yán)重的基礎(chǔ)設(shè)施損壞、農(nóng)作物損失和人員傷亡。經(jīng)濟(jì)損失熱帶氣旋造成的經(jīng)濟(jì)損失包括直接損失和間接損失,如修復(fù)費(fèi)用、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中斷等,給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。居民生活受影響熱帶氣旋導(dǎo)致電力、交通、通訊等系統(tǒng)癱瘓,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ詈蜕鐣?huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。災(zāi)后重建困難熱帶氣旋造成的巨大破壞,使得災(zāi)后重建需要大量資金和時(shí)間,給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。熱帶氣旋觀測(cè)技術(shù)觀測(cè)和監(jiān)測(cè)熱帶氣旋的動(dòng)態(tài)變化是應(yīng)對(duì)熱帶氣旋災(zāi)害的基礎(chǔ)。我們采用衛(wèi)星遙感、雷達(dá)監(jiān)測(cè)、高空探測(cè)等多種觀測(cè)手段,全面掌握熱帶氣旋的位置、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵參數(shù),為路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)提供及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)支撐。先進(jìn)的觀測(cè)技術(shù)不斷推動(dòng)熱帶氣旋監(jiān)測(cè)預(yù)警水平的提升,為決策部門(mén)制定應(yīng)急預(yù)案、組織救援工作提供關(guān)鍵信息支持。熱帶氣旋監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)利用先進(jìn)的氣象衛(wèi)星實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱帶氣旋的發(fā)展態(tài)勢(shì),及時(shí)捕捉關(guān)鍵信息。雷達(dá)監(jiān)測(cè)地面氣象雷達(dá)提供熱帶氣旋的精確位置、強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)特征數(shù)據(jù)。自動(dòng)氣象站廣泛布設(shè)的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)收集氣壓、風(fēng)速等關(guān)鍵參數(shù),為預(yù)警提供依據(jù)。數(shù)值預(yù)報(bào)模型依托高性能計(jì)算平臺(tái),開(kāi)發(fā)出準(zhǔn)確的熱帶氣旋路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)模型。熱帶氣旋路徑預(yù)報(bào)模型1數(shù)值天氣預(yù)報(bào)基于物理定律的復(fù)雜數(shù)值模擬2統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模型基于歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與推斷3集合預(yù)報(bào)通過(guò)多種模式集成提高預(yù)報(bào)可靠性4人工智能預(yù)報(bào)利用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)熱帶氣旋路徑預(yù)報(bào)模型綜合使用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)、集成預(yù)報(bào)和人工智能等方法,通過(guò)分析大量的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)觀測(cè)信息,不斷改進(jìn)和優(yōu)化預(yù)報(bào)算法,提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性和可靠性。熱帶氣旋強(qiáng)度預(yù)報(bào)模型1基于物理動(dòng)力學(xué)的模型利用熱帶氣旋形成和發(fā)展的物理過(guò)程,如熱量傳輸、濕潤(rùn)對(duì)流等,建立數(shù)值模型預(yù)報(bào)熱帶氣旋強(qiáng)度變化。2基于統(tǒng)計(jì)分析的模型通過(guò)對(duì)歷史熱帶氣旋的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,找出影響強(qiáng)度變化的關(guān)鍵因素,并建立預(yù)報(bào)模型。3混合模型結(jié)合物理動(dòng)力學(xué)和統(tǒng)計(jì)分析方法,綜合利用多種觀測(cè)數(shù)據(jù),構(gòu)建更加精準(zhǔn)的熱帶氣旋強(qiáng)度預(yù)報(bào)模型。熱帶氣旋災(zāi)害預(yù)防和應(yīng)急響應(yīng)1完善監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)熱帶氣旋的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào),提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。2制定災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案針對(duì)不同強(qiáng)度熱帶氣旋,制定詳細(xì)的災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案和響應(yīng)措施。3加強(qiáng)公眾防災(zāi)教育通過(guò)多種渠道,增強(qiáng)公眾對(duì)熱帶氣旋災(zāi)害的認(rèn)知和應(yīng)對(duì)能力。4部署應(yīng)急救援力量提前部署足夠的應(yīng)急救援隊(duì)伍和物資,做好災(zāi)害應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備工作。熱帶氣旋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估熱帶氣旋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是系統(tǒng)定量和定性地分析熱帶氣旋災(zāi)害的可能性、嚴(yán)重程度及其對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的影響。這有助于制定更加有針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案和防災(zāi)減災(zāi)措施。強(qiáng)度持續(xù)時(shí)間影響范圍應(yīng)急響應(yīng)能力通過(guò)對(duì)熱帶氣旋風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的綜合評(píng)估,可以有針對(duì)性地提出防范措施,提高應(yīng)急處置的效率。熱帶氣旋災(zāi)害信息的收集與分析及時(shí)收集災(zāi)害信息通過(guò)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、地面觀測(cè)站和公眾報(bào)告等渠道,實(shí)時(shí)收集熱帶氣旋災(zāi)害的相關(guān)信息,為后續(xù)的預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)提供依據(jù)。數(shù)據(jù)挖掘與分析利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),深入挖掘收集到的災(zāi)害信息,發(fā)現(xiàn)災(zāi)害的規(guī)律和特點(diǎn),為預(yù)警預(yù)報(bào)和應(yīng)對(duì)決策提供參考?？绮块T(mén)信息共享建立健全各部門(mén)間的信息共享機(jī)制,確保災(zāi)害信息能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地傳遞到相關(guān)部門(mén),提高整體應(yīng)對(duì)能力。熱帶氣旋災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案的制定分析災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別熱帶氣旋可能造成的各種災(zāi)害威脅,評(píng)估其發(fā)生概率和潛在影響。制定預(yù)防措施根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析,制定預(yù)防和減輕災(zāi)害的具體措施,如加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、應(yīng)急物資儲(chǔ)備等。建立響應(yīng)機(jī)制明確各部門(mén)和單位的職責(zé)分工,建立有效的指揮調(diào)度系統(tǒng)和信息共享渠道。開(kāi)展應(yīng)急演練定期組織應(yīng)急演練,檢驗(yàn)預(yù)案的可行性,不斷優(yōu)化應(yīng)急響應(yīng)流程。熱帶氣旋災(zāi)害應(yīng)急演練與演習(xí)1定期演練地方政府應(yīng)定期組織熱帶氣旋應(yīng)急演練,模擬氣旋災(zāi)害情況,檢驗(yàn)應(yīng)急預(yù)案的可行性和執(zhí)行效果。2實(shí)地演習(xí)組織緊急疏散、救援、物資分配等實(shí)戰(zhàn)演習(xí),提升各部門(mén)協(xié)作能力和應(yīng)急處置技能。3持續(xù)改進(jìn)及時(shí)總結(jié)評(píng)估演練中暴露的問(wèn)題,不斷修訂完善應(yīng)急預(yù)案,提高應(yīng)對(duì)熱帶氣旋災(zāi)害的實(shí)效性。熱帶氣旋災(zāi)后重建與恢復(fù)損失評(píng)估對(duì)災(zāi)區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)業(yè)、居民生活等方面的損失情況進(jìn)行全面評(píng)估。資金援助制定災(zāi)后重建計(jì)劃,動(dòng)員各方資金支持災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建?；A(chǔ)設(shè)施修復(fù)優(yōu)先修復(fù)受損的道路、供水電力、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施。生產(chǎn)恢復(fù)幫助受災(zāi)農(nóng)戶恢復(fù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),支持中小企業(yè)重建。居民安置妥善安置受災(zāi)群眾,提供臨時(shí)住房和生活補(bǔ)助。熱帶氣旋災(zāi)害損失評(píng)估$160B全球年損失熱帶氣旋造成的全球年平均經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1600億美元。1.2M受災(zāi)人口熱帶氣旋每年將近120萬(wàn)人受災(zāi),有生命安全和健康隱患。18K死亡人數(shù)熱帶氣旋每年造成約18000人喪生,是最致命的自然災(zāi)害之一。熱帶氣旋案例分析2019年臺(tái)風(fēng)"利奇馬"2019年8月,臺(tái)風(fēng)"利奇馬"登陸浙江,造成大規(guī)模洪澇和經(jīng)濟(jì)損失。這是近年來(lái)最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)之一,體現(xiàn)了氣候變化對(duì)熱帶氣旋強(qiáng)度和頻率的影響。2020年熱帶氣旋"哈吉巴斯"2020年10月,"哈吉巴斯"登陸菲律賓,引發(fā)嚴(yán)重洪水災(zāi)害,造成大量農(nóng)作物和基礎(chǔ)設(shè)施損失。這突出了防災(zāi)減災(zāi)的重要性。2021年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)"山竹"2021年9月,超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)"山竹"在廣東沿海登陸,造成大規(guī)模的停電、交通癱瘓和數(shù)十萬(wàn)人疏散。這凸顯了預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急響應(yīng)的關(guān)鍵作用。熱帶氣旋應(yīng)對(duì)措施總結(jié)1加強(qiáng)熱帶氣旋實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)利用衛(wèi)星遙感、雷達(dá)觀測(cè)、實(shí)地采集等技術(shù),全面掌握熱帶氣旋的動(dòng)態(tài)變化。2提升預(yù)報(bào)預(yù)警水平完善數(shù)值模擬預(yù)報(bào)模型,提高熱帶氣旋路徑和強(qiáng)度的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。3落實(shí)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制建立健全應(yīng)急預(yù)案,做好防災(zāi)減災(zāi)準(zhǔn)備,提高應(yīng)對(duì)能力和救援效率。4加強(qiáng)社會(huì)宣傳教育提高公眾防災(zāi)意識(shí),增強(qiáng)全社會(huì)對(duì)熱帶氣旋災(zāi)害的認(rèn)知和應(yīng)對(duì)能力。熱帶氣旋相關(guān)國(guó)際組織世界氣象組織（WMO）負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)全球范圍內(nèi)有關(guān)天氣、氣候、水資源和相關(guān)環(huán)境問(wèn)題的合作。國(guó)際颶風(fēng)研究中心（IHRC）專門(mén)研究熱帶氣旋的形成、發(fā)展、路徑預(yù)報(bào)和改善預(yù)警技術(shù)。聯(lián)合國(guó)減災(zāi)辦公室（UNDRR）協(xié)調(diào)和指導(dǎo)全球性的減災(zāi)工作,包括熱帶氣旋災(zāi)害的預(yù)防和應(yīng)對(duì)。熱帶氣旋相關(guān)國(guó)家協(xié)作信息共享各國(guó)通過(guò)實(shí)時(shí)交換熱帶氣旋數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)信息,加強(qiáng)災(zāi)情監(jiān)測(cè)和應(yīng)急響應(yīng)的協(xié)調(diào)合作。聯(lián)合研究共同開(kāi)展熱帶氣旋的成因、路徑、強(qiáng)度等方面的科學(xué)研究,提高預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。資源整合整合衛(wèi)星遙感、海洋觀測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)等多種技術(shù)資源,構(gòu)建全球熱帶氣旋監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系。經(jīng)驗(yàn)交流定期組織熱帶氣旋災(zāi)害防范、應(yīng)急救援等方面的國(guó)際研討會(huì),分享最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。熱帶氣旋應(yīng)對(duì)技術(shù)與裝備監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)先進(jìn)的氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、雷達(dá)探測(cè)、海洋觀測(cè)等技術(shù)可及時(shí)獲取熱帶氣旋動(dòng)態(tài)信息，并進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。災(zāi)害信息管理高效的災(zāi)害信息收集、分析、共享平臺(tái)可為應(yīng)急指揮提供及時(shí)全面的決策支持。應(yīng)急指揮系統(tǒng)智能化的應(yīng)急指揮系統(tǒng)可統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各類應(yīng)急力量，提高應(yīng)對(duì)效率?？篂?zāi)救援裝備專業(yè)的防汛排澇、搜救通訊、應(yīng)急物資儲(chǔ)備等裝備可有效保障災(zāi)害應(yīng)對(duì)。熱帶氣旋研究前沿與展望衛(wèi)星遙感技術(shù)衛(wèi)星遙感為熱帶氣旋的監(jiān)測(cè)和