[发明专利]一种基于综合强度指标的热带气旋潜在影响评估方法

说明书

本发明提供了一种基于综合强度指标的热带气旋潜在影响评估方法，该方法包括：(1)以2°×2°的经纬度网格划分平面空间，按年代际尺度统计热带气旋路径经过各网格的网格年代际路径定位时次；(2)计算网格中热带气旋每个定位时次的能量耗散指数值，累加得出单个网格的网格年代际能量耗散指数值，作为反映热带气旋的综合强度指标；(3)依据热带气旋各等级平均风速，获取不同等级热带气旋在不同量级的网格年代际能量耗散指数值下，对应的网格年代际路径比较定位时次；(4)建立热带气旋潜在影响等级，评估热带气旋对不同区域的潜在影响。本发明能有效评估热带气旋的潜在影响，对防御热带气旋灾害，提高其预报水平具有重要价值。

技术领域

本发明涉及气象领域中的热带气旋评估方法，更具体的说，是涉及一种基于综合强度指标的热带气旋潜在影响评估方法。

背景技术

热带气旋(Tropical cyclones，TCs)是一种具有强大破坏力的灾害性天气系统，由其引发的狂风、暴雨和风暴潮等灾害都会给人类的生命安全和国家财产构成巨大威胁。近十年来，热带气旋对东亚的影响呈现增加趋势。中国地处太平洋西岸，海岸线长，是世界上受热带气旋影响最严重的国家之一。

热带气旋的生成和发展过程受热带海表温度等多种外界因素的影响，其强度特征、影响程度及影响范围等也随时间发生改变。Emanuel(2005)在研究全球气候变暖对大西洋热带气旋强度变化趋势的影响时，提出了表征热带气旋潜在破坏力的能量耗散指数(Power Dissipation Index，PDI)，该指数定义为热带气旋中心附近最大风速的立方在整个生命周期上的积分；该指数综合考虑了热带气旋的频数、强度及生命史，克服了以往单独研究其频数或强度的限制。但是自此以后采用能量耗散指数指标作为热带气旋强度量化标准的相关研究中，仅从热带气旋的整个生命期出发，分析或估计其强度变化趋势，未考虑具体一段时间内所有发生的热带气旋在不同区域体现的强度特征，以便分析该时段热带气旋对不同区域的潜在影响。基于此，针对某一地区而言，在热带气旋灾损资料不足的情况下，为研究热带气旋在该区域的活跃程度，有必要提供一种判定热带气旋综合强度的指标，用以有效评估其潜在影响的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于综合强度指标的热带气旋潜在影响评估方法，本发明方法中结合历史热带气旋每间隔固定时间定位一次的最佳路径数据集，提供一种新的热带气旋综合强度指标，用于挖掘其活动强弱的演变规律，评估热带气旋的潜在影响，为开展热带气旋的预警预报及灾害防御工作提供信息和决策支持。

本发明中所提及的技术术语所代表的含义分别为：

TCs:热带气旋

IDT_RL：网格年代际路径定位时次

IDG_PDI：网格年代际能量耗散指数值

CT_RL：网格年代际路径比较定位时次

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于综合强度指标的热带气旋潜在影响评估方法，包括如下步骤：

(1)以精度为2°×2°的经纬度网格划分平面空间，根据已有的热带气旋路径定位信息，按照年代际时间尺度统计热带气旋路径经过各个网格的定位时次，得到网格年代际路径定位时次IDT_RL；

(2)计算网格中热带气旋路径上每个定位时次的能量耗散指数值，累加得出单个网格的网格年代际能量耗散指数值IDG_PDI，作为反映热带气旋的综合强度指标；其中，计算第i个网格在第t个年代的网格年代际能量耗散指数值具体计算方式如下：

式中，为第i个网格在第t个年代内第k个路径定位时次的最大风速(m/s)，为第i个网格在第t个年代内的路径定位时次，T为热带气旋路径上的定位时次间隔时间(s)，p、q均为正整数；