臺(tái)風(fēng)引起的長(zhǎng)江口及杭州灣沿岸極值風(fēng)速分布研究

李路 杜小弢

摘要：根據(jù)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度和近岸水位等選取了對(duì)上海影響較大的4個(gè)典型臺(tái)風(fēng)，并根據(jù)實(shí)測(cè)資料比選確定適合長(zhǎng)江口及杭州灣區(qū)域的臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速半徑公式。建立了研究區(qū)域的臺(tái)風(fēng)模型，并采用典型臺(tái)風(fēng)期間實(shí)測(cè)的風(fēng)速資料對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。采用臺(tái)風(fēng)模型計(jì)算了1949—2014年所有影響上海的臺(tái)風(fēng)期間以及4個(gè)典型臺(tái)風(fēng)期間上海沿岸極值風(fēng)速、有效極值風(fēng)速，定量分析了極值風(fēng)速和有效極值風(fēng)速的范圍、分布特征。

關(guān)鍵詞：上海沿岸;臺(tái)風(fēng);極值風(fēng)速

中圖分類號(hào)：P732.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.3969/j.issn.1000-5641.2021.02.001

ThedistributionofpeakwindspeedsinducedbytyphoonsalongthecoastsoftheChangjiangEstuaryandHangzhouBay

LILu1，2，DUXiaotao1，2

（1.ShanghaiWaterEngineeringDesignandResearchInstituteCo.Ltd.，Shanghai200061，China;

2.ShanghaiEngineeringResearchCenterofCoastalZones，Shanghai200061，China）

Abstract：Inthisstudy，fourtypicaltyphoonsthatsignificantlyaffectedShanghaiwereselectedbasedontheirrespectiveintensityandthewaterlevelalongtheShanghaiCoast.TheRMW（RadiusofMaximumWinds）formula，moreover，wasdeterminedusingin-situdatafromrecenttyphoons.Thetyphoonmodelwasbuiltandvalidatedusingin-situwindspeedsfromthefourtyphoonsselected。ThepeakwindspeedandtheforwardpeakwindspeedalongtheShanghaiCoastwerecalculated，casebycase，duringalltyphoonsovertheperiodfrom1949to2014aswellasthefourtypicaltyphoonsselected.Finally，therangeanddistributionofthepeak（forwardpeak）windspeedwerequantitativelystudied.

Keywords：ShanghaiCoast;typhoon;peakwindspeed

0引言

上海位于長(zhǎng)江和太湖流域下游，東瀕東海，南臨杭州灣。臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮是保障城市防汛安全的主要防御對(duì)象。位于長(zhǎng)江口和杭州灣的一線海塘，是上海抵御風(fēng)暴潮災(zāi)害的第一道防線，肩負(fù)著全市防汛安全的重要任務(wù)。根據(jù)1949—2014年的熱帶氣旋資料統(tǒng)計(jì)表明，上海平均每年受臺(tái)風(fēng)影響1.6次，頻率最多時(shí)每年4次[1]。臺(tái)風(fēng)影響期間，上海沿海沿江增水明顯，特別是在天文大潮期間，高潮位疊加風(fēng)暴增水多次刷新長(zhǎng)江口、杭州灣和黃浦江沿岸的歷史最高水位，對(duì)防汛安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。風(fēng)應(yīng)力是淺水風(fēng)暴潮形成和發(fā)展的主要外部強(qiáng)迫力，同時(shí)是近岸波浪產(chǎn)生的主要?jiǎng)恿?，因此研究臺(tái)風(fēng)期間上海近岸的風(fēng)速極值分布對(duì)保障本市的防汛安全有著積極的意義。

上海市現(xiàn)狀主海塘總長(zhǎng)約498.8km，分布在長(zhǎng)江口和杭州灣，臺(tái)風(fēng)期間風(fēng)速風(fēng)向的空間分布差異較大。研究歷史臺(tái)風(fēng)期間近岸風(fēng)速風(fēng)向的規(guī)律時(shí)，采用實(shí)測(cè)資料分析是最直接有效的方式。上海近岸的長(zhǎng)時(shí)間序列的氣象觀測(cè)站較少，僅有上海市寶山、崇明、南匯、奉賢、金山，以及江蘇省啟東和海門7個(gè)站。近年來(lái)，雖然建立了較為密集的自動(dòng)氣象站，但資料的時(shí)間序列較短，并且大部分資料未經(jīng)過(guò)整編，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得不到保證。臺(tái)風(fēng)模型通過(guò)給定臺(tái)風(fēng)路徑信息（臺(tái)風(fēng)中心位置、最低氣壓和最大風(fēng)速）可以計(jì)算臺(tái)風(fēng)附近任意位置、任意時(shí)刻的風(fēng)速風(fēng)向和氣壓，該方法是國(guó)內(nèi)外研究臺(tái)風(fēng)期間氣象參數(shù)分布的一種有效方式，在長(zhǎng)江口和杭州灣區(qū)域應(yīng)用較為成熟。

本研究采用在長(zhǎng)江口及杭州灣區(qū)域應(yīng)用廣泛的臺(tái)風(fēng)模型，經(jīng)過(guò)多場(chǎng)次典型臺(tái)風(fēng)期間的風(fēng)速驗(yàn)證后，統(tǒng)計(jì)所有影響上海的臺(tái)風(fēng)期間的沿岸極值風(fēng)速的分布，探討其規(guī)律，從而為本市防汛減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

1影響上海的臺(tái)風(fēng)概況和典型臺(tái)風(fēng)選取

根據(jù)文獻(xiàn)[1]的研究成果，影響上海的臺(tái)風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)定義為：臺(tái)風(fēng)中心距離上海7個(gè)經(jīng)緯度以內(nèi)，并且7個(gè)基本氣象觀測(cè)站（上海市寶山、崇明、南匯、奉賢、金山站，以及江蘇省啟東和海門站）中有任一個(gè)觀測(cè)站觀測(cè)到該熱帶氣旋引起的大風(fēng)（2min平均風(fēng)速達(dá)到6級(jí)及以上，即10.8m/s）。該成果根據(jù)實(shí)測(cè)資料研究得出1949—2014年影響上海的熱帶氣旋共106個(gè)，路徑如圖1（a）所示。臺(tái)風(fēng)對(duì)沿海地區(qū)的影響主要表現(xiàn)為大風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴增水和臺(tái)風(fēng)浪等。歷史上對(duì)上海影響較大的臺(tái)風(fēng)主要有4906號(hào)、5612號(hào)、8114號(hào)、9711號(hào)、0012（派比安）號(hào)、0509（麥莎）號(hào)、0515（卡努）號(hào)、1211（海葵）號(hào)和1323（菲特）號(hào)等，其路徑如圖1（b）所示。從路徑上看，上述對(duì)上海影響較大的臺(tái)風(fēng)總體上可以分為兩類：一類是在浙閩登陸，穿越或繞過(guò)上海的臺(tái)風(fēng)（登陸型）;另一類是從上海以東海面以順時(shí)針?lè)较蚶@過(guò)上海并北上的臺(tái)風(fēng)（近海北上型），兩者分別占總數(shù)的79%和21%[1]。上述臺(tái)風(fēng)的基本情況如表1所示，臺(tái)風(fēng)過(guò)程中上海沿海沿江最高水位如表2所示。

5612號(hào)臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)中心氣壓為923hPa，最大風(fēng)速為60m/s，是對(duì)上海造成嚴(yán)重影響的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，但由于臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)為農(nóng)歷小潮，該臺(tái)風(fēng)并未引起沿海沿江歷史最高水位的出現(xiàn)，黃浦公園站實(shí)測(cè)最高水位為4.08m（吳淞高程，下同）。9711號(hào)臺(tái)風(fēng)為登陸型臺(tái)風(fēng)，登陸時(shí)中心氣壓為955hPa，最大風(fēng)速為45m/s，且登陸時(shí)為農(nóng)歷七月十六，恰逢天文大潮。從上海沿海沿江各水文站的高潮位統(tǒng)計(jì)資料看，9711號(hào)臺(tái)風(fēng)期間除黃浦江上游的米市渡站外，其他站均達(dá)到了有觀測(cè)以來(lái)的歷史最高水位，這表明該臺(tái)風(fēng)對(duì)上海沿岸的風(fēng)暴高潮位影響最為顯著。4906號(hào)和1211（?？┨?hào)臺(tái)風(fēng)為登陸型臺(tái)風(fēng)，登陸時(shí)中心氣壓分別為968hPa和965hPa，最大風(fēng)速為40m/s和42m/s，雖然登陸點(diǎn)更靠近上海，但強(qiáng)度比9711號(hào)弱，且登陸時(shí)為天文中小潮，各水文站實(shí)測(cè)最高水位比9711號(hào)期間低80～140cm。值得注意的是，0515號(hào)臺(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)較9711號(hào)臺(tái)風(fēng)更靠近上海，且登陸時(shí)的中心氣壓為945hPa，最大風(fēng)速為50m/s，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度超過(guò)了9711號(hào)臺(tái)風(fēng)，但各水文站的水位并不高，這主要是由于該臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)為天文小潮，若該臺(tái)風(fēng)在大潮高潮位期間登陸很有可能產(chǎn)生超過(guò)9711號(hào)臺(tái)風(fēng)期間的水位，對(duì)防汛安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。菲特（1323號(hào)）臺(tái)風(fēng)期間主要由于風(fēng)、暴、潮、洪4碰頭，導(dǎo)致流域洪水排水不暢，水位暴漲，米市渡站達(dá)到歷史最高水位4.61m，但未引起長(zhǎng)江口和杭州灣北岸的最高水位的出現(xiàn)。

8114號(hào)和0012（派比安）號(hào)為兩個(gè)近海北上型臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)中心離上海最近時(shí)的氣壓分別為955hPa和965hPa，最大風(fēng)速分別為40m/s和35m/s，且外海潮汛為天文大潮。這兩個(gè)臺(tái)風(fēng)引起長(zhǎng)江口內(nèi)較高的水位，吳淞站過(guò)程最高水位已接近其歷史最高水位;但杭州灣內(nèi)的增水并不顯著，金山嘴站的過(guò)程最高水位低于其歷史最高水位近1m。

通過(guò)上述比較分析，選取9711號(hào)和0515號(hào)（兩個(gè)登陸型）以及8114號(hào)和0012號(hào)（兩個(gè)近海北上型）4個(gè)臺(tái)風(fēng)作為對(duì)上海沿岸影響較大的典型臺(tái)風(fēng)。

2臺(tái)風(fēng)模型及其驗(yàn)證

2.1模型介紹

本研究中的臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)通過(guò)最佳臺(tái)風(fēng)路徑資料計(jì)算最大風(fēng)速半徑，并據(jù)此推算氣壓場(chǎng)分布，然后根據(jù)臺(tái)風(fēng)氣壓場(chǎng)計(jì)算臺(tái)風(fēng)域中的中心對(duì)稱風(fēng)場(chǎng)，并矢量疊加臺(tái)風(fēng)移動(dòng)風(fēng)場(chǎng)，最后與背景風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行疊加。

（1）最佳臺(tái)風(fēng)路徑

本研究中的臺(tái)風(fēng)路徑資料采用中國(guó)氣象局發(fā)布的熱帶氣旋最佳路徑[2]（http：//tcdata.typhoon.org.cn/zjljsjj_sm.html）。該網(wǎng)站內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)目前涵蓋了1949—2019年西北太平洋所有的熱帶氣旋資料，數(shù)據(jù)包括熱帶氣旋的中心經(jīng)緯度、臺(tái)風(fēng)中心氣壓和最大風(fēng)速（2min平均風(fēng)速）等資料。

（2）最大風(fēng)速半徑

臺(tái)風(fēng)的最大風(fēng)速半徑（RMW）是指臺(tái)風(fēng)最大環(huán)流風(fēng)速Vmax出現(xiàn)的位置與臺(tái)風(fēng)中心的距離。RMW是臺(tái)風(fēng)氣壓場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)模型中的關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)主要通過(guò)偵察機(jī)航測(cè)獲取。由于實(shí)測(cè)RMW數(shù)據(jù)獲取困難，國(guó)內(nèi)外許多研究采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃徒y(tǒng)計(jì)模型，利用其他臺(tái)風(fēng)參數(shù)計(jì)算RMW.Graham等[3]提出的經(jīng)驗(yàn)公式為

式（1）中：R為最大風(fēng)速半徑，單位為km;φ為臺(tái)風(fēng)中心所在緯度;P0為臺(tái)風(fēng)中心氣壓，單位為hPa;Vd為臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)速度，單位為m/s。該經(jīng)驗(yàn)公式綜合考慮了緯度、中心氣壓和臺(tái)風(fēng)移動(dòng)速度對(duì)最大風(fēng)速半徑的影響。隨著飛機(jī)探測(cè)RMW資料的出現(xiàn)，該研究有了較大的發(fā)展。1960—1974年在西北太平洋開展了臺(tái)風(fēng)RMW的航空探測(cè)，獲取了173個(gè)臺(tái)風(fēng)RMW樣本[4]。根據(jù)其中在北緯28°～31°區(qū)域的實(shí)測(cè)資料，通過(guò)回歸分析得到的公式為

式（2）中：R為最大風(fēng)速半徑，單位為km;P0為臺(tái)風(fēng)中心氣壓，單位為hPa;Rk為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，一般取40km.Willoughby等[5]根據(jù)1977—2000年NOAA航測(cè)的RMW資料，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得到的公式為

式（3）中：R為最大風(fēng)速半徑，單位為km;V為最大風(fēng)速，單位m/s;φ為臺(tái)風(fēng)中心緯度。

（3）臺(tái)風(fēng)氣壓場(chǎng)

臺(tái)風(fēng)氣壓場(chǎng)采用應(yīng)用較廣的高橋和藤田復(fù)合公式[6-7]：

式（4）中：R為最大風(fēng)速半徑;r為至臺(tái)風(fēng)中心的距離;Pr為距離臺(tái)風(fēng)中心r處的氣壓;P0為臺(tái)風(fēng)中心氣壓;P∞為背景氣壓，通常取1008～1012hPa。

（4）臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)

臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)包括中心對(duì)稱風(fēng)場(chǎng)和移動(dòng)風(fēng)場(chǎng)兩個(gè)部分。中心對(duì)稱風(fēng)場(chǎng)采用Jelesnianski[8]的公式：

式（5）中： 為中心對(duì)稱風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)矢量;R為最大風(fēng)速半徑;r為至臺(tái)風(fēng)中心的距離;Vmax為最大風(fēng)速半徑R處的風(fēng)速，中國(guó)氣象局發(fā)布的熱帶氣旋最佳路徑中包含該參數(shù);? （x，y）和（xc，yc）分別為計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)和臺(tái)風(fēng)中心坐標(biāo)，θ為流入角。θ的計(jì)算公式[9]為

移動(dòng)風(fēng)場(chǎng)采用Ueno[10]公式：

式（7）中：R為最大風(fēng)速半徑;r為至臺(tái)風(fēng)中心的距離;Vmx和Vmy分別為臺(tái)風(fēng)中心沿x和y方向的移動(dòng)速度; 為距臺(tái)風(fēng)中心r處移動(dòng)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速矢量。

臺(tái)風(fēng)風(fēng)速場(chǎng)由中心對(duì)稱風(fēng)場(chǎng)和移動(dòng)風(fēng)場(chǎng)矢量合成得到：

（5）臺(tái)風(fēng)模型風(fēng)場(chǎng)和外圍背景風(fēng)場(chǎng)的合成

研究臺(tái)風(fēng)對(duì)某一區(qū)域的影響，不僅需要關(guān)心臺(tái)風(fēng)過(guò)境時(shí)的風(fēng)場(chǎng)，過(guò)境前后一段時(shí)間的風(fēng)場(chǎng)同樣十分重要。當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心距離某一海域較遠(yuǎn)時(shí)，該海域基本不受臺(tái)風(fēng)影響，其風(fēng)場(chǎng)為背景風(fēng)場(chǎng)，無(wú)法由臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模型提供。因此，為了較準(zhǔn)確地刻畫臺(tái)風(fēng)中心附近以及遠(yuǎn)離臺(tái)風(fēng)中心的風(fēng)場(chǎng)，需要考慮臺(tái)風(fēng)模型風(fēng)場(chǎng)和外圍背景風(fēng)場(chǎng)的合成。

歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（EuropeanCentreforMedium-RangeWeatherForecasts，ECMWF）目前提供1979年至今全球氣象參數(shù)下載，包括海表面風(fēng)速、風(fēng)向和氣壓等，時(shí)間分辨率為6h、空間分辨率最高為0.125°。ECMWF風(fēng)場(chǎng)資料對(duì)距離臺(tái)風(fēng)中心較遠(yuǎn)區(qū)域的風(fēng)場(chǎng)能較準(zhǔn)確地刻畫，可作為背景風(fēng)場(chǎng)。因此，將模型臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)與ECMWF風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行合成即可得到研究區(qū)域較準(zhǔn)確的風(fēng)場(chǎng)，具體合成方法為

式（9）中： 表示合成風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)矢量; 表示模型臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)矢量; 表示ECMWF風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)矢量; ，R1和R2根據(jù)實(shí)際模擬情況調(diào)整，本研究中參考其他類似研究，R1取500km，R2取800km。

2.2最大風(fēng)速半徑計(jì)算公式比選

從2001年開始，美國(guó)聯(lián)合臺(tái)風(fēng)警報(bào)中心（JointTyphoonWarningCenter，JTWC）整編的臺(tái)風(fēng)路徑數(shù)據(jù)中包含RMW信息。為了比較分析上述3個(gè)常用的最大風(fēng)速半徑計(jì)算公式中最適用于研究區(qū)域的計(jì)算公式，根據(jù)最佳臺(tái)風(fēng)路徑中的參數(shù)分別計(jì)算了0509（麥莎）號(hào)、0515（卡努）號(hào)和1211（?？┨?hào)3個(gè)臺(tái)風(fēng)期間的RMW，并與JTWC的資料進(jìn)行對(duì)比（見圖2）。

從3個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)程中JTWC的最大風(fēng)速半徑資料看，隨著臺(tái)風(fēng)中心緯度的升高，最大風(fēng)速半徑減小，臺(tái)風(fēng)登陸后最大風(fēng)速半徑增加。上述3個(gè)公式中，GH1959計(jì)算的最大風(fēng)速半徑在臺(tái)風(fēng)登陸前后均隨著緯度增加而增加，與JTWC數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)不一致;NOAA1977和WR2004能較好地反映出最大風(fēng)速半徑在整個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)程中的變化趨勢(shì)，且WR2004公式計(jì)算的量值與JWTC數(shù)據(jù)更為接近。因此，本研究中最大風(fēng)速半徑采用WR2004公式進(jìn)行計(jì)算。

2.3模型驗(yàn)證

采用8114號(hào)、9711號(hào)、0012號(hào)和0515號(hào)臺(tái)風(fēng)期間長(zhǎng)江口外和杭州灣不同氣象站的實(shí)測(cè)風(fēng)速資料，對(duì)建立的風(fēng)場(chǎng)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，測(cè)站位置如圖3所示，驗(yàn)證結(jié)果如圖4所示。受臺(tái)風(fēng)影響，各測(cè)站的風(fēng)速均出現(xiàn)了不同程度的增加。風(fēng)場(chǎng)模型較好地模擬出了不同場(chǎng)次臺(tái)風(fēng)大部分測(cè)站風(fēng)速的變化趨勢(shì)和極值，對(duì)臺(tái)風(fēng)影響前期的風(fēng)速變化也能較好地模擬，這表明本研究建立的風(fēng)場(chǎng)模型能較好地模擬長(zhǎng)江口和杭州灣鄰近水域在臺(tái)風(fēng)期間的風(fēng)速變化。

3臺(tái)風(fēng)影響期間上海沿岸極值風(fēng)速分布

3.11949—2014年影響上海的臺(tái)風(fēng)期間

采用臺(tái)風(fēng)模型分別計(jì)算統(tǒng)計(jì)了1949—2014年影響上海的106個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)程下，上海沿大陸側(cè)沿岸和崇明三島沿岸的極值風(fēng)速分布及相應(yīng)臺(tái)風(fēng)，具體如圖5（a）和表3所示。所有影響上海的臺(tái)風(fēng)期間，上海沿岸極值風(fēng)速為31～43m/s，其中浦東、奉賢和金山岸段均超過(guò)了12級(jí)風(fēng)上限（36.9m/s）?？傮w上杭州灣北岸側(cè)大于長(zhǎng)江口側(cè)，向海側(cè)大于向陸側(cè)。杭州灣北岸、長(zhǎng)江口南岸、崇明島南沿和崇西極值風(fēng)速出現(xiàn)在4906號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，崇明島北沿和崇明東灘極值風(fēng)速出現(xiàn)在7708號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，南匯東灘及橫沙島沿岸極值風(fēng)速出現(xiàn)在5901號(hào)臺(tái)風(fēng)期間。

考慮到在一般情況下，向岸風(fēng)產(chǎn)生的臺(tái)風(fēng)浪對(duì)海塘影響較大并且有利于風(fēng)暴增水，本研究將海塘法線方向及左右各22.5°范圍的風(fēng)作為有效風(fēng)，涵蓋了所有海塘法線方向?yàn)橹黠L(fēng)向的風(fēng)。計(jì)算統(tǒng)計(jì)了所有臺(tái)風(fēng)期間的有效極值風(fēng)速，如圖5（b）和表3所示。由于考慮了風(fēng)向的因素，沿岸的有效極值風(fēng)速量值為26～40m/s，較極值風(fēng)速均有不同程度的減小。寶山和浦東岸段有效極值風(fēng)速出現(xiàn)在4906號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，奉賢岸段出現(xiàn)在4906和5901號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，金山岸段出現(xiàn)在5612號(hào)和9015號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，崇明岸段出現(xiàn)在5901號(hào)、8406號(hào)、8509號(hào)、8913號(hào)、8506號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，長(zhǎng)興岸段出現(xiàn)在4906號(hào)、5901號(hào)、8913號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，橫沙岸段出現(xiàn)在4906號(hào)、8913號(hào)臺(tái)風(fēng)期間。

3.24個(gè)典型臺(tái)風(fēng)期間

根據(jù)第1章節(jié)選取的4個(gè)對(duì)上海影響較大的典型臺(tái)風(fēng)9711號(hào)和0515號(hào)（登陸型）以及8114號(hào)和0012號(hào)（近海北上型），采用臺(tái)風(fēng)模型分別計(jì)算統(tǒng)計(jì)了4個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)程中，上海沿岸的極值風(fēng)速、有效極值風(fēng)速及相應(yīng)臺(tái)風(fēng)類型。由于4個(gè)典型臺(tái)風(fēng)包含在1949—2014年影響上海的106個(gè)臺(tái)風(fēng)之中，4個(gè)典型臺(tái)風(fēng)期間的過(guò)程最大極值風(fēng)速和有效極值風(fēng)速不會(huì)超過(guò)3.1章節(jié)中相應(yīng)位置的極值和有效極值風(fēng)速。

4個(gè)典型臺(tái)風(fēng)過(guò)程下上海沿岸的極值風(fēng)速分布及相應(yīng)臺(tái)風(fēng)類型如圖6（a）和表3所示。從4個(gè)臺(tái)風(fēng)引起的極值風(fēng)速量值來(lái)看，上海沿岸極值風(fēng)速為20～28m/s，杭州灣北岸側(cè)總體量值較大，且呈現(xiàn)兩頭大中間小的特點(diǎn);大陸側(cè)北岸以及崇明三島極值風(fēng)速自東向西逐漸減小。從影響臺(tái)風(fēng)類型來(lái)看，浦東岸段、奉賢金匯港以東岸段受近海北上型臺(tái)風(fēng)影響較大，寶山和金匯港以西岸段受在浙江登陸的臺(tái)風(fēng)影響較大;長(zhǎng)興島、橫沙島以及崇明島靈甸港以東的北岸、新河港以東的南岸均受近海北上型臺(tái)風(fēng)影響較大，崇明島的其他岸段則受登陸型臺(tái)風(fēng)影響較大。

在4個(gè)典型臺(tái)風(fēng)過(guò)程下，上海沿岸的有效極值風(fēng)速分布及相應(yīng)的臺(tái)風(fēng)類型如圖6（b）和表3所示。由于考慮了風(fēng)向的因素，沿岸的有效極值風(fēng)速量值為11～27m/s，較極值風(fēng)速均有不同程度的減小。從影響臺(tái)風(fēng)類型上看，杭州灣北岸、長(zhǎng)興南沿、橫沙南沿及東側(cè)、崇明南沿及東灘岸線主要受登陸型臺(tái)風(fēng)影響較大，這主要是由岸線與臺(tái)風(fēng)中心的相對(duì)位置決定的。從上述結(jié)果可以看出，在選取的4個(gè)典型的對(duì)上海影響較大的臺(tái)風(fēng)作用下，上海沿岸的極值風(fēng)速和有效極值風(fēng)速均未超過(guò)30m/s，未超過(guò)上海地區(qū)海塘的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)論

本研究根據(jù)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度和近岸水位選取了對(duì)上海影響較大的9711號(hào)和0515號(hào)（登陸型）及8114號(hào)和0012號(hào)（近海北上型）4個(gè)典型臺(tái)風(fēng)，并根據(jù)JWTC的實(shí)測(cè)分析資料通過(guò)計(jì)算比選確定適用于影響長(zhǎng)江口及杭州灣區(qū)域臺(tái)風(fēng)的最大風(fēng)速半徑公式。采用經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證的臺(tái)風(fēng)模型計(jì)算了1949—2014年所有影響上海的臺(tái)風(fēng)期間以及4個(gè)典型臺(tái)風(fēng)期間上海沿岸極值風(fēng)速、有效極值風(fēng)速，分析了其量值范圍和分布特征以及對(duì)應(yīng)的臺(tái)風(fēng)名稱或類型，主要結(jié)論如下：

（1）文獻(xiàn)[5]中計(jì)算最大風(fēng)速半徑的公式與JWTC資料的變化規(guī)律和量值一致，適合用于影響長(zhǎng)江口及杭州灣區(qū)域臺(tái)風(fēng)的最大風(fēng)速半徑計(jì)算。

（2）1949—2014年所有影響上海的臺(tái)風(fēng)過(guò)程中，上海沿岸極值風(fēng)速為31～43m/s，其中浦東、奉賢和金山岸段均超過(guò)了12級(jí)風(fēng)上限（36.9m/s）。杭州灣北岸、長(zhǎng)江口南岸、崇明島南沿和崇西極值風(fēng)速出現(xiàn)在4906號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，崇明島北沿和崇明東灘極值風(fēng)速出現(xiàn)在7708號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，南匯東灘及橫沙島沿岸極值風(fēng)速出現(xiàn)在5901號(hào)臺(tái)風(fēng)期間。沿岸的有效極值風(fēng)速量值為26～40m/s，寶山和浦東岸段有效極值風(fēng)速出現(xiàn)在4906號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，奉賢岸段出現(xiàn)在4906號(hào)和5901號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，金山岸段出現(xiàn)在5612號(hào)和9015號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，崇明岸段出現(xiàn)在5901號(hào)、8406號(hào)、8509號(hào)、8913號(hào)、8506號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，長(zhǎng)興岸段出現(xiàn)在4906號(hào)、5901號(hào)、8913號(hào)臺(tái)風(fēng)期間，橫沙岸段出現(xiàn)在4906號(hào)、8913號(hào)臺(tái)風(fēng)期間。

（3）4個(gè)典型的對(duì)上海影響較大的臺(tái)風(fēng)期間，上海沿岸極值風(fēng)速為20～28m/s，杭州灣北岸側(cè)總體量值較大，浦東岸段、奉賢金匯港以東岸段受近海北上型臺(tái)風(fēng)影響較大，寶山和金匯港以西岸段受在浙江登陸的臺(tái)風(fēng)影響較大，長(zhǎng)興島、橫沙島以及崇明島靈甸港以東的北岸、新河港以東的南岸均受近海北上型臺(tái)風(fēng)影響較大，崇明島的其他岸段則受登陸型臺(tái)風(fēng)影響較大。沿岸的有效極值風(fēng)速量值為11～27m/s，總體上位于南側(cè)的岸線受登陸型臺(tái)風(fēng)影響較大，北側(cè)的岸線受近海北上型臺(tái)風(fēng)影響較大。

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（責(zé)任編輯：李萬(wàn)會(huì)）