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基于Copula函数的海南热带气旋风雨联合概率特征分析
被引量：
18
1
作者
侯静惟
方伟华
+3 位作者
程锰
叶妍婷
吴鹏
韩轶男
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2019年第3期54-64,共11页
热带气旋灾害的主要致灾因子为大风和降水,易引发风暴潮、海浪、洪涝等次生灾害,具有典型的多灾种灾害链特征。大风和降水是热带气旋灾害的两个具有代表性的致灾因子,如何表达多个致灾因子的综合强度是一个关键性问题。本研究以海南岛...
热带气旋灾害的主要致灾因子为大风和降水,易引发风暴潮、海浪、洪涝等次生灾害,具有典型的多灾种灾害链特征。大风和降水是热带气旋灾害的两个具有代表性的致灾因子,如何表达多个致灾因子的综合强度是一个关键性问题。本研究以海南岛为研究区域,以1951-2014年共298场历史热带气旋过程最大3s极值风速风场以及总降水量时间序列数据为基础,首先利用极值理论分别拟合了海南风雨两个单致灾因子的强度概率边缘分布,其次采用Clayton、Frank、Gumbel Copula函数计算了风雨二维联合概率。并通过K-S检验及AIC、BIC检验等方法优选了拟合函数,然后分别计算了风雨单个致灾因子超过阈值(RPor)和两个致灾因子同时超过阈值(RPand)两种联合重现期,最后基于影响海南的9场历史典型热带气旋损失归一化数据检验重现期计算结果的可靠性。结果表明:对于年极值分布拟合最大3s极值风速用Weibull分布、总降水量用Gumbel分布效果较好;对于边缘概率分布的连接函数,Clayton Copula函数的效果较好;联合重现期RPand相比于联合重现期RPor与历史热带气旋归一化损失率具有更好的相关性。
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关键词
热带气旋
风雨联合概率
COPULA
综合危险性
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职称材料
面向可能最大洪水-风暴潮复合情景的热带气旋强度-降水参数设定方法研究
2
作者
张海霞
程锰
+1 位作者
方伟华
童行伟
《北京师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期328-336,共9页
为开展可能最大洪水(PMF)-风暴潮灾害情景设定,在已有可能最大热带气旋(PMTC)参数设定研究的基础上,引入热带气旋降水气象参数,并探索了热带气旋强度-降水参数设定的方法框架.基于中国气象局的热带气旋最佳路径-强度、美国联合台风预警...
为开展可能最大洪水(PMF)-风暴潮灾害情景设定,在已有可能最大热带气旋(PMTC)参数设定研究的基础上,引入热带气旋降水气象参数,并探索了热带气旋强度-降水参数设定的方法框架.基于中国气象局的热带气旋最佳路径-强度、美国联合台风预警中心的最大风速半径,以及中国自动站与CMORPH融合降水等数据,统计分析了热带气旋最大风速、中心最低气压、最大风速半径、每小时降水量等参数间的定量关系,并构建了PMTC关键参数设定的方法.结果表明:1)基于已有PMTC参数设定方法,引入降水参数后,能够设定不同等级热带气旋登陆时的关键参数,为PMF-风暴潮复合情景模拟提供输入数据;2)通过线性拟合以及多倍标准差,能够确定参数可能的最大上限,MSW与最低气压、最大风速半径呈负相关关系,与每小时降水的最大值、第99百分位值,以及总和存在明显的负相关外包络线;3)若样本分布较分散,可通过分段研究与极值函数拟合相结合的方法,探索数据分布的不确定性及参数间相关关系,在此基础上,探索不同概率水平的每小时降水总量以及外包络线.研究结果可为沿海地区热带气旋防灾减灾救灾和风险管理提供决策依据.
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关键词
热带气旋
可能最大洪水-风暴潮
可能最大降水
参数设定
Gumbel函数拟合
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职称材料
题名
基于Copula函数的海南热带气旋风雨联合概率特征分析
被引量：
18
1
作者
侯静惟
方伟华
程锰
叶妍婷
吴鹏
韩轶男
机构
北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室
应急管理部教育部减灾与应急管理研究院
北京师范大学统计学院
出处
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2019年第3期54-64,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFA0604903,2018YFC1508803)~~
文摘
热带气旋灾害的主要致灾因子为大风和降水,易引发风暴潮、海浪、洪涝等次生灾害,具有典型的多灾种灾害链特征。大风和降水是热带气旋灾害的两个具有代表性的致灾因子,如何表达多个致灾因子的综合强度是一个关键性问题。本研究以海南岛为研究区域,以1951-2014年共298场历史热带气旋过程最大3s极值风速风场以及总降水量时间序列数据为基础,首先利用极值理论分别拟合了海南风雨两个单致灾因子的强度概率边缘分布,其次采用Clayton、Frank、Gumbel Copula函数计算了风雨二维联合概率。并通过K-S检验及AIC、BIC检验等方法优选了拟合函数,然后分别计算了风雨单个致灾因子超过阈值(RPor)和两个致灾因子同时超过阈值(RPand)两种联合重现期,最后基于影响海南的9场历史典型热带气旋损失归一化数据检验重现期计算结果的可靠性。结果表明:对于年极值分布拟合最大3s极值风速用Weibull分布、总降水量用Gumbel分布效果较好;对于边缘概率分布的连接函数,Clayton Copula函数的效果较好;联合重现期RPand相比于联合重现期RPor与历史热带气旋归一化损失率具有更好的相关性。
关键词
热带气旋
风雨联合概率
COPULA
综合危险性
Keywords
tropical cyclone
joint probability
Copula
integrated hazard intensity
分类号
TU4 [建筑科学—土工工程]
X43 [环境科学与工程—灾害防治]
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职称材料
题名
面向可能最大洪水-风暴潮复合情景的热带气旋强度-降水参数设定方法研究
2
作者
张海霞
程锰
方伟华
童行伟
机构
北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室
南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)
北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室
北京师范大学统计学院
出处
《北京师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期328-336,共9页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFA0604903,2018YFC1508803)
国家自然科学基金资助项目(11971064,12171374)
南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项资助项目(GML2019ZD0601)。
文摘
为开展可能最大洪水(PMF)-风暴潮灾害情景设定,在已有可能最大热带气旋(PMTC)参数设定研究的基础上,引入热带气旋降水气象参数,并探索了热带气旋强度-降水参数设定的方法框架.基于中国气象局的热带气旋最佳路径-强度、美国联合台风预警中心的最大风速半径,以及中国自动站与CMORPH融合降水等数据,统计分析了热带气旋最大风速、中心最低气压、最大风速半径、每小时降水量等参数间的定量关系,并构建了PMTC关键参数设定的方法.结果表明:1)基于已有PMTC参数设定方法,引入降水参数后,能够设定不同等级热带气旋登陆时的关键参数,为PMF-风暴潮复合情景模拟提供输入数据;2)通过线性拟合以及多倍标准差,能够确定参数可能的最大上限,MSW与最低气压、最大风速半径呈负相关关系,与每小时降水的最大值、第99百分位值,以及总和存在明显的负相关外包络线;3)若样本分布较分散,可通过分段研究与极值函数拟合相结合的方法,探索数据分布的不确定性及参数间相关关系,在此基础上,探索不同概率水平的每小时降水总量以及外包络线.研究结果可为沿海地区热带气旋防灾减灾救灾和风险管理提供决策依据.
关键词
热带气旋
可能最大洪水-风暴潮
可能最大降水
参数设定
Gumbel函数拟合
Keywords
tropical cyclone
probable maximum flood-storm surge
probable maximum precipitation
parameter setting
Gumbel function fitting
分类号
P954 [天文地球—自然地理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Copula函数的海南热带气旋风雨联合概率特征分析
侯静惟
方伟华
程锰
叶妍婷
吴鹏
韩轶男
《自然灾害学报》
CSCD
北大核心
2019
18
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
面向可能最大洪水-风暴潮复合情景的热带气旋强度-降水参数设定方法研究
张海霞
程锰
方伟华
童行伟
《北京师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
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