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在热带气旋下的空气交换
如果在过去的几十年中，热带气旋（TC）轨道的预测大大改善，那么对其强度的预测仍然无法捕获快速强度的变化（Emanuel 2018）。可能有助于改善预测的因素是对空气相互作用的深入了解。空气交换确实调节了海洋和大气之间的质量，热，动量和气体的交换，这驱动了TC的发展。表面波（冲浪者喜欢的表面波）已被证明可以调节此类交换。然而，在强烈的旋转和翻译旋风中观察和建模波和空气交换是一个真正的挑战。因此，在最新的预测和气候模型中对空气交换进行了参数化，但是现有的参数化不完善。多亏了新可用的卫星观测和高分辨率耦合模型，我们旨在评估和改善波浪诱导的TC下对空气相互作用的影响。
热带和热带气旋对未来美国海上风能的影响
1。引入美国沿海地区的风力涡轮机，包括大西洋，墨西哥湾和加勒比恩海湾，以及东太平洋外大陆架区域，面临热带气旋（TCS）（TCS）和热带气旋（ETCS）的巨大风险。这些极端的天气事件会通过风阵风，快速风向变化，极端的波浪和大量降水，影响涡轮机叶片，地基，电力系统和其他基础设施。关于极端天气负荷的历史数据有限，从而使脆弱性评估具有挑战性。例如，由于米托斯元素条件低估，北海80％需要维修（Diamond 2012）。尽管在欧洲海上风能系统中产生了这些恶劣的天气影响，但这种情况并不代表美国近海地区的极端状况，造成飓风有时会袭击。相反，位于北太平洋西部的亚洲海上涡轮机遭受了台风的破坏（Li等人2022）尽管几乎无法获得详细的损害评估和数据共享。为了实现拜登 - 哈里斯政府的目标，到2030年，有必要将海上风能开发扩大到美国飓风的美国地区并应对技术挑战（Musial等人。2023）。这种扩展需要了解系统鲁棒性的风险，改善和建立弹性，尤其是面对北大西洋越来越频繁的主要飓风（Vecchi等人）（Vecchi等人。2021）。到此为止，主持了两次面对面的研讨会。1）。当前的工程实践遵守国际电子技术委员会（IEC）标准，对于热带参考涡轮级（T级）涡轮机，该标准要求将参考风速从50增加到57 m s-1。此外，这些实践需要湍流的极端风速模型，该模型的塔和刀片的回流时间为50年，并且子结构的返回期为500年（例如，单波管和夹克； 61400-3 IEC 2019）。但是，对设计标准的这种调整可能无法完全涵盖飓风事件的复杂性或各种破坏性负载案例的复杂性。为了增强易受飓风易发的区域的涡轮弹性，需要对大气和海洋状况的更深入的理解和改进的建模。美国能源部（DOE）的能源效率和可再生能源办公室（EERE）旨在通过研讨会和协作工作来满足利益相关者的需求和研究优先事项。第一次会议于2023年6月在阿贡国家实验室举行，重点是在国家实验室，监管机构，学术界和工业之间进行对话（图第二次会议于2023年11月在国家科学基金会（NSF）国家大气研究中心（NCAR）举行，随后进行了研究进度，并确定了加强行业与科学社区之间合作的挑战。两次会议旨在解决大型海上风能部署的建模，观察和工程挑战，并指导EERE未来几年的研究方向。
预测带有级联扩散模型的热带气旋
由于气候变化，热带气旋变得更加激烈，与基于数学模型的传统方法相比，基于AL的建模的崛起提供了一种更实惠和更容易获得的方法。这项工作通过整合卫星成像，遥感和大气数据来利用生成扩散模型来预测旋风轨迹和降水模式。它采用了一种级联的方法，该方法包含三个主要任务：预测，超分辨率和降水建模。培训数据集包括2019年1月至2023年3月的六个主要热带气旋盆地的51个旋风。实验表明，来自级联模型的最终预测显示，对于所有三个任务，分别超过0.5和20 dB的良好结构相似性（SSIM）和峰值信号 - 噪声比（PSNR）值（SSIM）和峰值信号 - 噪声比（PSNR）值分别具有出色的结构相似性（SSIM）。可以在单个NVIDIA A30/RTX 2080 Ti的30分钟内生成36小时的预测。这项工作还强调了AL方法的有希望的效率，例如在天气预报中为高性能需求的扩散模型，例如热带气旋预测，同时保持计算负担得起，使其非常适合具有关键预测需求和财务限制的高度脆弱区域。代码可在https：//github.com/nathzi1505/forecast-diffmodels上访问。
热带和热带气旋对未来美国离岸的影响
早期在线版本：该初步版本已被接受在美国气象学会公告中的出版，可以完全引用，并已被分配DOI 10.1175/BAMS-D-24-0080.1。最终的排版复制文章将在发布时在上述DOI上替换EOR。
一种机器学习方法，用于模拟过度海洋的热带气旋降水
摘要：热带气旋（TCS）中发现的极端降雨是许多低至中间区域中人类生命和财产的风险。风险评估和预测中TC降雨的概率建模在计算上可能很昂贵，并且现有模型在很大程度上无法建模关键的降雨不对称，例如雨带和室外过渡。在这里，开发了一个基于机器的框架，以模拟北大西洋盆地的水上TC降雨。首先，使用天气研究和预测（WRF）模型组装了26个历史事件的高分辨率TC降水模拟目录。然后，通过主成分分析（PCA）分解了这些历史事件的降雨的模拟空间分布，对分数回归森林（QRF）模型进行了训练，以预测最初的五个主成分（PC）权重的条件分布。使用历史卫星数据和QRF模型分别估算了雨比率水平的条件分布。使用这些模型，可以鉴于一组风暴特征和局部环境条件，可以对降雨图的概率预测进行。与卫星观测值相比，该模型能够捕获风暴总降雨量，其相关系数为0.96，R 2值为0.93。此外，与卫星观测值相比，该模型在对小时总降雨进行建模方面表现出良好的准确性。降雨比率图还与历史卫星观测值和交叉验证期间的WRF模拟进行了比较，估计值的空间分布捕获了与TC雨带，波数不对称的降雨可变性，可能是红色的不对称和可能是红外的转变。
斜利的反气旋涡流对相对风应力强迫的响应
摘要：在计算中包括海面电流，可以通过负风能输入来潮湿的中尺度涡流，并且具有涡流寿命的潜在影响。在这里，我们研究了斜力斜体反气旋涡流，但要采用理想化的高分辨率高分辨率数值模型，遭受绝对（无海面电流）和相对（包括海面电流）的风应力。这项研究的结果表明，相对风应力耗散表面平均动能（MKE），并且还通过Ekman泵送整个水柱产生额外的垂直运动。风应力卷曲 - 诱导的Ekman泵送产生额外的巴罗诊所转化（平均平均动能电位），发现通过增加深MKE来抵消表面MKE的阻尼。对相对风应力的缩放分析 - 诱导的斜压转化和相对风应力阻尼确定这些数值的结果，表明额外的能量转换抵消了相对风应力阻尼。更重要的是，发现风应力卷曲 - 诱导的Ekman泵送可以改变表面电势涡度梯度，从而导致涡流的早期不稳定。因此，涡流不稳定性和最终的涡流衰变的开始是在模拟中以相对风应力的较短时间尺度进行的。
NYC CDBG-DR行动计划后，热带气旋IDA
特定于灾难的概述纽约人对恶劣天气并不陌生。作为东部沿海地区的沿海城市，居民早就知道纽约市容易受到热浪，暴风雪和沿海洪水的影响。在2021年夏天，一系列严重的暴风雨明确表明，我们正式面临着另一个威胁：极端的降雨事件导致内陆洪水。从7月8日开始的热带风暴Elsa开始，并于9月1日和2日与热带气旋后旋风（PTC）IDA 2日，纽约市忍受了三场风暴，每个风暴都产生了降雨，在给定的一年中只有百分之一或更少的机会发生。热带风暴亨利（Henri）于8月21日袭击，打破了该市在一个小时内降雨的记录，直到10天后才被PTC IDA超过。
热带气旋对经济活动的影响
摘要：本文探讨了热带气旋对墨西哥制造业和服务业企业经济活动的影响。分析依靠面板数据，将企业层面的经济活动与市政层面的热带气旋暴露情况按月结合起来，以估计增强分布滞后模型。结果表明，热带气旋过后，一般制造业企业的生产增长会受到短期且较小的负面影响。对于服务业企业来说，这种影响对收入增长的影响较小且为负，而对营业支出增长的影响则为正，幅度较大且持续时间较长。分类数据可用于分析制造业和服务业之间影响的异质性。关键词：热带气旋、企业、经济影响、最大持续风暴露 JEL 分类：Q54、Q51、L60、O12、O14
热带气旋对沿海地区旅游经济造成负面影响
政策和管理影响 本研究的结果表明，政策和管理需要关注旅游经营者，以帮助经济从热带气旋中恢复。旅游业在佛罗里达州的经济中发挥着如此重要的作用，但旅游经营者和劳动力所需的救济尚未到位，对企业和目的地经济造成了负面影响，这种影响在风暴过后可能会持续数月。像佛罗里达这样的成熟目的地也可能受益于热带风暴过后的积极和创造性营销，以帮助恢复目的地的形象并缩短恢复期。此外，需要关注面临热带气旋反复影响的沿海社区，以帮助将旅游业损失降至最低。