基于多場(chǎng)參數(shù)相關(guān)臺(tái)風(fēng)工程模型的上海地區(qū)臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)風(fēng)環(huán)境研究

作者:方根深; 趙林; 宋麗莉; 葛耀君 同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 上海200092; 中國(guó)氣象局公共氣象服務(wù)中心; 北京100081

摘要:結(jié)合臺(tái)風(fēng)在我國(guó)沿海登陸過(guò)程風(fēng)場(chǎng)參數(shù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合模型,擬合參數(shù)包括臺(tái)風(fēng)幾何尺度場(chǎng)(最大風(fēng)速半徑Rmax)和氣壓分布場(chǎng)(徑向氣壓系數(shù)β)等,提出了適用于我國(guó)東南沿海區(qū)域的考慮多個(gè)場(chǎng)參數(shù)之間相關(guān)性的臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)改進(jìn)數(shù)值模型。以上海市崇明島侯家鎮(zhèn)氣象站1971—2015年間57次臺(tái)風(fēng)全過(guò)程連續(xù)實(shí)測(cè)記錄為參考依據(jù),通過(guò)對(duì)比臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速的模擬與實(shí)測(cè)結(jié)果,優(yōu)化了氣象站場(chǎng)地地表粗糙高度z0=0.095m,并結(jié)合臺(tái)風(fēng)路徑歷史觀測(cè)資料和場(chǎng)參數(shù)之間概率相關(guān)性的實(shí)測(cè)擬合關(guān)系,利用臺(tái)風(fēng)工程模型再現(xiàn)了氣象站四次典型較強(qiáng)臺(tái)風(fēng)風(fēng)速發(fā)展過(guò)程,最大風(fēng)速的相對(duì)誤差在12%以內(nèi),證明了模型應(yīng)用于臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速預(yù)測(cè)的可靠性。采用Monte-Carlo臺(tái)風(fēng)隨機(jī)模擬方法和抽樣越界峰值法,計(jì)算了臺(tái)風(fēng)氣候模式侯家鎮(zhèn)和以上海為代表中心區(qū)域典型工程場(chǎng)地的設(shè)計(jì)基本風(fēng)速和平均風(fēng)剖面,獲得侯家鎮(zhèn)和上海B類場(chǎng)地(z0=0.05m)百年一遇10m高度10min平均風(fēng)速分別為31.51m/s和37.46m/s,標(biāo)準(zhǔn)差為2.05m/s和2.66m/s,同時(shí)比較了三種不同風(fēng)剖面擬合模型,給出了四類典型地貌下臺(tái)風(fēng)氣候風(fēng)剖面擬合關(guān)系。

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