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基于强风圈半径的台风风场模型

厦门大学学报（自然科学版） 2014年第2期53卷 252-256页

作者：张余得商少平谢燕双张莉袁凯瑞张峰厦门大学海洋与地球学院福建厦门361102 厦门大学海洋观测技术研发中心水声通信和海洋信息技术教育部重点实验室(厦门大学) 福建厦门361102

首先用Jelesnianski台风风场模型及美国联合台风警报中心(JTWC)整编的台风资料,计算10级和7级风圈半径,并与气象部门的发布值相比,发现两者存在较大误差.进而,在Jelesnianski台风风场模型的基础上,提出一种基于最大风速半径、10级和7级... 详细信息

首先用Jelesnianski台风风场模型及美国联合台风警报中心(JTWC)整编的台风资料,计算10级和7级风圈半径,并与气象部门的发布值相比,发现两者存在较大误差.进而,在Jelesnianski台风风场模型的基础上,提出一种基于最大风速半径、10级和7级风圈半径的台风风场模型,并比较两种台风风场模型的风速剖面.结果表明:该模型比包括被广泛应用的Jelesnianski台风风场模型在内的前人提出的台风风场模型都更接近台风风场实况,其中10级和7级风圈半径与气象部门的发布值是一致的.

关键词：台风参数风圈台风半径台风风场模型

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基于台风风场模型的台风浪数值模拟

海洋湖沼通报 2013年第2期 24-30页

作者：唐建史剑李训强邓波晋明明解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101 94750部队气象台福建龙岩366200

以CCMP风场资料为背景风场,结合藤田风场模型、Myers风场模型、Jelesnianski风场模型、Holland风场模型,分别构建全新的海面风场。基于非结构三角网格,采用第三代近岸海浪模式SWAN对2011年第5号强热带风暴"米雷"产生的台风浪进行数值模... 详细信息

以CCMP风场资料为背景风场,结合藤田风场模型、Myers风场模型、Jelesnianski风场模型、Holland风场模型,分别构建全新的海面风场。基于非结构三角网格,采用第三代近岸海浪模式SWAN对2011年第5号强热带风暴"米雷"产生的台风浪进行数值模拟。比较SWAN模式模拟的结果和浮标实测数据,发现风场模型能够有效提高台风中心附近3至5倍台风最大风速半径范围内风场和台风浪有效波高的模拟精度。对比4种风场模型对应的台风浪模拟结果,发现Holland风场模型模拟的有效波高与浮标实测值最接近。

关键词：台风风场模型台风浪 SWAN模式

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基于强风圈半径的台风风场模型研究

基于强风圈半径的台风风场模型研究

作者：张余得厦门大学

学位级别：硕士

本文对应用比较广泛的几种台风风场模型进行了分析比较,将这几种台风风场模型计算的10级风圈半径、7级风圈半径与气象部门的发布值进行比较,发现均存在较大的误差,其中10级风圈半径最大绝对误差达到351km,7级风圈半径最大绝对误差达到11... 详细信息

本文对应用比较广泛的几种台风风场模型进行了分析比较,将这几种台风风场模型计算的10级风圈半径、7级风圈半径与气象部门的发布值进行比较,发现均存在较大的误差,其中10级风圈半径最大绝对误差达到351km,7级风圈半径最大绝对误差达到1161km。鉴于此,本文提出一种基于最大风速半径、10级风圈半径、7级风圈半径的台风风场模型,该模型在台风内域分两段描述,在台风外域分三段描述。新模型的10级风圈半径和7级风圈半径与气象部门的发布值是一致的,风速分布相比其他几种模型的风速分布更接近实况。同时,为了进一步验证新台风风场模型的适用性,本文建立了宁波近海风暴潮数值模型,并选取对宁波市影响较大的0509号台风“麦莎”和0515号台风“卡努”,分别采用不同台风风场模型,模拟了宁波沿岸的风暴潮增水过程。模拟结果表明：采用本文提出的新台风风场模型模拟的风暴潮增水过程与实测比较,平均绝对误差和增水峰值绝对误差分别为27.8cm和18.7cm,比采用J-1台风风场模型的结果(43.1cm和79.2cm)小得多,模拟结果更符合实况。可见,新的台风风场模型更适用于台风暴潮增水的数值计算。

关键词：台风参数风圈半径台风风场模型风暴潮数值模拟

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应用台风风场经验模型的台风极值风速预测

哈尔滨工业大学学报 2016年第2期48卷 142-146页

作者：黄文锋周焕林孙建鹏台肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

为准确、高效地进行台风多发地区建筑结构设计风速的预测,利用中国东南沿海1949—2012年的台风历史数据进行了香港地区台风关键参数概率分布的研究,提出了基于新的Holland径向气压分布参数B表达式的台风风场经验模型.在此基础上结合Mont... 详细信息

为准确、高效地进行台风多发地区建筑结构设计风速的预测,利用中国东南沿海1949—2012年的台风历史数据进行了香港地区台风关键参数概率分布的研究,提出了基于新的Holland径向气压分布参数B表达式的台风风场经验模型.在此基础上结合Monte Carlo数值模拟技术,利用台风极值风速分析方法完成了不同重现期下香港地区台风极值风速的预测,并与观测数据、香港风荷载规范计算结果进行对比分析,验证了利用此台风风场经验模型进行台风极值风速预测的有效性.

关键词：极值风速台风风场模型台风关键参数 Monte Carlo数值模拟

台风边界层风场半解析模型及其在海陆转换中的应用

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台风边界层风场半解析模型及其在海陆转换中的应用

作者：裴正南清华大学

学位级别：硕士

台风边界层是海面和上部梯度风场的过渡区域,该区域中的湍流运动起着热量、水汽的输送和传递的作用,在台风风场发展的物理过程中扮演着极其关键的角色。此外,边界层是人类活动的主要区域,绝大多数的建筑结构和基础设施也集中在这一区域... 详细信息

台风边界层是海面和上部梯度风场的过渡区域,该区域中的湍流运动起着热量、水汽的输送和传递的作用,在台风风场发展的物理过程中扮演着极其关键的角色。此外,边界层是人类活动的主要区域,绝大多数的建筑结构和基础设施也集中在这一区域,台风及其引发的地表强风、暴雨和风暴潮等往往会引起沿海地区建筑结构破坏、经济损失和人员伤亡,因此对于台风边界层的研究具有重要的工程应用背景和科研价值。由于海岸线两侧下垫面性质的突变,台风在靠近海岸或登陆过程中边界层风场存在海陆转换过程,造成了台风海陆转换区独特的风场环境。针对台风风场的数值模拟技术被广泛运用在台风极值风速、巨浪预报以及与之相关的灾害评估研究中,然而目前针对台风风场海陆转换进行的研究工作却为数不多。本研究针对台风风场登陆这一统一自然过程,借助理论模型对下垫面条件引起的台风边界层风场的海陆转换过程进行描述。研究主要可以分为四点内容:1.在Kepert所提出线性高度解析模型的基础上,引入沿高度变化的湍流扩散系数模型和与风速相关的海面拖曳系数模型,提出一个改进的线性高度半解析模型。并借助台风风场实测数据对改进模型的准确性进行了验证。以该改进模型为工具,开展了模型计算结果对于不同的湍流扩散系数以及拖曳系数参数化方案的敏感性分析,并发现引入更符合物理意义的参数化方案可以明显提高模型的预算结果。2.系统地对比Kepert所提出的台风风场线性解析模型和Foster提出的基于相似理论求解的半解析简化理论模型和本研究提出的新模型。利用上述不同的理论模型对实测海上台风表面风场进行模拟,并与H*wind风场数据进行比较,验证不同模型之间的差别,并定量分析不同模型对台风表面风场特性的模拟能力。3.以改进理论模型为工具,从平衡方程的角度探讨引起台风风速剖线相较于经典对数律风速剖线偏差的物理机制,同时借助模拟的台风风场算例,对偏差项的空间分布特性进行了讨论。4.以改进模型分别对海上和陆上的台风风速剖线进行计算,并以此作为海陆转化起始（终止）的平衡风剖线,借助内生边界层理论模型提出用于描述台风边界层海陆转换的模型框架。

关键词：气象灾害台风风场模型海陆转换风速剖线

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台湾岛周边海域台风海面风场及其模型化研究

台湾岛周边海域台风海面风场及其模型化研究

作者：陈德文厦门大学

学位级别：硕士

本论文利用1999～2005年QuikSCAT卫星遥感资料和JTWC整编的2001～2004年西北太平洋台风“最佳尺度”资料,分别对台风期间台湾岛周边海域海面风场演变特征及成因和西北太平洋最大风速半径R max进行了较为细致地研究。基于以上研究,建立... 详细信息

本论文利用1999～2005年QuikSCAT卫星遥感资料和JTWC整编的2001～2004年西北太平洋台风“最佳尺度”资料,分别对台风期间台湾岛周边海域海面风场演变特征及成因和西北太平洋最大风速半径R max进行了较为细致地研究。基于以上研究,建立了一个较适合于台湾岛周边海域的台风风场模型,并将其运用于风场和风暴潮的数值模拟。其主要结论如下: （1）台风期间台湾海峡内提前出现大风天气,中央山脉两侧形成背风槽（或诱生低压）,中央山脉南北两端下风面形成“角流”,为地形对台风风场影响的显著特征。地形的影响与台风中心位置、台风强度和尺度等有较大关系,与台风路径关系不大。此外,大尺度气候背景场,如东北季风,对台风风场结构亦有明显影响。（2）西北太平洋73%的R max位于28～56公里,其出现概率的峰值位于37公里,平均值略大为47公里;R max随最大风速V max增大呈减小趋势且分布范围也趋于集中;排除小概率后的R max与V max拟合效果较好。（3）在模型化方面,考虑到台湾海峡周边海域特殊的地形对台风风场结构的影响,本文还在理想模型的基础上分别建立了风向和风速修正模块。风向修正反映了地形“分流影响”、“阻挡影响”对海峡周边海域风向的作用;风速修正体现了“狭管”效应、中央山脉动力阻挡强迫等地形作用导致的风速加强效应。（4）总体上,模拟风场较好地反映出了台湾海峡附近海域地形的影响,其与遥感风场的形态大致相同。福建沿海风暴增水后报模拟效果较好,所有站次平均绝对误差MAE的总平均值为19.1厘米,其中79%的站次的MAE小于等于20厘米区间;68%的站次的最大增水误差MSE位于-20～20厘米区间,从而说明风场模型在风暴潮模型中具有较好适用性。

关键词：台湾岛地形海面风场台风风场模型风暴潮数值模拟

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台风风场研究及其数值模拟

上海交通大学学报 2014年第11期48卷 1541-1551,1561页

作者：廖丽恒周岱马晋涂佳黄洪荣华上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

对近年来台风风场研究及其数值模拟方法作了论述.阐述了浮标和地面台站观测、飞机侦察、雷达卫星高空观测等台风观测手段;阐明了简易参数分析模型、定常动力学模型、非定常动力学模型、运动学模型等台风风场模型;分析了既有风场模型对... 详细信息

对近年来台风风场研究及其数值模拟方法作了论述.阐述了浮标和地面台站观测、飞机侦察、雷达卫星高空观测等台风观测手段;阐明了简易参数分析模型、定常动力学模型、非定常动力学模型、运动学模型等台风风场模型;分析了既有风场模型对我国东南、华南沿海海域台风风场模拟的适用性,又论述了基于台风内各站点、基于台风影响区域、台风全路径等极值风速预测研究手段.最后,展望了台风风场数值模拟的发展趋势和需解决的问题.

关键词：台风风场模型数值模拟适用性极值风速

基于HY-2A微波散射计海面风场资料的台风风剖面信息提取研究

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海洋学报 2020年第1期42卷 102-112页

作者：张路胡潭高张毅张登荣李瑶沈黎达杭州师范大学遥感与地球科学研究院浙江杭州311121 浙江省城市湿地与区域变化研究重点实验室浙江杭州311121 广西壮族自治区环境保护科学研究院广西南宁530022 自然资源部空间海洋遥感与应用研究重点实验室北京100081

台风风剖面信息是直观反映与台风中心不同距离的各点与平均风速关系的曲线,它是确定各级台风风圈范围的重要基础。本文利用HY-2A微波散射计海面风场资料,结合Holland风场模型提出了一种新的台风风剖面信息提取方法,并选取2012–2017年期... 详细信息

台风风剖面信息是直观反映与台风中心不同距离的各点与平均风速关系的曲线,它是确定各级台风风圈范围的重要基础。本文利用HY-2A微波散射计海面风场资料,结合Holland风场模型提出了一种新的台风风剖面信息提取方法,并选取2012–2017年期间16期典型台风进行应用。结果表明:34 kt与50 kt风圈半径的平均均方根误差为37.6 km与18.3 km,该方法具有较好的适用性和精度。本研究对于描述台风结构特征及潜在的破坏力和台风可能的影响范围具有一定的现实意义。

关键词：海洋二号卫星台风形状系数风圈半径散射计风场产品台风风场模型

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不同参数模型对南黄海典型台风的适用性研究

海洋湖沼通报 2022年第2期44卷 8-16页

作者：刘涛陈学恩陈子健中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100

本文选取南黄海及其邻近海域作为研究区域,对1970—2016年经过此区域的台风进行了统计和分析。研究发现,南黄海区域的台风发生频率较高,但时间集中且路径类型复杂多样,常见路径为登陆转向型和近海北上型。基于上述两种常见路径,本文选择... 详细信息

本文选取南黄海及其邻近海域作为研究区域,对1970—2016年经过此区域的台风进行了统计和分析。研究发现,南黄海区域的台风发生频率较高,但时间集中且路径类型复杂多样,常见路径为登陆转向型和近海北上型。基于上述两种常见路径,本文选择3个典型台风,对比多种台风气压分布模型和台风移行风场模型,进行了台风风场的构造,并将模拟结果与实测风速对比,讨论各模型组合对南黄海典型台风的适用性。误差表明,藤田高桥嵌套气压分布模型和Jelesnianski移行风场模型的组合方案对近海北上型路径的201109号台风梅花和201007号台风圆规的模拟效果最好;Myers气压分布模型和宫崎正卫移行风场模型的组合方案对登陆转向型路径的201509号台风灿鸿的模拟效果最好。

关键词：南黄海台风风场模型台风气压分布模型