發(fā)布時間：2020-11-15 20:26

　　 臺風是一種比較常見的重大自然災(zāi)害,給人們的生活和生產(chǎn)帶來很大影響。據(jù)統(tǒng)計,每年都有十個左右的臺風在我國沿海地區(qū)登陸,破壞極大,為此很有必要加強風工程領(lǐng)域?qū)ε_風風場特征的相關(guān)研究工作。對于臺風的研究,在氣象學領(lǐng)域,主要研究臺風的整個生命過程,包括其生成、發(fā)展和消亡的整個過程;在土木工程領(lǐng)域,主要是通過對臺風中尺度的模擬分析,得到臺風的氣壓、臺風移動速度、臺風影響半徑等風場特征,以及結(jié)構(gòu)物周圍的風速、風向等參數(shù),為結(jié)構(gòu)的抗風設(shè)計提供數(shù)據(jù)資料。本論文采用WRF中尺度數(shù)值模式對臺風風場進行模擬,對該模式相關(guān)的基本理論作了主要的介紹:主要包括各主要模塊及功能、風場模擬的控制微分方程、模式計算采用的網(wǎng)格形式,以及風場模擬選用的各主要物理參數(shù)等。WRF中尺度數(shù)值模式,采取最全面的大氣物理過程和更為優(yōu)化的動力框架,其中的邊界層方案和積云對流參數(shù)化方案的選用,對于不同地區(qū)和不同類型的臺風風場模擬效果具有較大的影響。因此,本文運用WRF中的ARW模塊,通過選用邊界層方案和積云對流參數(shù)化方案的多種不同組合,對9914臺風“約克”和1713臺風“天鴿”進行了模擬分析。并與中國氣象局熱帶氣旋資料中心及香港天文臺對此兩個臺風個例的實際風場觀測數(shù)據(jù)進行對比,從臺風路徑、中心氣壓和最大風速的對比分析中,證實了WRF中尺度模式模擬臺風的可行性,并對各類邊界層和積云對流參數(shù)化方案的選取策略進行了討論。從這些方案中選取最優(yōu)組合方案,從WRF模式的風場模擬結(jié)果中,提取臺風發(fā)生過程中處于近地邊界層的部分高層建筑(廣州利通廣場,深圳地王大廈)和氣象觀測臺站(香港天文臺、橫瀾島和長洲島站)的風速風向模擬結(jié)果,并與上述觀測站點的近地層臺風風場觀測數(shù)據(jù)進行風速風向以及臺風地面粗糙度等的對比分析,分析結(jié)果表明WRF中尺度模式對于固定位置點的風速風向模擬能取得較好的模擬效果;對WRF模式模擬的風場數(shù)據(jù)進行提取和統(tǒng)計化分析,并對之前基于簡化物理模型的各類參數(shù)化臺風風場模式所提出的相關(guān)公式,對應(yīng)用后者進行臺風風場設(shè)計風速的可靠性進行了驗證分析。結(jié)果表明,這些參數(shù)化臺風風場模式基本能反映臺風在部分特征點高度的主要風速特征,但對于風向的描述效果相對欠佳。
【學位單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P444;P435
【部分圖文】：

2（e）農(nóng)田與房屋被淹 （f）泥石流圖 1-1 臺風災(zāi)害當前臺風風場模擬的研究模式主要有兩種，一種是較早的研究模式，即參數(shù)化臺風風場模式，它基于簡化的物理模型和數(shù)值模擬；另一種則是隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的成熟發(fā)展而來的中尺度臺風風場數(shù)值模擬模式。參數(shù)化臺風風場模式，從中心氣壓差、臺風移動方向、臺風中心移動速度、離測點

圖 2-1 WRF3.8 模式系統(tǒng)流程圖處理模塊（WRF Preprocesssing System）:簡稱 WPS，由三個和創(chuàng)建模擬的區(qū)域，并將靜態(tài)的地理數(shù)據(jù)插值到網(wǎng)格點上；取氣象場；metgrid將氣象場插值到網(wǎng)格點上。這三個程序的輸入條件。圖 2-2 WPS 流程圖

圖 2-1 WRF3.8 模式系統(tǒng)流程圖前處理模塊（WRF Preprocesssing System）:簡稱 WPS，由三個子程義和創(chuàng)建模擬的區(qū)域，并將靜態(tài)的地理數(shù)據(jù)插值到網(wǎng)格點上；ung中提取氣象場；metgrid將氣象場插值到網(wǎng)格點上。這三個程序的作用初始輸入條件。
【參考文獻】

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本文編號：2885168