【技术实现步骤摘要】
一种轴非对称台风风场模拟的方法
本专利技术涉及风工程
，尤其涉及一种轴非对称台风风场模拟的方法。
技术介绍
台风是产生于热带海洋面上的一种强烈的热带气旋，极具破坏力。台风登陆时，容易在沿海地区引起狂风、暴雨、风暴潮等自然灾害。因此，能够合理的评估台风以及登陆台风的自然结构特征，是台风易发区域高层建筑结构抗风设计、风暴潮预测以及对台风灾害性评估的前提与基础。现有的台风风场模型均建立在台风轴对称气压场模型基础之上，即认为台风气压场等值线呈同心圆形式分布。然而已有研究表明台风气压场在近岸以及登陆过程中表现出明显的轴非对称性。基于多座国家级气象站点实测得到的多个台风登陆前后若干条逐时气压场(以无量纲形式给出)的径向分布图及采用现有轴对称模型对逐时实测数据拟合的结果，可知采用轴对称模型所得出的气压场结果与真实情况存在明显差异。因此，台风数值预报中由于采用对称气压场模型而导致预报误差，将导致其对台风风场的预测必然存在误差，进而给抗台风实践活动带来较大的不确定性影响。现有研究结果表明，风场模拟结果中70％的不确定性，...
【技术保护点】
1.一种轴非对称台风风场模拟的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、根据西北太平洋热带气旋气象资料，以及实测数据及后验数据模拟资料，获取台风活动特征、台风登陆前后气压场及风场特征，利用气压场模型对后验数据模拟资料进行拟合，获得台风关键参数信息；/nS2、根据台风登陆前后气压场及风场特征、台风风场模型和所获取的台风关键参数信息计算出台风最大风速，并将计算结果与实测数据、气象部门发布的台风强度后验值比对，得出基于轴对称气压场模型的台风风场模型的模拟精度；/nS3、进行近岸台风轴非对称气压场模式化，提出以共焦点椭圆族为气压场等值线分布形式的二维平面模型，确定二维平面模型中长轴方向θ
【技术特征摘要】
1.一种轴非对称台风风场模拟的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据西北太平洋热带气旋气象资料，以及实测数据及后验数据模拟资料，获取台风活动特征、台风登陆前后气压场及风场特征，利用气压场模型对后验数据模拟资料进行拟合，获得台风关键参数信息；
S2、根据台风登陆前后气压场及风场特征、台风风场模型和所获取的台风关键参数信息计算出台风最大风速，并将计算结果与实测数据、气象部门发布的台风强度后验值比对，得出基于轴对称气压场模型的台风风场模型的模拟精度；
S3、进行近岸台风轴非对称气压场模式化，提出以共焦点椭圆族为气压场等值线分布形式的二维平面模型，确定二维平面模型中长轴方向θc与海岸线走向、台风平移速度的量化关系，建立椭圆族各离心率e与台风气压值的函数关系f(e)，结合沿高度解析的台风轴对称气压场模型，建立沿高度解析的台风轴非对称气压场三维模型；
S4、基于所建立的台风轴非对称气压场三维模型对台风风场模型进行改进，得到近岸台风轴非对称风场模型。
2.根据权利要求1所述的一种轴非对称台风风场模拟的方法，其特征在于，所述台风风场模型包括slab模型和Meng模型。
3.根据权利要求2所述的一种轴非对称台风风场模拟的方法，其特征在于，所述slab模型为CE风场模型，其控制方程如下所示：
其中为质点导数；为局部导数；为对流项；为二维微分算子；P为气压场；为边界层内垂直平均的水平风速矢量；f为科氏参数；为垂直方向的单位矢量；ρ为平均的空气密度；h为边界层的厚度；CD为阻力系数；KH为水平涡粘系数，其计算方程如下所示：
其中，Δx是网格尺寸，k为无量纲常数，u和v分别为相对直角坐标系下的x方向和y方向的速度分量。
4.根据权利要求3所述的一种轴非对称台风风场模拟的方法，其特征在于，方程(2)转换为原点固连于台风中心，x轴指向正东为正，y轴指向正北为正的直角坐标系下的运动方程为：
其中，v0和vgo分别是相对于台风中心的水平风速和有效地转风速，vc是台风中心的移动风速；方程(4)通过分析拆分为以下的标量方程组：
式中：
其中，Pu、Hu、Fu分别代表着关于气压力、水平涡粘性力以及阻力在u方向的函数；同理...
【专利技术属性】
技术研发人员：何运成，毛华健，傅继阳，吴玖荣，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。