不同下垫面的热带气旋强风阵风系数研究

• 作者: 宋丽莉 植石群 秦鹏 陈雯超 黄浩辉
• 来源期刊: 中国科学（技术科学）
• 关键词: 热带气旋 下垫面粗糙度 阵风系数
• 年，卷（期）: 2011,（11）
• 所属期刊栏目: 重大工程的动力灾变专题
• 页码范围: 1449-1459
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1007/s11431-011-4511-0

摘要

利用设置在近海海上和海岸上的3个观测塔共同获取的一个强台风过程数据以及3个观测塔1个年度的梯度风实测资料,对观测塔不同方位的下垫面进行分类并定量计算出塔周边不同下垫面的粗糙长度参数,在对强台风“黑格比”的强风数据代表性判别和样本筛选的基础上,分析了不同下垫面的热带气旋强风阵风系数变化特征,发现以下观测事实和变化规律:1)依据实测风资料,采用对数风廓线法给出的中性大气层结条件下的粗糙长度参数,能够客观刻画出下垫面的细微变化；2)台风强风阵风系数不随风速大小产生趋势变化,但在粗糙下垫面上会产生很大的变幅,这对工程结构的设计取值将产生重要影响；3)阵风系数的高度变化呈幂指数或对数律分布,幂指数法可更好地拟合较光滑下垫面的近地层阵风系数廓线,对粗糙下垫面对数律拟合效果略好；4)对实测数据的分析还发现,阵风系数与其下垫面粗糙长度之间可用幂指数或线性方程来描述；5)本观测个例的阵风系数与WMO的推荐值存在差异——粗糙下垫面的离岸风阵风系数比WMO推荐值大,而来自光滑下垫面的离海风阵风系数则小于WMO的推荐值.