不同大气稳定度下台风“莫拉克”（2009）的近地风场特性

• 作者: 李田田 屈宏雅 朱蓉 李永平 汤胜茗
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 关键词: 台风 大气稳定度 风场特性 边界层 外场试验 超声风速仪
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 117-128
• 页数: 12页
• 分类号: P458.1⁺24
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2021.0057

摘要

为了探究台风影响期间不同大气稳定度条件对近地层风场特性的影响，基于2009年台风“莫拉克”移动路径上的三座测风塔测得的高频三维风速时程，分析了台风影响期间中性、稳定、不稳定三种大气层结状况的分布频率，以及不同稳定度条件下近地层平均风场特性（平均风速和风向）和脉动风场特性（湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风速谱）。研究结果表明，台风外围雨带区影响期间非中性层结发生概率约44%；在非中性层结影响下，平均风速出现频率最高的区间（10～12 m/s，14～16 m/s）不同于中性层结（12～14 m/s），且湍流强度最高频数分布较为集中（8%～10%）；验证von-Karman谱描述不同大气稳定度下台风脉动风速谱的适用性，发现该经验谱对中性层结下的风速谱刻画较好，对非中性层结下的风速谱存在低频段高估、高频段低估谱能量的现象。进行工程结构抗风设计时，需注意非中性大气层结对风速、湍流强度、脉动风速谱等与结构风荷载确定密切相关的参数的影响。