南海近海臺風近地層風場特性研究.pdf

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1、南海近海臺風近地層風場特性研究CharacteristicsofwindfieldnearthegroundoffshoretyphoonintheSouthChinaSea王喬喬孫即霖教授、張秀芝研究員全日制學術學位氣象學海氣相互作用201364謹以此論文獻給我摯愛的父母、尊敬的導師…………王喬喬南海近海臺風近地層風場特性研究學位論文答辯日期：指導教師簽字：答辯委員會成員簽字：獨創(chuàng)聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含未獲得（注：如沒

2、有其他需要特別聲明的，本欄可空）或其他教育機構的學位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名：簽字日期：年月日---------------------------------------------------------------------學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，并同意以下事項：1、學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。2、學?？梢詫W位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印

3、或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。同時授權清華大學“中國學術期刊(光盤版)電子雜志社”用于出版和編入CNKI《中國知識資源總庫》，授權中國科學技術信息研究所將本學位論文收錄到《中國學位論文全文數據庫》。（保密的學位論文在解密后適用本授權書）學位論文作者簽名：導師簽字：簽字日期：年月日簽字日期：年月日南海近海臺風近地層風場特性研究摘要本文使用44座沿岸和海上測風塔計算得到臺風影響期間，南海的湍流強度、陣風系數、風速垂直風切變，并利用Weibull分布、Fisher-Tippett(極值I型或龔貝爾)分布、P-III型分布，計算了香港橫瀾島以及潿洲島氣象站50年一遇最大風速。

4、通過對南海臺風的分析，挑選了對南海海域具有代表性的臺風“黑格比”和“杜鵑”進行數值模擬，使用實測資料對模擬結果進行了驗證，利用數值模擬輸出的結果分析了網格點臺風影響期間風速時間序列、風速垂直廓線、10-100米風速-時間演變圖。主要結論如下：1.臺風影響期間的湍流強度隨著高度的升高而減小，臺風中心及附近的湍流強度均大于臺風外圍的湍流強度，且都滿足從海上到陸上湍流強度不斷增大。2.臺風影響期間的陣風系數隨著高度的升高而減小的。低層（10米和30米高度處），臺風中心及附近的陣風系數大于臺風外圍的陣風系數。高層（50米和70米高度處），臺風中心及附近的陣風系數小于于臺風外圍的陣風

5、系數。從海上到陸上，陣風系數不斷增大。3.臺風影響期間的近地層風速隨著高度的升高而增大的，中心和外圍海上的風切變指數小于陸上的風切變指數。4.使用Weibull分布、Gumbel分布、P-III型分布分別計算香港橫瀾島和潿洲島氣象站50年一遇最大風速，Weibull分布的計算結果最好，香港橫瀾島50年一遇10min最大風速為47.1m/s，潿洲島氣象站50年一遇10分鐘平均最大風速29.8m/s。5.根據南海臺風的路徑、強度特點，選定分別代表陽江及湛江登陸類200814號臺風黑格比和粵東、珠江口附近登陸類200315號臺風杜鵑，采用WRF中尺度數值模式系統(tǒng)進行模擬試驗。模擬

6、的黑格比臺風路徑、結構、風速與實況基本吻合，模擬的杜鵑臺風路徑開始較實況偏北，登陸前移動路徑與實況基本一致，模擬的臺風結構、實測風速與實況基本吻合，可用于海上風電場極端風況分析。關鍵字：南海，臺風風場，風特性，WRF模擬CharacteristicsofwindfieldnearthegroundoffshoretyphoonintheSouthChinaSeaAbstractThisarticleusesthe44coastalandoffshorewindtowercalculatedtheturbulenceintensity,thegustfactor,andthe

7、windverticalwindshearduringthetyphoon,intheSouthChinaSea,,anduseoftheWeibulldistribution,theFisher-Tippett(extremevaluetypeIorGongBell)distribution,P-III-typedistribution,calculatedthe50yearsmaximumwindspeedinHongKongWaglanIsland,andtheWeizhouweatherstation.By