基于数值模拟的台风危险性分析综述_台风风场模型.pdf

第20卷第2期自然灾害学报Vo.l20No.2

2011年4月JOURNALOFNATURALDISASTERSApr.2011

文章编号:1004-4574(2011)02-0082-04

基于数值模拟的台风危险性
分析综述(I)台风风场模型

肖玉凤1,段忠东1,肖仪清2,欧进萍1,3

(1.哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150090;2.哈尔滨工业大学深圳研究生院,
广东深圳518055;3.大连理工大学土木工程学院,辽宁大连116026)

摘要:台风风场是基于数值模拟的台风危险性分析的重要组成部分。基于现有文献资料,以台风
风场内空气微团的运动平衡方程为出发点,对现有的基于平衡运动方程的参数化风场模型进行了评
述,并建议选用CE风场;回顾了对风场预测结果有重要影响的两个输入参数的信息获得途径,重点
就国内台风区城市应该如何处理这两个参数提出了建议;然后从台风边界层的物理意义出发,评述
了现有的边界层模型,建议采用Thompson和Cardone所提的具有物理意义的边界层模型;最后对今
后工程风场的发展方向提出了一些看法。尽管从气象学角度来看,三维风场是精度很高的模型,但
是其工程实用性还有待考证;在满足工程精度的前提下,简单易行的模型是目前进行台风危险性分
析的风场数值模拟的较好选择。
关键词:台风危险性分析;台风风场模型;边界层;数值模拟
中图分类号:X43,TU14文献标志码:A

Reviewofnumericalsimulationbasedtyphoon
hazardanalysis:typhoonwindfieldmodel

XIAOYufeng1,DUANZhongdong1,XIAOYiqing2,OUJinping1,3

(1.SchoolofCivilEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China
2.ShenzhenGraduateSchoo,lHarbinInstituteofTechnology,Shenzhen518055,China
3.SchoolofCivilEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116026,China)

Abstract:Thetyphoonwindfieldmodelisanimportantpartofthetyphoonhazardanalysis.Basedonavailablelit
eratures,theparameterizedwindfieldmodelsthatdescribetheequationofmotionoftheairparticlewerereviewed
andtheCEwindfieldmodelwasrecommended.Thetwowaysforobtainingthetwokeyparametersofthewind
fieldmodelswerediscussed,andsuggestionabouthowtotreatwiththesetwoparametersfortheregioninsouth/
eastChinaSeawasprovided.Fromthepointofviewofphysicalcharacteristics,theboundarylayermodelswerere
viewedandtheThompsonandCardoneboundarylayermodelwasrecommended.Atlas,tsomeviewpointsaboutde
velopmenttrendoftyphoonwindfieldinengineeringwerepresented.Althoughthe3dimensionalwindfieldmodel
hashigheraccuracyinmeteorology,itsengineeringapplicabilityissuspiciousatpresenttime.Thosemodelswith
simpleschemebutsufficientaccuracyarepreferredforthefiledsimulationintyphoonwindhazardanalysis.
Keywords:typhoonhazardanalysis;typhoonwindfieldmode;lboundarylayer;numericalsimulation

收稿日期:2009-10-06;修回日期:2010-08-09