臺風(fēng)是影響我國沿海地區(qū)的重要災(zāi)害之一,復(fù)原近地面臺風(fēng)風(fēng)場,研究臺風(fēng)作用下結(jié)構(gòu)的致災(zāi)機理,為建筑物選址及抗風(fēng)設(shè)計提供參考具有重要意義。臺風(fēng)登陸后風(fēng)向和風(fēng)速主要受地形及地表類型的影響,由于實測儀器的限制,實測臺風(fēng)風(fēng)場資料非常稀少,數(shù)值模擬成為臺風(fēng)研究的重要方法。目前土木工程領(lǐng)域常用WRF(Weather Research and Forecast)對臺風(fēng)進行數(shù)值模擬,其側(cè)重中尺度臺風(fēng)模擬,而CFD(Computation Fluid Dynamics)在近地風(fēng)場的精細(xì)模擬上更有優(yōu)越性。因此本文基于這兩種方法,旨在提高臺風(fēng)近地面風(fēng)場的模擬精度,系統(tǒng)研究了地形、地表類型等因素對臺風(fēng)模擬精度的影響。本文使用5種分辨率的地形數(shù)據(jù)對臺風(fēng)“彩虹”、“天鴿”進行模擬,用以研究地形分辨率對WRF模擬臺風(fēng)風(fēng)場的影響。分析了不同分辨率的地形數(shù)據(jù)在WRF中的高程差異,及其對臺風(fēng)路徑、強度的影響。對比了不同分辨率地形數(shù)據(jù)站點高程、站點10 m高度風(fēng)速及臺風(fēng)“天鴿”深圳站點近地面風(fēng)速和風(fēng)向與實測值的差異。結(jié)果表明,高分辨率地形數(shù)據(jù)能更準(zhǔn)確代表復(fù)雜地形的高程,對臺風(fēng)路徑和10 m高度風(fēng)速模擬效果有改善;相同條件下,地... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三層嵌套模擬域示意圖

4（SRTM3 s） GMTED2010/30″ GMTED2010/30″ SRTM/3″5（ASTER1 s） GMTED2010/30″ GMTED2010/30″ ASTER/1″檢驗?zāi)Ｊ侥M結(jié)果的各臺風(fēng)的強度、路徑位置、10 m 高的近中心最大風(fēng)速等數(shù)據(jù)來自中國氣象局熱帶氣旋資料中心[47]，站點數(shù)據(jù)來自國家站點實測數(shù)據(jù)。為了分析不同地形數(shù)據(jù)集對臺風(fēng)路徑和強度的影響，主要模擬得到各臺風(fēng)路徑、10 m 高度近中心最大風(fēng)速、近中心最低氣壓以及 10 m 高度風(fēng)速，通過比較其誤差以驗證模型結(jié)果是否有明顯不同�！安屎纭�，“天鴿”的 10 m高度風(fēng)速間隔為逐小時，為 2 分鐘平均風(fēng)速。2.3.2 地形分析“彩虹”最內(nèi)層范圍為 18.99°~22.46°N，108.99°~112.68°E�！疤禅潯弊顑�(nèi)層范圍為 20.73°~23.68°N，111.21°~114.39°E。從 WRF 輸出文件中提取出第三層模擬域的海拔高度，圖 2-2 a)、b)分別為使用 GMTED30 s 模擬的“彩虹”和“天鴿”最內(nèi)層嵌套域的地形。圖 2-3 以及圖 2-4 分別為“彩虹”和“天鴿”各分辨率與 GMTED30 s 的地形高程分布差異。

c) SRTM-GMTED30s d) ASTER-GMTED30s圖 2-4 “天鴿”不同分辨率下 D03 高程差從圖 2-3、圖 2-4 可知隨著地形分辨率的增加與 GMTED30s 地形的差異逐漸減小。在地形較平坦的地方（高程小于 100 m），不同分辨率的地形高差在-10~10 m，當(dāng)海拔高于 100 m 地形高差主要在-（10~30）m 和 10~30 m，當(dāng)?shù)匦胃叱梯^高時（1000 m 以上），低分辨率地形數(shù)據(jù)之間的差異比高分辨率地形數(shù)據(jù)差異范圍大，低分辨率地形數(shù)據(jù)之間的差異可達上百米。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2921931