基于改进的台风关键参数的台风极值风速预测

随着我国社会和经济的快速发展,尤其是我国东南沿海地区经济的迅速崛起,许多对风荷载敏感的建筑物不断地涌现,例如高层、高耸建筑,大跨度的桥梁结构。同时人们对生活的安全性和舒适性的要求也在不断提高。另外,我国东南沿海地区也是世界上受台风影响最严重的地区之一,每次台风来袭都要造成巨大的经济损失和大量的人员伤亡。因此,开展台风危险性分析和估算极值风速对提高中国东南沿海城市的防灾减灾能力有重要意义,同时也为我国沿海城市的抗风设计提供一定的参考。 近年来,运用数值模拟方法进行台风的危险性分析受到了国内外学者的广泛关注,首先必须确定用于描述台风的关键参数的物理模型,台风关键参数包括:移动速度、最小距离、中心压差、移动方向和最大风速半径。其中移动速度、最大风速半径和中心压差是用来模拟台风风速,而最小距离和移动方向则是用来模拟台风对模拟点的影响。 本文首先利用《台风年鉴》的历史数据对利用《台风年鉴》的历史数据对台风关键参数的概率模型进行了拟合优度检验,并得到了适合我国东南沿海城市的台风概率模型。Holland参数B进行了统计,并得到了相关的参数估计。 然后,在考虑由于海洋水汽源和积云对流中潜热释放的减少而导致的台风衰减的基础上,本文提出了台风最大风速距离,即:台风在发展过程中对模拟点产生最大风速时,台风中心距模拟点的距离。同时比较了最大风速距离和最小距离的差别,得到了最大风速距离的分布规律。最后,通过已统计出的我国东南沿海城市遭遇的台风,以每个台风作为一个台风样本运用成熟的Shapiro台风风场模型得到产生的年最大风速序列,预测了东南沿海地区重现期分别为30年、50年和100年的极值风速,从而为研究沿海重要城市在台风条件下的危险性分析和防台风规划打下了一定的基础。