台风风场与波浪场的数值模拟研究

发布时间：2024-07-06 05:01

　　对台风风场和台风浪进行数值后报能够有效弥补现场观测资料的不足,为海洋与近岸工程以及船舶航行等提供可靠的环境信息,对我国沿海海域的海洋经济健康发展有重要保障作用。利用台风路径、中心气压和最大风速等资料通过数学模型计算出海面风场和波浪场是后报研究的主要内容。本文利用西北太平洋海域台风Ellen(1983)、Sally(1996)、Dujuan(2003)和Wipha(2007)作为算例,应用基于经验公式和梯度风方程的参数模型方法模拟台风风场和气压场,应用第三代全谱海浪模型WaveWatch III和MIKE 21-SW数值模拟波浪场,通过不同风场参数模型和海浪模型的组合完成不同方案的数值后报。后报结果与实测数据的对比验证表明,利用Jelesnianski风场参数模型结合基于结构化网格的WaveWatch III波浪模型对西北太平洋海域台风风场和台风浪后报具有良好的适用性和有效性。

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图1-1成熟阶段台风垂直剖面图

图1-1成熟阶段台风垂直剖面图[1]Fig.1-1Profileoftyphooninmaturestage台风沿竖向可分为低层、中间层和外流层3个部分。低层（V区）是从海平面或地表面到3公里高度的气流流入层。由于地转偏

图2-1无量纲气压分布曲线

图2-1无量纲气压分布曲线Fig.2-1Dimensionlesspressuredistribution另外，Shapiro(1983)提出过一个更加简化的台风气压分布模型[23]，他风中心处，气流类似于刚体作整体运动；在中心外层，台风风速以

图2-2风场坐标系水平示意图

17图2-2风场坐标系水平示意图Fig.2-2Coordinatesystemofwindfieldonhorizontaldirectio

图2-3无量纲环流风速VS分布曲线

(b)图2-3无量纲环流风速VS分布曲线Fig.2-3DimensionlesswindspeeddistributionforVS

本文编号：4002100