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强台风纳沙 (1117) 近地层风特性观测分析

王志春 植石群 丁凌云

王志春, 植石群, 丁凌云. 强台风纳沙 (1117) 近地层风特性观测分析. 应用气象学报, 2013, 24(5): 595-605..
引用本文: 王志春, 植石群, 丁凌云. 强台风纳沙 (1117) 近地层风特性观测分析. 应用气象学报, 2013, 24(5): 595-605.
Wang Zhichun, Zhi Shiqun, Ding Lingyun. Observation and analysis on Giongzhou Strait gales of severe typhoon Neasat (2011). J Appl Meteor Sci, 2013, 24(5): 595-605.
Citation: Wang Zhichun, Zhi Shiqun, Ding Lingyun. Observation and analysis on Giongzhou Strait gales of severe typhoon Neasat (2011). J Appl Meteor Sci, 2013, 24(5): 595-605.

强台风纳沙 (1117) 近地层风特性观测分析

资助项目: 

广东省气候中心业务科研课题 QH201201

详细信息
    通信作者:

    王志春, email: wangzhich@grmc.gov.cn

Observation and Analysis on Qiongzhou Strait Gales of Severe Typhoon Neasat (2011)

  • 摘要: 根据琼州海峡两岸2个梯度塔和1部车载风廓线雷达共同获取的强台风纳沙 (1117) 实测风速资料,分析强台风纳沙影响期间大风特性,发现以下观测事实和变化规律:位于台风移动路径右侧的测风站,其风向呈顺时针方向旋转,台风眼区经过的测风站,其最大风速接近35 m·s-1,且风向旋转超过180°,台风外围大风区经过的测风站其最大风速达到30 m·s-1,风向旋转73°;大风风切变过程可用对数函数和指数函数拟合,对数函数和指数函数对光滑下垫面的拟合效果更好,且对数函数拟合效果要略优于指数函数;阵风系数随风速增大而减小,但风速达到6级以后,阵风系数不随风速大小产生趋势变化,阵风系数与下垫面粗糙度有关,在粗糙下垫面上阵风系数会偏大;大风阵风系数随高度变化可用指数函数来描述,且对来自光滑下垫面的近地层大风阵风系数拟合效果更好。该观测个例的大风风切变指数与GB/T 18710—2002的推荐值存在差异——粗糙下垫面的大风风切变指数大于标准推荐值,而来自光滑下垫面的大风风切变指数则小于GB/T 18710—2002的推荐值。
  • 图  1  2011年9月29日强台风纳沙 (1117) 移动路径和观测点分布图

    Fig. 1  Severe typhoon Neasat (2011) moving path and observation-point distribution on 29 September 2011

    图  2  2011年9月29—30日不同高度雷达风廓线变化

    (a) 水平风廓线时间-高度剖面图,(b) 垂直气流时间-高度剖面图

    Fig. 2  Wind profile of different height at radar detected point during 29—30 September 2011

    (a) height-time section of horizontal wind profile, (b) height-time section of vertical airflow

    图  3  大风条件下的风廓线拟合曲线

    Fig. 3  Wind profile fitting curve at gale

    图  4  2011年9月29—30日雷达探测点100 m高度风况 (a) 风速、风向时程变化,(b) 风矢量变化

    Fig. 4  100-m height wind conditions at radar detection point during 29—30 September 2011 (a) wind variations, (b) wind vector changes

    图  5  2011年9月28—30日强台风纳沙 (1117) 过境前后梯度塔风矢量时空变化

    Fig. 5  Gradient wind space-time change during the severe typhoon Neasat (2011) transit during 28—30 September 2011

    图  6  2011年9月29—31日南塔100 m高度风况 (a) 风速、风向时程变化,(b) 风矢量变化

    Fig. 6  100-m height wind conditions at the south tower during 29—31 September 2011 (a) wind variations, (b) wind vector changes

    图  7  强台风纳沙 (1117) 大风期间风廓线拟合曲线

    Fig. 7  Wind profile fitting curve at gale during severe typhoon Neasat (2011) affection

    图  8  强台风纳沙 (1117) 大风期间的幂指数与10 m高度的风速的关系

    Fig. 8  Wind power exponent relations with 10-m height wind speed during typhoon Neasat (2011) affection

    图  9  强台风纳沙 (1117) 影响期间南塔阵风系数与风速的关系

    Fig. 9  Gust factor with wind speed during severe typhoon Neasat (2011) affection on the south tower

    图  10  强台风纳沙 (1117) 影响期间北塔阵风系数与风速的关系

    Fig. 10  Gust factor with wind speed during severe typhoon Neasat (2011) affection on the north tower

    图  11  大风条件下南塔和北塔的阵风系数随高度变化及其拟合曲线

    Fig. 11  Gust factor changes with height and its fitting curve at gale on the south and the north towers

    表  1  Airda3000Q型边界层风廓线雷达主要技术参数

    Table  1  Main technical parameters of Airda3000Q boundary layer wind profile radar

    参数名称 参数 参数名称 低模式参数
    雷达波长 0.23256 m 脉冲宽度 0.33 μs
    波束宽度 探测高度范围 3450 m以下
    波束数 5 噪声系数 2 dB
    天线增益 不低于25 dB 高度分辨率 50 m
    波束仰角 70° 相干积累次数 216
    发射峰值功率 1500 W FFT点数 64
    探测盲区 50 m以下 带宽 3.0 MHz (滤波器)
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-10
  • 修回日期:  2013-06-13
  • 刊出日期:  2013-10-31

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