影响中国近海的台风极值风速分析及台风凤凰数值模拟

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1、中国海洋大学硕士学位论文影响中国近海的台风极值风速分析及台风“凤凰”数值模拟姓名：李强申请学位级别：硕士专业：气象学指导教师：孙即霖;张秀芝20090101影响叶1Iq近海的台风极值风速分析及台风“风凰”数值模拟影响中国近海的台风极值风速分析及台风“凤凰"数值模拟摘要中国近海是热带气旋(仰picalcyclone，简称TC)影响高频区，因此TC极值风速是海洋工程设计的重要参数之一。考虑到近海TC的非对称性特点，利用中国气象局196l一2007年TC中心气压和最大风速资料、1870．2003年英国哈得莱中心再分析资料和

2、1978—2007年口本气象厅再分析资料，采用非对称台风风场模型，计算了1961．2007年中国近海O．50×0．50网格上每2小时TC风场，并用自动站观测资料与计算结果进行了比较；采用Poisson．Gumbel联合极值模型和Weibull极值模型，分别计算了中国近海20、30、50和100年一遇TC极值风速。台湾海峡是受TC影响多的海域，而且TC登陆台湾岛之前都比较强，但通过TC极值风速的分析发现，福建中南部近海极值风速小于其两侧海域，这是因为台湾岛的存在改变了TC的路径和强度。为研究进入该海域TC路径和强度的模

3、拟能力以及台湾岛对TC强度的影响特点，本文用wRF模式对0808号TC“凤凰”进行了真实地形下不同边界层方案(MYJ方案、YSU方案、MRF方案和无边界层方案)模拟和MYJ方案下的地形敏感试验，通过对TC极值风速和数值模拟结果的分析可以得出如下结论：(1)本文选j{j的非对称台风风场模型计算方便性强，计算风场符合近海台风的非对称特征，计算风速与实测风速比较一致：(2)中困近海TC极值风速的总的分布趋势是东海和黄海风速由北向南递增，北部湾、南海北部和巴士海峡以东由西向东递增；(3)近岸海域，浙江中南部到福建北部近海TC

4、引起的大风最强，其次足海南东部沿海；福建中南部受台风影响略小于其两侧海域；杭州湾以北和北部湾最大风速较小；(4)MYJ方案模拟的强度变化比较合理且时效性较好，模拟的路径和两次登陆地点均接近实况：影响巾1日近海的台风极值风速分析发台飙“风凰”数仇模拟(5)台湾地形对“风凰”强度的影响先于其登陆时间3个小时左右，且地形越高台风登陆前减弱程度越大；同时，台湾岛的存在会改变“风凰”路径，且地形越高，“凤凰”路径发生偏折的时间越早；(6)台湾地形的存在使得“凤凰”动力场和热力场结构呈现非对称性，地形越高非对称性越明显，而且地形

5、的存在会使最大潜热加热位置发生改变，从对流层中上层变为对流层低层，破坏了台风暖心结构，从而影响台风强度；(7)台湾地形的存在会诱生次级气旋式环流，且地形越高，次级气旋式环流越强，这种小尺度气旋式环流叠加到台风环流中会影响台风的结构和强度。关键词：热带气旋强度；非对称台风风场模型；Poisson—Gumbel联合极值模型：weibull极值模型；海洋工程；数值模拟；台湾地形Il影响Ifllq近海的台风极值风速分析成台风“风凰”数f卣模拟TheanaIysisoftyphoonextremewindinChinaoffs

6、horeandthenumericalsimuIationoftyphoon‘Fung—wong’AbstractTbeoffshoreareanearChinaisaregion厅equentlVaff．ectedbVtropicalcVclones(TC)．Forsakeofafrectionf．romTC，theoceanengineeringisoRendestroved，sotheextremewindofTCisoneofimportantparametersf．orthedesignofoceaneng

7、ineering，WindfielddistributionofofrshoreTCisasvmmetrical，therefore，theasymmetricaltvphoonmodelisadopttocalculatethe2-hourIVwindfieIdofTCwhichaf．fectedChinaofbhorefroml96lto2007withtheresolutionof50km×50km．combiningwithTCcentralpressureandmaxwindspeeddata(1961．2

8、007)ofCMA，EnglandHadlevCenterreanaIvsisdata(1870—2003)andI．eanalvsisdataofJapanⅣleteorologicaIAgencv(1978．2007)．Andthen，automaticweatherobservingstationdataisusedtocomparewi