登陆台风近地边界层的风廓线特征

摘要

利用近10多年来在中国大陆南部沿海登陆的台风边界层观测资料,基于台风涡旋式风场对工程和结构影响的不同特性,对实测资料进行了台风眼区和眼壁强风代表性判别,选取了比较理想的台风观测个例"黑格比"、"纳沙"和"威马逊"等3个强台风中心路径附近的6座70-110 m高的观测塔一年度的测风资料,采用统计分析和数学拟合等技术方法,研究了台风涡旋的眼区、眼壁和外围等不同位置的风速廓线变化、台风眼壁强风与常态强风廓线的差异以及不同粗糙度下垫面对风廓线指数的影响,从登陆台风的实测数据分析发现:台风大风廓线不同程度地偏离幂指数律,越靠近眼壁区和眼区,风速廓线偏离幂指数分布越明显,在台风眼壁最大风速区风廓线可出现波浪形弯曲;风廓线指数在台风过程中变化较大,其中,台风眼壁最大风速区可同步出现廓线指数达最大值现象;台风眼壁强风廓线指数多大于同下垫面的常态强风廓线指数,且随粗糙度的增大而呈幂指数增大趋势;以幂指数函数可以较好地拟合表达台风强风廓线指数与不同下垫面粗糙长度的数学关系,得到的经验公式可为台风影响地区较准确地估算遭遇台风强风的风廓线幂指数,提供一种简便有效的解决方案.