基于改进的台风关键参数的台风极值风速预测

摘要

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。

目录

基于改进的台风关键参数的台风极值风速预测

PREICTION OF TYPHOON EXTREME WIND SPEEDS BASED ON IMPROVED TYPHOON KEY PARAMETERS

摘 要

Abstract

目 录

第１章 绪论

1.1 课题背景及研究目的和意义

1.1.1 课题背景

1.1.2 研究目的与意义

1.2 国内外在该方向研究现状及分析

1.2.1 台风关键参数的概率模型

1.2.2 Holland参数B

1.2.3 台风风场模型

1.3 课题来源

1.4 主要研究内容

1.4.1 台风关键参数

1.4.2 台风风场的数值模拟

第2章 台风关键参数的概率模型及其参数估计

2.1 引言

2.2 台风关键参数概率模型的参数估计

2.2.1 台风资料及其预处理

2.2.2 台风关键参数及其概率模型

2.2.3 台风关键参数的相关性

2.2.4 台风基本关键参数的常用概率分布的参数估计

2.2.5 台风关键参数的拟合优度检验

2.3 Holland参数B的统计研究

2.3.1 Holland参数B的由来和发展

2.3.2 Holland参数B的计算方法

2.3.3 Holland参数B的估计

2.3.4 Holland参数B与基本关键参数的相关性

2.4 本章小结

第3章 改进的台风关键参数——最大风速距离

3.1 引言

3.2 最大风速距离

3.3 最大风速距离与最小距离的比较

3.4 最大风速距离的参数估计及概率分布研究

3.5 本章小结

第4章 台风极值风速的预测

4.1 引言

4.2 基于台风年鉴数据的极值风速分析

4.2.1 Shapiro风场模型简介

4.2.2 气压场模型

4.3 Shapiro风场模型数值模拟结果与实测风速的比较

4.4 台风年极值风速的预测与分析

4.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

致 谢

个人简历