考虑大气环境影响的台风极值风速研究

随着全球环境的不断变化，台风的发生也有着较大的影响.为了考虑大气环境对台风极值风速的影响，以起点模型、路径模型和强度模型构成台风模型，该模型的三个组成部分是由研究点的相对海平面温度、绝对涡度、250 hPa和850 hPa垂直风切以及600 hPa相对湿度等大气环境所决定.首先，详细阐述起点模型、路径模型和强度模型的理论基础；然后，以香港为研究点，进行了台风关键参数相关性分析和不同重现期下的台风极值风速预测，并将研究结果与历史数据计算结果进行对比.研究结果发现：本模型的模拟结果与历史观测数据结果有着较好吻合度，表明此模型的可靠度；模拟结果略大于历史观测数据表明，在全球变暖的大环境下，台风极值风速较以往略有提高.     

应用台风风场经验模型的台风极值风速预测

为准确、高效地进行台风多发地区建筑结构设计风速的预测,利用中国东南沿海1949—2012年的台风历史数据进行了香港地区台风关键参数概率分布的研究,提出了基于新的Holland径向气压分布参数B表达式的台风风场经验模型.在此基础上结合Monte Carlo数值模拟技术,利用台风极值风速分析方法完成了不同重现期下香港地区台风极值风速的预测,并与观测数据、香港风荷载规范计算结果进行对比分析,验证了利用此台风风场经验模型进行台风极值风速预测的有效性.     

基于中小尺度模式与神经网络的登陆台风极值风速特性研究

针对传统工程经验模型无法准确反映台风登陆过程中风场随时空发展的变异性和复杂性问题,以2019年登陆我国浙江省的超强台风“利奇马”为研究对象,基于WRF-LES中小尺度模式对其登陆全过程进行了高精度风场模拟,研究了台风影响区域极值风速时空特性,建立了预测登陆台风极值风速和发生时刻的BP神经网络模型。研究表明：WRF-LES中小尺度模式能有效模拟登陆台风风场;“台风中心影响区域”极值风速整体上高于“台风外围影响区域”,且极值风速基本出现在前眼壁影响阶段;不同区域的极值风速随台风登陆过程呈减小趋势,海上及大部分沿海、陆地区域在台风登陆前产生极值风速,而内陆区域在台风登陆前后均有可能产生极值风速;同时,构建的BP神经网络模型对台风中心、外围影响区域的极值风速预测误差分别为2.31%和2.33%,极值风速发生时刻预测误差分别为13.45%和16.32%。     

典型台风登陆过程平均风时距转换系数分析

为掌握中国东南沿海台风登陆过程近地面风速变化规律及影响因素,根据2005年浙江省东海塘观测塔和上海市芦潮港观测塔分别实测得到的2次典型强台风(麦莎(Matsa 0509)和卡努(Khanun 0515))登陆时段距地面10 m高度处的实时风速记录资料,计算了不同时距风速的转换系数及其概率分布.计算结果表明,风速时距转换系数服从广义极值分布,V3 s/V10 min服从极值Ⅱ型分布,V30 min/V10 min以及V1 h/V10 min服从极值Ⅲ型分布.分别处于台风远端和近端的两处观测塔的实测记录表明,A类场地下,在台风影响范围内,工程场地处台风气候条件下10 m高度处风速时距转换系数的取值及其概率分布基本保持稳定,基本不受台风路径、台风强度变化、观测点在台风风场中的相对位置以及台风登陆与否的影响.A类场地的台风气候条件下,采用基于概率统计的具有一定保证率的风速时距转换系数取值,能够为建筑结构抗风性能设计提供可靠保证.     

内陆良态风与沿海台风风特性实测对比研究

为了考察内陆良态风和沿海台风风速特性的不同,分别对武汉国际证劵大厦(总高331m)和广州利通广场大厦(总高303m)进行了建筑顶部风速现场实测。通过对典型风速的风速时程、湍流强度、阵风因子、风速功率谱、概率密度分布特性等方面的对比分析发现:内陆良态风风速波动情况表现为长周期小幅脉动,而沿海台风为短周期大幅脉动;内陆风湍流度和阵风因子与沿海台风基本一致;内陆风功率谱高频段能量相对偏低;沿海台风概率密度曲线与正态分布形状比较类似,但在均值附近密度曲线高而尖,峰度系数大于正态分布,而内陆风均值附近密度曲线则宽而低,峰度系数也大于正态分布。台风本身与良态风的风特性差别的原因与宏观地貌有很大关系。     

上海地区台风的特性及其对电视塔的影响

上海位于台风经常袭击的东海岸线上。由于台风风速高于其它季节大风，且风荷载是高耸结构的主要设计荷载之一，故研究台风的特性有重要的意义。文章根据上海地区台风的实测资料，提出了沿高度变化的风速功率谱密度，并应用随机振动理论，计算了上海电视塔在台风作用下的风致响应，取得了与实测值较为符合的结果。     

上海地区台风的特性及其对电视塔的影响

上海位于台风经常袭击的工海岸线上，由于台风风速高于其它季节大风，且风荷载是高耸结构的主要设计荷载之一，故研究台风的特性有重要的意义。文章根据上海地区台风的实测资料，提出了沿高度变化的风速功率谱密度并应用随机振动理论，计算了上海电视塔在台风作用下的风致响应，取得了实测值较为符合的结果。     

台风期间电离层TEC的扰动响应分析

针对台风期间的电离层的扰动,利用1996—2004年在福建登陆的台风事件,选择电离层电子总含量(TEC)为对象进行研究,再选择参考点为同纬度不同经度地区的TEC为对照,分析两地TEC差值情况,以及台风期间两者的扰动响应.结果表明:在台风风速达到极值的时段内,部分区域内TEC会出现类似锯齿状的扰动,在之后一段时间内消亡;在风速逐渐趋于极值到极值消失的时段内,风速与TEC日平均值之间存在较强的负相关关系.     

WRF模式在风电场风速预测中的应用

准确的风电场风速预测是风电场安全稳定运行的基本保障.从风速预测的准确性和效率两方面分析利用WRF(Weather Research and Forecasting)中尺度数值预报模式时不同嵌套网格分辨率对风电场风速预测的影响.在此基础上,对宁夏某风电场进行提前102h的逐时风速预测并与实测资料进行对比.结果表明:随着网格分辨率的提高,风电场风速预测精度略有提高,但计算时间变长.兼顾预测精度和效率,建议使用3层网格.WRF模式能够较好地捕捉风速随时间的变化趋势,有效增加预测时效,使风电场风速预测可以提前到2～4d,为风电场的运行和控制提供依据.     

多特征结合相似度优化的三维工程模型检索算法

为提高三维模型的检索准确度,针对工程三角网格模型提出了一种基于随机点间距离和法向夹角余弦联合分布及二进制粒子群优化的检索算法。在模型表面构造若干随机点并计算各点之间的距离和法向夹角余弦,然后以距离和余弦为坐标轴建立距离一余弦二维网格,统计各网格中的随机点数量,得到三维模型的距离-余弦联合形状分布矩阵,用分布矩阵之间的L_2距离表示模型之间的相似度。为了体现形状分布矩阵中各元素对模型相似度影响的差异性,采用一种基于二进制粒子群优化的方法对相似度计算过程进行了改进。实验结果表明,本算法可有效提高工程三角网格模型检索的准确性。     

基于微博数据的台风“山竹”舆情演化时空分析

将情感分析模型、动态演化模型、话题聚类模型、网络社团模型结合地理可视化技术应用到台风的灾害评估中。将微博情绪与台风灾害联系起来,从情感值与讨论热度两个角度入手,根据台风“山竹”相关话题的25 798条微博数据,完整的展示本次事件网络舆情的演化过程,通过隐含狄利克雷分布(latent dirichlet allocation, LDA)主题模型挖掘用户关注话题,发现台风登陆事件与湖南收费站事件对公众情绪的消极影响;抽取台风“山竹”相关微博中蕴含的地理位置信息,建立广东省21个城市的网络社团模型,检验用户情绪、城市词频、用户位置、网络节点活跃度等指标探测受灾城市的能力;根据广东省38个气象站点的24 h最大降雨数据进行空间插值。降水主要集中在广东南部地区,阳江市发生特大暴雨,引发了严重的洪涝灾害,其情绪值也是最低的。     

基于微博数据的台风"山竹"舆情演化时空分析

将情感分析模型、动态演化模型、话题聚类模型、网络社团模型结合地理可视化技术应用到台风的灾害评估中。将微博情绪与台风灾害联系起来,从情感值与讨论热度两个角度入手,根据台风“山竹”相关话题的25 798条微博数据,完整的展示本次事件网络舆情的演化过程,通过隐含狄利克雷分布(latent dirichlet allocation, LDA)主题模型挖掘用户关注话题,发现台风登陆事件与湖南收费站事件对公众情绪的消极影响;抽取台风“山竹”相关微博中蕴含的地理位置信息,建立广东省21个城市的网络社团模型,检验用户情绪、城市词频、用户位置、网络节点活跃度等指标探测受灾城市的能力;根据广东省38个气象站点的24 h最大降雨数据进行空间插值。降水主要集中在广东南部地区,阳江市发生特大暴雨,引发了严重的洪涝灾害,其情绪值也是最低的。     

广东省海上风电场选址制约因素探讨

近年来,海上风电场的发展十分迅速,本文以广东省为例,介绍了广东省海域开发利用现状及海洋功能区划,分析了海上风电场规划选址的难点及并提出相应的建议,为海上风电场选址提供了参考依据.     

广东省电网建设与经济发展关系实证研究

以广东省1993--2011年相关时间序列数据为基础,建立了反映电网建设水平与社会经济发展关系的向量自回归（VAR）模型,在VAR模型的基础上,分析了广东省电网建设指标与社会经济发展指标的格兰杰因果关系,运用脉冲响应函数和方差分解方法分析了电网建设与社会经济发展之间的动态影响。研究结果表明,电网建设是经济增长的基础条件之一,在电网建设与经济增长的相互作用中,电网建设对经济增长的促进作用更为显著。     

关于山东省风电场接入系统方式的研究

本文简要介绍了山东省各地区风能利用的现状及发展规划、山东省各地区风能资源的分布特点和风电场接入系统现状,结合山东省电网网架结构特点,针对不同的区域,分别采用"分散式接入"或"集中式接入"方式,对山东省各风电场接入系统方案有着重要的指导作用。     

1013号台风“鲶鱼”的台风环流分离方法比较

台风系统为中α尺度系统,接近大尺度系统.为了研究环境气流与台风的相互作用,需要将台风从环境风场中分离出来.分别采用时间滤波、空间滤波和动力学方法将2010年第13号(1013号)超强台风"鲶鱼"(Megi)从环境风场中分离出来,对比分离得到的台风环境场,结果表明:时间滤波和空间滤波具有相对的随机性,容易留下台风风场的残留,同时也会减弱环境风场,而采用动力学方法可以将台风"Megi"较好地分离出来.3种方法各有优缺点,采用时间滤波可以使风场、高度场和温度场很好地平衡,但是需要较长的时间序列;空间滤波方法,仅采用一个时刻的时间,方法相对简单易用,但是由于台风风场、高度场和温度场的尺度并不相同,采用同一尺度对台风滤波容易造成风场、高度场和温度场的不平衡;动力学滤波方法分离效果较好,但是相对复杂,在低层也容易产生不平衡的现象.