東南沿海地區(qū)是我國(guó)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害最嚴(yán)重的區(qū)域,平均每年有6個(gè)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度級(jí)別以上的熱帶氣旋進(jìn)入24小時(shí)警備線內(nèi),給沿海地區(qū)超高層建筑、輸電鐵塔和風(fēng)力機(jī)等結(jié)構(gòu)造成威脅,并且受全球氣候變化影響這些地區(qū)未來(lái)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害可能會(huì)進(jìn)一步增加。因此,加快開(kāi)展工程場(chǎng)地臺(tái)風(fēng)演化規(guī)律以及臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)特性分析,建立并完善在建在運(yùn)營(yíng)期間工程結(jié)構(gòu)臺(tái)風(fēng)短期災(zāi)害預(yù)警和災(zāi)后評(píng)估體系,同時(shí)考慮未來(lái)氣候變化因素對(duì)沿海地區(qū)極端臺(tái)風(fēng)災(zāi)害影響,具有重大現(xiàn)實(shí)意義。為此,本文基于考慮歷史和未來(lái)氣候數(shù)據(jù)的中尺度數(shù)值模式,同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和理論分析等多種技術(shù)手段,在近海臺(tái)風(fēng)演化規(guī)律、工程場(chǎng)地臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模擬、臺(tái)風(fēng)風(fēng)剖面統(tǒng)計(jì)特性、以及未來(lái)氣候?qū)Φ顷懪_(tái)風(fēng)影響等方面開(kāi)展了以下工作:1.基于WRF模式的近海強(qiáng)化型臺(tái)風(fēng)模擬:針對(duì)近年來(lái)西北太平洋地區(qū)三次典型歷史強(qiáng)化型臺(tái)風(fēng),開(kāi)展基于WRF（Weather Research and Forecating）臺(tái)風(fēng)模塊的高精度臺(tái)風(fēng)演化規(guī)律模擬,重點(diǎn)分析不同網(wǎng)格精度、微物理方案和海表面通量方案對(duì)這三次臺(tái)風(fēng)的近�？焖�?gòu)?qiáng)化過(guò)程和登陸后強(qiáng)度弱化階段模擬結(jié)果影響,同時(shí)利用中國(guó)氣象局公布的臺(tái)風(fēng)路徑強(qiáng)度和降雨等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)風(fēng)模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２我國(guó)熱帶氣旋年極值Ｒ速變化⑴??

浙江大學(xué)ｗ?ｉ：學(xué)位論文???沿海所有省份以及在建在運(yùn)營(yíng)的土木工程結(jié)構(gòu)，平均每年有６個(gè)以上臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度級(jí)別的熱帶??氣旋進(jìn)入警備線內(nèi)，對(duì)我國(guó)沿海地區(qū)安全構(gòu)成威脅。最新歷史臺(tái)風(fēng)統(tǒng)計(jì)和未來(lái)臺(tái)風(fēng)模擬研??究也表明［１＿３］，我國(guó)東南沿海地區(qū)的熱帶氣旋年極值變化趨勢(shì)受全球變暖影響呈上升趨勢(shì)??（如圖１．２），并且未來(lái)西北太平洋熱帶氣旋強(qiáng)度可能進(jìn)一步增強(qiáng)。近年來(lái)，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)如莫??蘭蒂、山竹和利奇馬（如圖１．３）頻繁登陸廣東、福建和浙江沿海地區(qū)，給當(dāng)?shù)赝聊竟こ淘O(shè)??施造成了巨大臺(tái)風(fēng)災(zāi)害。如２０１３年臺(tái)風(fēng)天兔正面侵襲廣東，造成８座近海風(fēng)力機(jī)損毀倒??塌；２０１６年臺(tái)風(fēng)莫蘭蒂登陸廈門(mén)時(shí)，造成山區(qū)位置５基輸電鐵塔倒塌，破壞了多條線路和??多座變電站設(shè)施，造成５５．２２萬(wàn)戶(hù)停電等。??圖１．３?２０１９年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)利奇馬?圖１．４臺(tái)風(fēng)三維結(jié)構(gòu)示意圖??這些沿海工程結(jié)構(gòu)頻繁發(fā)生臺(tái)風(fēng)風(fēng)致災(zāi)害的一個(gè)重要原因在于，對(duì)于沿海地區(qū)的臺(tái)風(fēng)??運(yùn)行規(guī)律以及臺(tái)風(fēng)風(fēng)荷載作用機(jī)理研究不夠并且缺少足夠觀測(cè)資料。典型的臺(tái)風(fēng)三維結(jié)構(gòu)??示意圖如圖１．４所示。臺(tái)風(fēng)區(qū)域分為臺(tái)風(fēng)眼、螺旋風(fēng)雨區(qū)以及外圍大風(fēng)區(qū)三部分。臺(tái)風(fēng)眼??位于臺(tái)風(fēng)中心，直徑約５？１０公里。臺(tái)風(fēng)眼外側(cè)為螺旋風(fēng)雨區(qū)，最大風(fēng)力可以達(dá)到１７級(jí)??以上，再向外為外圍大風(fēng)區(qū)，臺(tái)風(fēng)渦旋半徑一般為５００－１０００?ｋｍ。實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的近地面??臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)特性還受到復(fù)雜地形地貌和復(fù)雜大氣環(huán)境影響。此外，目前土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)??計(jì)參數(shù)并未充分考慮未來(lái)氣候變化影響［４＿７］，也可能會(huì)增加臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。??綜上所述，加快展開(kāi)臺(tái)風(fēng)演化規(guī)律以及臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)特性分析，建立并完善實(shí)際工程場(chǎng)地??臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估體系，考慮未來(lái)氣候變化因素對(duì)沿海地區(qū)

?ｖ?ｖ?Ｆｅｅｄｂａｃｋ：??ｕ?０?ｕ?ｅ?ｍ?ｅ?ｙ?－Ｊｉ－ＳＪ?￥??．．．．．ｃｏｌｕｍｎ??ｒ?Ｖ?：Ｖ?Ｖ?Ｖ?Ｖ?＼／??Ｍ?８?ｕｉｙｅｙ＆ｊ｜ｅ〇６Ｕ６ｉ｜ｉ?０?Ｖ?Ｕ?ｌＯＷ??＇■■■■■?Ｖ?？?Ｖ?［?Ｖ?；－－Ｖ……Ｖ?－ｙ?｜?｜??＾?Ｕ?ｅ?ｍ?ｅ?ｉ｜?ｅ?ｕ?ｅ?ｕ?ｅ?ｕ?Ｉ?ｌ?Ｃ６ＩＩ??Ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?｜?ｖ?ｖ?ｖ?｜?Ｖ??ｉｅｕｅｕｅｉｊｉｏｉｌｊ??！??！?ｖ??Ｖ??Ｖ?１?Ｖ???圖２．１?Ａｒａｋａｗａ?Ｃ網(wǎng)格嵌套示意圖??為實(shí)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)多尺度數(shù)值模擬，本文基于ＷＲＦ網(wǎng)格原理擬采用的多種網(wǎng)格設(shè)計(jì)方??案實(shí)現(xiàn)不同尺度風(fēng)場(chǎng)降尺度和升尺度模擬。如圖２．２所示，ＷＲＦ模式的嵌套網(wǎng)格技術(shù)目前??支持雙向?qū)崟r(shí)嵌套、單向?qū)崟r(shí)嵌套和單向離線嵌套等三種方式，可以靈活實(shí)現(xiàn)母網(wǎng)格與子??網(wǎng)格之間氣象要素信息傳遞。這三種網(wǎng)格嵌套方式的相同之處在于，最外層網(wǎng)格和內(nèi)層子??網(wǎng)格的邊界條件分別由全球再分析氣象數(shù)據(jù)和上一層母網(wǎng)格插值提供。但在雙向?qū)崟r(shí)嵌套??方式中，子網(wǎng)格數(shù)值解可以被子網(wǎng)格平均后反饋給母網(wǎng)格中具有相同坐標(biāo)位置的更粗網(wǎng)格??點(diǎn)，該方式能夠在每個(gè)時(shí)間積分步長(zhǎng)中實(shí)現(xiàn)母網(wǎng)格和子網(wǎng)格之間即時(shí)求解信息的降尺度和??升尺度信息傳遞。單向?qū)崟r(shí)嵌套和單向離線嵌套方式的不同之處在于，前者可以實(shí)現(xiàn)在每??個(gè)時(shí)間積分步長(zhǎng)中實(shí)現(xiàn)從母網(wǎng)格到子網(wǎng)格的單向即時(shí)傳遞；而后者先獨(dú)立完成粗網(wǎng)格計(jì)算??域求解，然后從母網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果中提取出子網(wǎng)格模擬計(jì)算的初始和邊界氣象數(shù)據(jù)，然后獨(dú)??立開(kāi)始對(duì)子網(wǎng)格計(jì)算域進(jìn)行模擬計(jì)算。??靜態(tài)網(wǎng)格和移動(dòng)網(wǎng)格方案示意圖如圖２．２所示。靜態(tài)網(wǎng)格

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氣候變化風(fēng)險(xiǎn)下中國(guó)建筑和土木工程設(shè)計(jì)參數(shù)分析[J]. 賀靜,姜彤,房小怡,李明財(cái),宋婕,孫楠,陳佳玉.  科技導(dǎo)報(bào). 2020(08)
[2]某復(fù)雜山體的三維風(fēng)場(chǎng)特征研究[J]. 沈國(guó)輝,翁文濤,王軼文,陳建飛.  振動(dòng)與沖擊. 2020(04)
[3]運(yùn)動(dòng)學(xué)效應(yīng)對(duì)登陸臺(tái)風(fēng)近地面風(fēng)場(chǎng)模擬的影響[J]. 湯勝茗,黃穗,余暉,顧明.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(01)
[4]考慮中尺度臺(tái)風(fēng)影響的大跨度航站樓屋蓋風(fēng)壓特性研究[J]. 朱容寬,柯世堂.  振動(dòng)與沖擊. 2019(23)
[5]臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”作用下風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究[J]. 張傳雄,王艷茹,黃張琦,李正農(nóng),王澈泉.  自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2019(04)
[6]Sensitivity of WRF simulated typhoon track and intensity over the South China Sea to horizontal and vertical resolutions[J]. Zhiyuan Wu,Changbo Jiang,Bin Deng,Jie Chen,Xiaojian Liu.  Acta Oceanologica Sinica. 2019(07)
[7]基于WRF/CALMET的關(guān)中盆地中部典型風(fēng)場(chǎng)模擬[J]. 張俠,程路,王琦,吳瓊.  陜西氣象. 2019(04)
[8]浙南濱海丘陵地貌臺(tái)風(fēng)近地風(fēng)剖面特性實(shí)測(cè)研究[J]. 朱云輝,孫富學(xué),姜碩,史文海,張傳雄,李正農(nóng),趙喆斐.  振動(dòng)與沖擊. 2019(12)
[9]Convective Bursts Episode of the Rapidly Intensified Typhoon Mujigae（2015）[J]. Shuai YANG,Xiba TANG,Shuixin ZHONG,Bin CHEN,Yushu ZHOU,Shouting GAO,Chengxin WANG.  Advances in Atmospheric Sciences. 2019(05)
[10]EFFECTS OF SST, VWS, AND DCC UPON RAPID INTENSIFICATION OF OFF-SHORE TYPHOONS IN CHINA SEAS[J]. 鄭峰,岳彩軍,陳佩燕,曾智華,雷小途,陳聯(lián)壽,張靈杰.  Journal of Tropical Meteorology. 2019(01)

博士論文
[1]基于多尺度耦合模式的風(fēng)電場(chǎng)流動(dòng)及運(yùn)行特性數(shù)值模擬研究[D]. 袁仁育.浙江大學(xué) 2018
[2]海洋暖渦對(duì)臺(tái)風(fēng)快速?gòu)?qiáng)化過(guò)程作用機(jī)制的數(shù)值研究[D]. 邵彩霞.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]中國(guó)近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)和衰亡的研究[D]. 鄭峰.中國(guó)氣象科學(xué)研究院 2015
[4]深切峽谷橋址區(qū)風(fēng)特性風(fēng)洞試驗(yàn)及CFD研究[D]. 胡朋.西南交通大學(xué) 2013
[5]臺(tái)風(fēng)Megi（2010）強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)變化的數(shù)值研究[D]. 王慧.南京信息工程大學(xué) 2013
[6]全球變暖背景下西北太平洋熱帶氣旋活動(dòng)變化機(jī)理研究[D]. 趙海坤.南京信息工程大學(xué) 2012
[7]環(huán)境場(chǎng)和邊界層對(duì)近海熱帶氣旋結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度變化影響的研究[D]. 曾智華.南京信息工程大學(xué) 2011
[8]氣候變化對(duì)熱帶氣旋活動(dòng)的影響[D]. 馬麗萍.南京信息工程大學(xué) 2009
[9]我國(guó)近海熱帶氣旋強(qiáng)度突變的機(jī)理研究[D]. 于玉斌.南京信息工程大學(xué) 2007

碩士論文
[1]考慮復(fù)雜風(fēng)環(huán)境影響的山地地形CFD數(shù)值模擬[D]. 張希斌.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于數(shù)據(jù)同化逼近的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)邊界層風(fēng)場(chǎng)模擬研究[D]. 范喜慶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于WRF中尺度數(shù)值模式臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模擬及驗(yàn)證[D]. 曾祥鋒.廣州大學(xué) 2018
[4]華南近海登陸臺(tái)風(fēng)邊界層結(jié)構(gòu)和海氣通量的觀測(cè)研究[D]. 符靖茹.南京信息工程大學(xué) 2017
[5]隨機(jī)脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 楊波.蘭州大學(xué) 2016
[6]精細(xì)化臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模擬[D]. 任賀賀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]WRF與CFD嵌套的局地臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬研究[D]. 楊劍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[8]環(huán)境場(chǎng)因子對(duì)南海熱帶氣旋迅速加強(qiáng)的影響研究[D]. 胡皓.中國(guó)氣象科學(xué)研究院 2015
[9]利用雷達(dá)分析近海臺(tái)風(fēng)快速增強(qiáng)期間內(nèi)核結(jié)構(gòu)和演變特征[D]. 劉伯駿.南京大學(xué) 2015
[10]臺(tái)風(fēng)邊界層風(fēng)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化觀測(cè)研究[D]. 林雯.成都信息工程學(xué)院 2014



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