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台风威马逊近地层风暴特性分析 总结 风灾是人类面临的主要自然灾害之一，其中台风灾害排名第一。西北太平洋是世界上最常见的热带季风气候，中国是世界上台风事件最多的国家。 1 博贺测风塔trt 用于主要计算分析的测风数据来源于广东省徐闻县西连镇的一座90 m高度测风塔,塔基海拔为18 m,在2014年7月18-19日,超强台风威马逊登陆广东徐闻县期间,测风塔获取了较为完整的观测数据,测风塔位于“威马逊”前进路径左侧,距“威马逊”路径的最近距离约为19 km(图1)。西连测风塔位于北部湾沿海,下垫面开阔平坦,以农田为主,塔基附近有一片约5 m高的灌木林,北面较为稀疏,南面较为茂密,在测风塔10、40、70、80、90 m高度安装了美国Renewable NRG Systems公司的NRG#40型杯式风速传感器,最大风速量程为96m.s 用于辅助性对比分析的测风数据来源于广东省茂名市博贺镇一座100 m高度测风塔,“威马逊”登陆期间,该测风塔也获取了较为完整的观测数据,测风塔位于“威马逊”前进路径右侧,距“威马逊”路径的最近距离约为155 km(图1)。博贺测风塔位于离海,岸约4.5 km的—座无人小岛——仔岛上,该小岛露出海面的部分长约90 m、宽约40 m,地面为沙石间或有稀疏的杂草,地势为东北—西南走向并逐渐向中间隆起,测风塔设置在小岛的最高点,塔基海拔为10 m。该测风塔在10、20、40、60、80、100 m高度上安装了风速、风向传感器,型号与西连测风塔相同,“威马逊”登陆期间,除100 m观测数据因传感器损坏而造成数据缺失外,其余测风数据均完整可靠。 2 南海边缘国际公路进入南海 台风威马逊于2014年7月12日在西北太平洋上生成,15日18:20登陆菲律宾中部沿海,随后穿过菲律宾中部进入南海继续向西北方向移动,18日05时在南海北部加强为超强台风,15:30前后登陆海南省文昌市翁田镇,登陆时中心附近最大风速为60 m·s “威马逊”登陆时的中心附近最大风力和最低气压均达到或突破了有记录以来历史极值,“威马逊”在海南文昌和广东徐闻沿海登陆时中心附近最大风力均为60 m·s 3 平均风速、风向 为了较为完整地了解台风威马逊近地层风速和风向随时间的变化特征,选取西连测风塔2014年7月18日10时至19日10时逐10 min的观测数据进行分析,图2是测风塔10 min平均风速和风向时程变化曲线,图中下部一组5条曲线是测风塔10、40、70、80、90 m高度的风速时程曲线(90 m高度风速传感器在19日01:10损坏,其后风速数据缺失,此时台风中心已进入北部湾),图中上部一组3条曲线是测风塔10、70、90 m高度的风向时程曲线。 从图2看到,西连测风塔风速时程曲线呈明显的“M”型分布特征,各层风速走势基本一致,各高度风速曲线由下至上有序排列,符合随高度增加,摩擦效应减弱,风速增大的一般规律,其中10 m风速曲线与40 m以上风速曲线距离较大,主要是因为其高度较低,受下垫面灌木林的摩擦作用影响较大。在“M”型的左侧端点,时间为7月18日10时,台风威马逊中心位于海南岛东面,距测风塔约250 km,各层10 min平均风速在5.9～12.3 m·s 从图2看到,西连测风塔10、70、90m高度的风向时程曲线走势基本一致,各层风向差别较小,其中70、90 m高度风向曲线几乎重合,在台风中心经过测风塔前,从7月18日10:00—21:50,各层风向基本在330°左右小幅波动,即一直保持在西北偏北风,从18日22时台风中心经过测风塔开始,测风塔各层风向有一个沿逆时针方向连续大幅偏转的过程,风向偏转方向与测风塔位于台风前进路径左侧相关,至19日03:40台风中心行进到测风塔西北面约120 km的北部湾时,各层风向转向幅度达到170°左右,即风向从西北偏北风沿逆时针方向大幅转向为东南偏南风,此后,测风塔各层风向维持在160°左右,即东南偏南风,直至台风中心进入广西境内。从图2还可以看到,在台风中心经过测风塔前,10 m高度风向值较70 m高度大7°左右(沿顺时针方向偏转),从台风中心经过测风塔时开始至其后约3.5 h内,10和70 m高度风向曲线几乎重合,即风向基本一致,此后，10 m高度风向值又较70 m高度大8°左右(沿顺时针方向偏转)。 对同时段博贺测风塔的观测数据进行对比分析,图3是博贺测风塔80 m高度10 min平均风速和风向时程变化曲线,选择80 m高度观测数据进行分析是因为其受下垫面影响较小。 从图3看到,博贺测风塔风速时程曲线总体呈拱形,并没有出现明显的“M”型分布特征,10 min平均风速峰值出现在7月18日16时,为29.9 m·s 4 典型影响时段选取 根据《台风涡旋测风数据判别规范》(GB/T36745—201