WRF臺風(fēng)模擬結(jié)果與利通廣場實測數(shù)據(jù)對比

(廣州大學(xué) 廣東 廣州 510006)

國內(nèi)外在WRF模式模擬臺風(fēng)方面做了很多研究，而且模擬的效果好，能反映臺風(fēng)的實況。蘇源[1]利用中尺度模式WRF-ARW對0505臺風(fēng)“海棠”的整體路徑進行了模擬。實驗表明，WRF能夠較好的模擬“海棠”的路徑和強度，能夠客觀的反應(yīng)“海棠”整個生命周期的路徑和強度變化特征。王喬喬[2]采用WRF中尺度數(shù)值模式對0814號臺風(fēng)黑格比進行模擬試驗。結(jié)果表明：模擬臺風(fēng)黑格比的臺風(fēng)路徑、結(jié)構(gòu)、風(fēng)速與實況基本吻合可用于海上風(fēng)電場極端風(fēng)況分析?？苕骆耓8]使用MM5和WRF模式對2005年15號臺風(fēng)的模擬試驗發(fā)現(xiàn)，對于臺風(fēng)最大風(fēng)速和中心氣壓的模擬，WRF比MM5更接近于實況。

一、利通廣場風(fēng)速風(fēng)向分析

(一)實驗方案

本文運用WRF中尺度數(shù)值模式，選取Eta Mellor-Yamada-Janjic TKE邊界層方案和新 Kain-Fritsch 方案積云參數(shù)化方案組合得到定點的模擬風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)與實際觀測的數(shù)據(jù)進行對比分析，以此來進一步驗證WRF模式模擬結(jié)果的可靠度。

本部分提取的點位于廣州市利通廣場(113.3201°E,23.1287°N)，離地高度300m，位于在臺風(fēng)“天鴿”路徑的右側(cè)。圖3-22和圖3-23分別為臺風(fēng)“天鴿”在該點的模擬數(shù)據(jù)與實測1分鐘平均風(fēng)速、風(fēng)向的對比圖。采取世界時間。

(二)對比分析

由圖1，世界時間23日0點至當天03點，模擬值偏大；當天3點至9點，風(fēng)速大小接近且變化趨勢基本一致；9點之后，風(fēng)速變化趨勢一致，但是模擬的風(fēng)速值較實際偏大。從風(fēng)速值來看，3點至9點，即北京時間23日11點至17點，剛好是臺風(fēng)接近登陸以及從目標點旁邊經(jīng)過的時間段。說明當臺風(fēng)從目標點旁邊經(jīng)過時，WRF的模擬結(jié)果具有較高的可信度。

圖1 WRF模擬1min平均風(fēng)速與實測值對比

由圖2，在23日0點至6點，風(fēng)向值非常接近且變化趨勢基本相同；6點至9點風(fēng)向相差變大，平均相差40多度；9點之后，基本保持穩(wěn)定的相差值，平均相差九十多度。0點至6點，即臺風(fēng)登陸前5小時至從目標點附近經(jīng)過的時間段，風(fēng)向很接近，但同樣是6點至9點，因為模擬出來的路徑并不是和實測路徑完全一致的，所以風(fēng)向較容易出現(xiàn)偏差。

圖2 WRF模擬1min平均風(fēng)向與實測值對比

二、結(jié)論

綜合以上分析：當臺風(fēng)從目標點經(jīng)過時，風(fēng)速和風(fēng)向值與實測較為接近。而且當臺風(fēng)從目標點經(jīng)過時，剛好也是臺風(fēng)對目標點影響最大，風(fēng)速達到最大的時間段，而我們土木工程領(lǐng)域正是需要得到一系列的最大參數(shù)值，為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)。因此，我們可以初步得出結(jié)論：當臺風(fēng)從目標點旁邊經(jīng)過時，它的模擬結(jié)果是有較高的準確性的，能夠為其他領(lǐng)域提供參數(shù)支持。

[1]蘇源.2005年05號臺風(fēng)“海棠”路徑變化分析和數(shù)值模擬[D].南京信息工程大學(xué),2011.

[2]王喬喬.南海近海臺風(fēng)近地層風(fēng)場特性研究[D].中國海洋大學(xué),2013.

[3]寇媛媛.云跡風(fēng)資料同化在中尺度數(shù)值模擬中的對比研究(MM5模式和WRF模式)[D].南京信息工程大學(xué),2008.