帽儿山地区台风“美莎克”风场实测分析
2021-07-15衣海林
黑龙江交通科技 2021年6期
衣海林
(东北林业大学土木工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
1 台风路径及现场实测
“美莎克”于2020年8月28日15时发源于在菲律宾吕宋岛以东,在原地回旋后,转向偏北转北偏西方向的东海东南部海面移动,9月1日5时定义为超强台风。此后“美莎克”逐渐转向北偏东方向移动,强度转趋减弱,于9月3日1时韩国庆尚南道沿海登陆,后继续北上,并于9月3日13时移入中国吉林省,随后停止编号。
帽儿山风环境观测塔坐落在中国黑龙江帽儿山国家野外科学观测研究站(北纬45°24′,东经127°40′)附近。该区域位于我国东北部,但是今年受到太平洋信风影响,台风登陆影响东北地区的次数较往年相比较多。观测站设置有50 m高的观测塔,分别设置有5个来自英国GILL的三维超声波风速传感器WindMaster来分析研究复杂地形林区的季风和台风特性。风速观测层距地面距离分别为5 m、10 m、20 m、35 m和50 m,传感器的采样频率设置为10 Hz,本次研究由于篇幅有限,只使用50 m高度的风速数据来分析处理。
2 实测数据处理
2.1 实测数据预处理
按照《公路桥梁抗风设计规范》,将数据划分为10 min时间间隔处理分析。使用超声波风速计可以获得三个方向的风速矢量数据,即Ux,Uy和Uz。统计时距内的平均风速U和对应的平均风向角β分别根据公式(1)和(2)计算
(1)
(2)
顺风向、横风向和竖向的脉动风速分别为u、v和w,可以通过以下公式计算
u=Uxcosβ+Uysinβ-U
(3)
v=Uycosβ+Uxsinβ
(4)
w=Uz-W
(5)
2.2 湍流强度
湍流强度可以表征实测脉 动风速的强烈程度,作为描述大气湍流强弱的重要统计参数,计算公式可表示为
(6)

2.3 阵风因子
阵风因子定义是在阵风持续周期内最大平均风速与10 min平均风速之比,表达式为……p>
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