董浩天，陶 韬，杜晓庆

(1.上海大学，上海 200444；2.东京工业大学，日本 东京 152-8550)

0 引 言

我国东南沿海常年受到西北太平洋台风灾害的影响[1-2]。据国家应急管理部统计，仅2018年前三季度全国台风等风致灾害就造成4 712.2万人次受灾，203人死亡，直接经济损失854.2亿元。随着计算机硬件和软件的发展，近年来中尺度气象模式常用于台风过程的模拟和预测。WRF（Weather Research andForecasting model）开源中尺度气象模式采用了完全可压缩非静力平衡欧拉方程，并提供了大量物理参数化方案和数值方法选项，在大气边界层模拟和预报上明显优于传统大尺度气象模式[3]。Gu等[4]采用WRF模式模拟了2002年台风Rusa的中心路径和风速分布。Tse等[5]采用WRF模拟了台风过程近地风场，发现WRF可得到较好的平均风剖面和风速时程结果，但近地风速误差显着。Jiménez等[6]通过在控制方程中加入由地形复杂度定义的源项，提高了WRF模拟亚格子地形特征的能力。总的来说，WRF可以一定程度上预测/再现台风路径，并较好地模拟近地10 min平均风速时程；但由于控制方程形式、数值过滤、贴体网格和边界条件等原因，其对台风过程复杂地形近地湍流特征的模拟效果仍难以满足风工程的研究需求[7]。

复杂地形风场研究，特别是我国东南沿海地区复杂地形台风过程风场的研究，对灾害预防和风资源开发有着重要意义[8-10]。而同平坦地形相比，峡谷、高山、海峡等山区地形的特征尺度与大气边界层高度相近，易发生越山风、峡谷风和特征湍流等现象。随着湍流模型、网格技术、数值算法和计算机硬件的发展，计算流体动力学（CFD）方法已广泛应用于风工程领域并部分替代风洞试验，新版抗风规范[11]已对采用CFD虚拟风洞试验方法进行桥梁抗风研究给出了指南。……