WRF台风模拟结果与利通广场实测数据对比

(广州大学 广东 广州 510006)

国内外在WRF模式模拟台风方面做了很多研究，而且模拟的效果好，能反映台风的实况。苏源[1]利用中尺度模式WRF-ARW对0505台风“海棠”的整体路径进行了模拟。实验表明，WRF能够较好的模拟“海棠”的路径和强度，能够客观的反应“海棠”整个生命周期的路径和强度变化特征。王乔乔[2]采用WRF中尺度数值模式对0814号台风黑格比进行模拟试验。结果表明：模拟台风黑格比的台风路径、结构、风速与实况基本吻合可用于海上风电场极端风况分析。寇媛媛[8]使用MM5和WRF模式对2005年15号台风的模拟试验发现，对于台风最大风速和中心气压的模拟，WRF比MM5更接近于实况。

一、利通广场风速风向分析

(一)实验方案

本文运用WRF中尺度数值模式，选取Eta Mellor-Yamada-Janjic TKE边界层方案和新 Kain-Fritsch 方案积云参数化方案组合得到定点的模拟风速风向数据与实际观测的数据进行对比分析，以此来进一步验证WRF模式模拟结果的可靠度。

本部分提取的点位于广州市利通广场(113.3201°E,23.1287°N)，离地高度300m，位于在台风“天鸽”路径的右侧。图3-22和图3-23分别为台风“天鸽”在该点的模拟数据与实测1分钟平均风速、风向的对比图。采取世界时间。

(二)对比分析

由图1，世界时间23日0点至当天03点，模拟值偏大；当天3点至9点，风速大小接近且变化趋势基本一致；9点之后，风速变化趋势一致，但是模拟的风速值较实际偏大。从风速值来看，3点至9点，即北京时间23日11点至17点，刚好是台风接近登陆以及从目标点旁边经过的时间段。说明当台风从目标点旁边经过时，WRF的模拟结果具有较高的可信度。

图1 WRF模拟1min平均风速与实测值对比

由图2，在23日0点至6点，风向值非常接近且变化趋势基本相同；6点至9点风向相差变大，平均相差40多度；9点之后，基本保持稳定的相差值，平均相差九十多度。0点至6点，即台风登陆前5小时至从目标点附近经过的时间段，风向很接近，但同样是6点至9点，因为模拟出来的路径并不是和实测路径完全一致的，所以风向较容易出现偏差。

图2 WRF模拟1min平均风向与实测值对比

二、结论

综合以上分析：当台风从目标点经过时，风速和风向值与实测较为接近。而且当台风从目标点经过时，刚好也是台风对目标点影响最大，风速达到最大的时间段，而我们土木工程领域正是需要得到一系列的最大参数值，为结构设计提供依据。因此，我们可以初步得出结论：当台风从目标点旁边经过时，它的模拟结果是有较高的准确性的，能够为其他领域提供参数支持。

[1]苏源.2005年05号台风“海棠”路径变化分析和数值模拟[D].南京信息工程大学,2011.

[2]王乔乔.南海近海台风近地层风场特性研究[D].中国海洋大学,2013.

[3]寇媛媛.云迹风资料同化在中尺度数值模拟中的对比研究(MM5模式和WRF模式)[D].南京信息工程大学,2008.