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我国东南沿海城市和近海海域的台风极值风速预测: 2024年; 台风灾害严重影响我国东南沿海地区,通过开展台风数值模拟和极值风速预测,可精细化评估我国东南沿海城市和近海海域的台风危险性。采用基于随机森林模型的全路径台风模拟方法,对西北太平洋台风开展数值模拟,利用历史台风观测数据验证了该方法的可靠性与适用性。结合三维空间参数化台风风场模型,估算9个我国东南沿海城市不同重现期下的台风极值风速,发现广义极值分布(Ⅲ型)能更好地描述台风极值风速统计特征。将各城市的台风设计风速估算结果与GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》中的推荐值及已有研究进行了比较,验证了台风模拟结果的可靠性,并发现低纬度城市的台风设计风速尚未超过规范中的推荐值,而高纬度城市的台风设计风速则略高于规范中的推荐值。基于台风全路径模拟和极值风速估算结果完成了我国东南沿海地区台风设计风速的区划图绘制,直观地反映了我国台湾岛及台湾东部海域的台风危险性最大,浙江东部、福建南部至广东一带以及海南岛南部等地区也面临较大的台风风险。; 黄铭枫杜海王卿王立忠卞荣张华杰赵梦石郭一凡; 关键词：台风极值分布极值风速

基于风过程划分的高铁沿线秒级极值风速预测方法、系统: 本发明公开了基于风过程划分的高铁沿线秒级极值风速预测方法、系统，该方法包括利用高铁风速秒级颗粒度显著特征点提取算法，提取高铁沿线秒级风速观测序列的初始显著特征点并去除过渡性峰值，获得最终的显著特征点集合，根据该集合将风过...; 叶小岭安然张颖超熊雄胡凯邓华陈昕王翼虎李昆

考虑方向的高层建筑围护结构极值风速预测及抗风策略研究: 2024年; 风荷载是高层建筑围护结构的主要控制荷载,在总结高层建筑围护结构抗风研究成果的基础上,结合我国现行《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012规定,通过选取26年十六风向年极值序列,根据极值理论选取Gumbel分布模型预测极值风速并与规范值进行比较。研究结果表明:不考虑风向的不同重现期极值风速预测值较规范值偏大5%左右;分风向预测各个风向极值风速差异明显,最大值出现在NW方向,最小值出现在SW方向,不同重现期的最大、最小值均相差50%以上;强风向为西北-东南方向(N,NNW,NW,WNW,SSE,SE),其中NNW、NW方向50年、100年重现期极值风速预测值与规范值相差在3%、5%以内;弱风向为东北-西南方向(NE,ENE,SW,SSW,WSW),各方向50年、100年重现期极值风速均较规范值偏小30%左右。最后,依据计算结果对既有高层建筑围护结构防风维护和新建高层建筑围护结构施工提出合理建议。; 葛翠萍冯有良; 关键词：围护结构高层建筑极值风速

一种登陆台风区域极值风速预测方法: 本发明公开了一种登陆台风区域极值风速预测方法，包含如下步骤：基于全球粗分辨率气象预报数据，在目标区域运行WRF‑LES模型，获取登陆台风风场分布特性；建立考虑多变量影响的ARIMAX算法模型；基于ARIMAX算法模型，将...; 程家维张春伟顾留碗戈逸何泽俊赵林浩周政

基于SVM和最大熵模型的桥梁极值风速预测研究被引量：1: 2023年; 大跨度桥梁对极值风荷载作用十分敏感,基于桥址处长期实测风速数据得到合理的极值风速至关重要。由于在桥址处进行长期风速监测较难实现,研究极值风速预测方法对于大跨度桥梁抗风研究具有重要意义。以泉州湾高速铁路斜拉桥为工程背景,提出一种基于支持向量机(SVM)和最大熵模型的极值风速预测方法。通过临近风速观测塔与桥面风速仪同步实测短期风速数据建立SVM风速预测模型,预测得到桥面长达3 a的平均风速数据,进而采用最大熵方法计算得到桥梁高度处不同重现期内极值风速,最后采用时域分析方法进行桥梁抖振响应分析,探讨不同风速下桥梁抖振响应的差异。研究结果表明:SVM模型应用于风速预测效果比较理想,测试集预测风速与实测风速均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别为0.115和0.252。基于桥面预测平均风速样本,采用最大熵理论计算得到100 a重现期极值风速为21.52 m/s,小于泉州湾高铁斜拉桥抗风设计时采用的极值风速49.4 m/s。SVM模型预测得到的极值风速对应的主梁跨中位置横向、竖向和Rotx扭转抖振位移响应峰值与采用设计风速为49.4 m/s的桥梁抖振响应比较,降幅分别为80.3%,79.6%和78.7%。桥梁抖振响应受平均风速影响较大,选择准确的桥址处极值风速对桥梁抖振响应研究至关重要。研究结果可应用于仅有短期实测风速数据的桥梁得到合理的极值风速,为大跨度桥梁抗风研究提供参考。; 戴公连陈坤王芬葛浩肖尧饶惠明; 关键词：支持向量机最大熵模型

基于Monte Carlo方法的极值风速估计误差分析及其应用: 2023年; 采用有限实测风速样本估计重现期极值风速存在较大不确定性。为此,针对目前应用最为广泛的极大似然法估计广义极值分布,提出了基于Monte Carlo方法的极值风速估计误差分析算法,建立了依赖概型参数、样本容量和重现期的极值风速标准差广义数学表达式。结果表明:标准差随形状参数、尺度参数和重现期的增大而增大;随样本容量的增大而减小。结合我国4个气象站点(北京、喀什、福州、上海)实测风速数据,在进行数据地形修正、台风数据剔除的基础上,分析计算了各站点的重现期极值风速及其标准差,并与既有规范对比,当考虑抽样误差对极值风速预测的影响时,建议以一倍标准差作为量化标准更为合理。; 胡小浓方根深赵林葛耀君; 关键词：极值风速误差分析极大似然广义极值分布

沿海地区强台风与季风剖面特性及极值风速预测研究: 我国东南沿海地区是受台风与季风影响最显著的地带。沿海地区众多城市因位于太平洋风暴路径上成为台风灾害的高发区。同时，该地区也是典型的季风气候区，由于季风的不稳定性，不同季节均可能出现各种季风灾害。灾害性大风的直接作用会导致...; 祁倩倩; 关键词：强台风季风气候

基于中小尺度模式与神经网络的登陆台风极值风速特性研究: 2023年; 针对传统工程经验模型无法准确反映台风登陆过程中风场随时空发展的变异性和复杂性问题,以2019年登陆我国浙江省的超强台风“利奇马”为研究对象,基于WRF-LES中小尺度模式对其登陆全过程进行了高精度风场模拟,研究了台风影响区域极值风速时空特性,建立了预测登陆台风极值风速和发生时刻的BP神经网络模型。研究表明:WRF-LES中小尺度模式能有效模拟登陆台风风场;“台风中心影响区域”极值风速整体上高于“台风外围影响区域”,且极值风速基本出现在前眼壁影响阶段;不同区域的极值风速随台风登陆过程呈减小趋势,海上及大部分沿海、陆地区域在台风登陆前产生极值风速,而内陆区域在台风登陆前后均有可能产生极值风速;同时,构建的BP神经网络模型对台风中心、外围影响区域的极值风速预测误差分别为2.31%和2.33%,极值风速发生时刻预测误差分别为13.45%和16.32%。; 张春伟罗文生顾留碗; 关键词：台风极值风速 BP神经网络

结合风向分布的新疆西北地区极值风速变化研究——以博尔塔拉蒙古自治州富蕴县为例: 2023年; 本文基于Copula函数建立联合分布的方法,以新疆西北地区富蕴县的数据为例,研究考虑风向的极值风速概率分布。首先,利用非参数核密度估计模型对极值风速概率密度进行研究,选择高斯核密度和Scott无偏交叉验证法建立的模型对该地风速分布拟合效果优于传统威布尔分布和广义极值分布;其次,运用von Mises分布对风向变化规律进行拟合,4阶的von Mises分布对该地风向分布的拟合效果优于2阶、3阶模型;最后,建立基于Frank-Copula函数的风速风向联合概率密度函数,分析表明研究风速分布时考虑风向的作用是十分必要的。另外,利用模型对富蕴县50年重现期的极值风速和风能密度预测,结果发现未来南部方向的风速较小,达到12.051m/s,对应的风能密度较小,北部偏东和偏西两个方向的风速较大,最大风速达到32.548m/s,对应的风能密度也较大。如果不考虑风向的影响会导致高估该地区风速,对应风能密度的预测也存在较大差异。与传统的风速模型相比,本文提出的Frank-Copula模型的研究结果对预测富蕴县风速有一定的参考价值,同时也对研究其他地区风速分布提供了新思路。; 安晓燕闫在在; 关键词：COPULA函数

考虑大气环境影响的台风极值风速研究: 2023年; 随着全球环境的不断变化,台风的发生也有着较大的影响.为了考虑大气环境对台风极值风速的影响,以起点模型、路径模型和强度模型构成台风模型,该模型的三个组成部分是由研究点的相对海平面温度、绝对涡度、250 hPa和850 hPa垂直风切以及600 hPa相对湿度等大气环境所决定.首先,详细阐述起点模型、路径模型和强度模型的理论基础;然后,以香港地区为研究点,进行了台风关键参数相关性分析和不同重现期下的台风极值风速预测,并将研究结果与历史数据计算结果进行对比.研究结果发现:本模型的模拟结果与历史观测数据结果有着较好吻合度,表明此模型的可靠度;模拟结果略大于历史观测数据表明,在全球变暖的大环境下,台风极值风速较以往略有提高.; 孙建鹏吕冠军黄文锋赵健; 关键词：大气环境数值模拟

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