申请/专利权人：河海大学

申请日：2024-01-11

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117556640B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明公开了一种基于双台风相互作用的风暴潮数值模拟方法，属于风暴潮预报技术领域。本发明方法包括以下步骤：收集目标区域所在海域的历史台风资料，筛选出影响目标区域的历史双台风事件，构建双台风数据集；基于Liou‑Liu经验公式计算双台风发生相互作用的阈值距离，判断构建参数化风场模型时是否需要双台风相互作用；构建考虑双台风相互作用的参数化风场模型，并驱动目标区域沿海风暴潮数值模型对双台风作用下风暴潮进行模拟研究。本发明解决了构建双台风风场时忽略双台风相互作用的问题，提高了双台风作用下风场及风暴潮模拟的精度。

主权项：1.一种基于双台风相互作用的风暴潮数值模拟方法，其特征在于：包括如下操作：收集目标区域所在海域的历史台风资料；基于历史台风资料，按两台风共存时间大于48小时且共存期间最近中心间距小于1600km的标准筛选出影响目标区域的历史双台风事件，构建双台风数据集，其中双台风数据集包括双台风的经度、纬度、中心最低气压、近中心最大风速、双台风中心距离和共存时间；采用Liou-Liu经验公式，量化双台风发生相互作用的阈值距离，根据阈值距离判断构建参数化风场模型时是否考虑双台风之间的相互作用，基于判断结果构建参数化风场模型；基于参数化风场模型，驱动基于ADCIRC构建的目标区域沿海风暴潮数值模型，基于双台风数据集，模拟双台风作用下的风暴潮，并将模拟得到的风暴潮位与实测潮位对比，评估双台风下风暴潮位的模拟精度；所述根据阈值距离判断构建参数化风场模型时是否考虑双台风之间的相互作用，基于判断结果构建参数化风场模型，具体包括：判断双台风中心距离是否小于或等于阈值距离，若是，则考虑双台风之间的相互作用，引入互旋分量修正双台风之间的相互影响，构建考虑双台风相互作用的参数化风场模型，若否，则将双台风作为两个相互独立的单台风风场，构建不考虑双台风相互作用的参数化风场模型，单台风风场由移行分量和旋转分量组成；所述考虑双台风相互作用的参数化风场模型的构建具体包括如下操作：确定双台风互旋中心： ；其中，、分别为台风1、台风2的最大风速，为计算点到台风1中心的距离，d为两个台风中心间距；确定双台风的互旋角速度： ；其中：为双台风由于藤原效应发生的互旋角速度，、分别为台风1、台风2的最大风速半径；计算双台风相互作用的互旋分量： ； ；其中：、分别为台风1、台风2由于藤原效应引起的互旋分量，、分别为计算点到台风1、台风2中心的距离；通过叠加旋转分量、移行分量和互旋分量，得到考虑双台风相互作用的单台风风场： ； ；其中：,为台风1、台风2的单台风风矢量场，为移速系数，随着台风最大风速半径增大，取值47~67，为摩擦修正系数，为计算点与台风中心连线与x轴的夹角，,为台风1、台风2的梯度风速，即旋转分量，,为台风1、台风2的移行风速，即移行分量，为梯度风与海面风的夹角，取恒定值20°，为距台风中心的距离；构建考虑双台风相互作用的参数化风场模型； ； ；其中，为双台风风矢量场，为权重系数；所述不考虑双台风相互作用的参数化风场模型的构建包括如下操作：采用Holland模型计算单台风风场的旋转分量： ；其中：为距台风中心处的梯度风速，为科氏力，为距台风中心的距离，为台风中心气压，是外围环境气压，是台风最大风速半径，B为Holland模型的气压剖面参数，为空气密度；移行分量采用宫崎正卫模式，表达式为： ；其中，为与台风中心的距离为的计算点处的移行速度，为台风中心移行速度；通过叠加旋转分量、移行分量，得到不考虑双台风相互作用的单台风风场： ； ；其中：,为台风1、台风2的单台风风矢量场，为移速系数，随着台风最大风速半径增大，取值47~67，为摩擦修正系数，为计算点与台风中心连线与x轴的夹角，,为台风1、台风2的梯度风速，即旋转分量，,为台风1、台风2的移行风速，即移行分量，为梯度风与海面风的夹角，取恒定值20°，为距台风中心的距离；融合两个台风的风场，构建不考虑双台风相互作用的参数化风场模型； ； ；其中，为双台风风矢量场，为权重系数，、分别为台风1、台风2的最大风速，、分别为计算点到台风1、台风2中心的距离。

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权利要求：

百度查询： 河海大学 一种基于双台风相互作用的风暴潮数值模拟方法

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