强台风纳沙(1117)登陆过程的湍流特性分析
1117号强台风“纳沙”特点分析与比较
1117号强台风“纳沙”特点分析与比较摘要:利用现有资料,对1117号强台风特点及其原因进行了分析,与历史上相似个例0814号强台风“黑格比”和9615号强台风“莎莉”进行比较,结果表明:造成湛江市重大灾害的该类台风具有相同的季节、路径稳定、移动快、近海发展迅速、登陆强度大、阵风特别大、灾情重等特点。
关键词:强台风特点分析比较1117号强台风“纳沙”是典型的秋台风,先后四次登陆,给菲律宾、海南、广东、广西、越南和泰国等造成严重灾害。
本文利用历史资料,着重分析了1117号强台风的特点及其原因,并同历史上造成湛江市重大灾害的相类似个例—0814和9615号强台风进行比较分析,为今后对该类台风的预报业务提供参考。
1 强台风“纳沙”的概况1117号强台风“纳沙”于9月24日8时在菲律宾以东洋面生成,27日7时在菲律宾吕宋岛东部沿海登陆;29日07时在海南省文昌以东海面加强为强台风,14时30分在文昌市翁田镇沿海地区再次登陆,登陆时中心附近最大风力14级;29日21时15分在湛江市徐闻县角尾乡第三次登陆,登陆时中心附近最大风力12级;30日11时30分在越南广宁沿海地区第四次登陆。
据统计,“纳沙”造成菲律宾至少52人死亡、30人失踪,损失约67亿菲律宾比索;海南直接经济损失58.1371亿元,死亡1人;广东直接经济损失约28.6亿元,其中湛江12亿元;广西直接经济损失21亿元,死亡4人失踪1人;造成越南和泰国等东南亚国家引发洪灾,损失惨重。
2 强台风“纳沙”的主要特点2.1 路径稳定“纳沙”24日08时在菲律宾以东洋面生成后到25日20时加强为台风,偏西移动。
27日17时进入南海后,路径稳定在290°左右。
2.2 移速快“纳沙”进入南海之前以平均移速每小时约25km的速度向西偏北方向移动;进入南海后,平均移速也保持在每小时22～25km,超过9月份登陆广东和海南省的热带气旋多年平均移速10～15km/h。
1117号强台风“纳沙＂触发玉林强降水分析
增刊 １ 气象源自研究与应
用
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎ０． Ｓ ｌ
２ ０ １ ３年 ６月
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ Ｏ Ｆ ＭＥ Ｔ ＥＯＲ ＯＬ ＯＧＩ Ｃ ＡＬ ＲＥ Ｓ Ｅ ＡＲＣ Ｈ ＡＮＤ ＡＰ Ｐ Ｌ Ｉ Ｃ ＡＴ Ｉ ＯＮ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
其 中 玉林 北 流 大 容 山 出现 最 大 风 速 为 ４ ４ ． ７ ｍ． ｓ （ １ ４
级） 。
人南 海 东部 的海 面 。２ ９日 ０ ７时在 海南 东 部 近海再
次 加 强 为 强 台风 ， １ ４时 ３ Ｏ分前 后 在 海 南 省 文 昌市 翁 田镇 沿海登 陆 ， 登陆 时 中心附近 最大 风力 有 １ ４级 （ ４ ２ ｍ． ｓ ） 。２ ｌ时前 后 。 “ 纳沙” 的 中心在 广 东徐 闻角
降水过程进行分析。 结果发现 ： 西 太 平 洋 副 高强 盛 稳 定 是 台 风路 径 趋 势 稳 定 少 变 的 主要 原 因 。 冷 空 气 侵入 、 西 南 季 风气 流 和副 高 西 南侧 东南 气 流 的共 同作 用 增 强 了 台风 暴 雨 。水 汽 通量 散 度 负 值 区与 降 水 区域 有 一 定 的 对 应关 系 ， 水 汽 通量 散 度 梯 度 最 大 的 区域 对 台风 暴 雨落 区预 报 有 一 定 的 指 示 意 义 。 低 层 辐 合 、 高层辐散产生强烈的垂直上升运动 ， 为 强 降 雨 的产 生 提 供 了 有利 条 件 ． 高层 涡 度 最 大 负 值 出现 的时 段 与 玉林 市 降雨 最 强 时 段 相 对应 。
尾 乡 再 次登 陆 。登 陆 时 中心 附 近最 大 风 力有 ｌ ２级
（ ３ ５ ｍ． ｓ ） 。２ ２时 穿过 雷州半 岛进 入北 部湾 向西偏 北 方 向移 动 ， ３ ０ 日 ５时减 弱 为强 热 带 风暴 ， １ １时在 越 南 广 宁 附近登 陆并 减 弱为 热带 风暴 ， ｌ ７时在 越南 境 内减弱 为热 带低 压并逐 渐 消失 。 １ １ １ ７号 强 台风 “ 纳沙 ” 是 比较 典 型 的西 北 行 台 风， 前 期路 径西 北 移 为主 ， ２ ９日 １ ４时在海 南 第一 次 登 陆后 偏北 分量 加大 ， 有 所北翘 ， 进入 北部 湾后 偏西 分量加 大 ， 后期 转为 偏西 移为 主 ， 之后 直 至登 陆减弱
台风湍流积分尺度与脉动风速谱——基于实测数据的分析
台风湍流积分尺度与脉动风速谱——基于实测数据的分析肖仪清;孙建超;李秋胜
【期刊名称】《自然灾害学报》
【年(卷),期】2006(15)5
【摘要】基于4个台风过程中的长时间序列风速、风方向观测数据,分析研究了近地台风的湍流积分尺度和脉动风速谱等脉动特性。
介绍了湍流积分尺度的几种常见的计算方法,基于实测台风数据,分析研究了台风过程中湍流积分尺度的变化以及不同计算方法的稳定性。
根据实测数据计算了纵向脉动风速谱,并与Von-Karm an 谱、Davenport谱、S im iu谱和Harris谱等经验谱进行了比较,给出了最适合描述台风纵向脉动风速谱的经验谱。
还计算了横向脉动风速功率谱,并与基于各向同性湍流理论推导出的水平横向脉动风速谱进行了对比。
【总页数】9页(P45-53)
【关键词】湍流积分尺度;脉动风速谱;现场实测
【作者】肖仪清;孙建超;李秋胜
【作者单位】哈尔滨工业大学深圳研究生院;香港城市大学建筑系
【正文语种】中文
【中图分类】TU312.1
【相关文献】
1.基于台风“海葵”实测的近地脉动风速功率谱及相关性研究 [J], 王旭;安毅;黄鹏;周海根
2.基于设计基准条件的台风边界层脉动风速谱建模方法研究 [J], 李利孝;肖仪清;周超英;宋丽莉
3.基于台风“梅花”的近地层脉动风速功率谱及相干性研究 [J], 王旭;黄鹏;顾明
4.基于台风“梅花”的近地层湍流积分尺度实测分析 [J], 王旭;黄鹏;顾明
5.基于高海拔实测风速的脉动风速功率谱研究 [J], 刘颖莲; 郁永静; 丁平
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
2011年17号台风纳沙来了
台风“纳沙”来袭广西北海市中小学校全部停课今年第17号台风“纳沙”或对广西沿海地区造成正面袭击。
广西沿海海空客运29日受到不同程度影响，北海市中小学校全部停课。
据气象部门预测，今年第17号强台风“纳沙”29日下午14时30分在海南文昌登陆，登陆时最大风力14级(42米／秒)，15时“纳沙”减弱为台风，中心位于北纬19.8度，东经110.9度，也就是海南省文昌市境内，中心附近最大风力13级(40米／秒)，预计未来24小时台风中心将以每小时20公里左右的速度向西偏北方向移动，今晚进入北部湾海面。
受“纳沙”影响，9月29日，广西沿海(北海-海南，北海-涠洲岛)所有客滚船、客船全部停航，北海至海南海口往返航班取消。
据北海市防汛抗旱指挥中心有关负责人介绍，目前，在南海及北部湾海域作业的数千艘广西渔船已进港避风，该市中小学校29日起全部停课。
气象部门称，“纳沙”或为近年来登陆北海市最强的台风，预计带来雨量达200至400毫米，局面达500毫米。
北海气象台29日午间将防台风应急响应由Ⅱ级提升为Ⅰ级。
据悉，目前，广西各级海上搜救设备和力量已处于应急救援待命状态，有关部门亦已启动相关应急预案，全力防御出现强降水区域或发生的城乡积涝、局地山洪、泥石流和山体滑坡等地质灾害。
中国新闻网台风"纳沙"肆虐海口市区现内涝大树被连根拔起强台风“纳沙”预计29日午后在海南文昌登陆。
受其影响，海南东北部地区的海口、文昌、琼海遭遇特大暴雨。
海南省会海口狂风肆虐，大雨倾盆，由于遇到天文大潮，海水倒灌，部分市区出现内涝。
上午11时许，记者驾车从海口市区前往预计台风登陆点文昌，车过南渡江琼州大桥，风大雨急，不仅轮胎打滑，整个车身被吹得在桥中心左右“漂移”。
“纳沙”给海南带来的狂风暴雨，中午11时后逐渐加大，街头汽车报警器此起彼伏，路人撑伞难行。
记者驾车在市区主干道海府路，见到一株大榕树被连根拔起，倒下后占据了2-3个车位；街头行道树热带大王棕、椰子树，不少粗重的树枝被吹落，砸在路边停泊的车顶上；市区主干道海秀路，不少巨幅广告被吹落。
台风“布拉万”登陆过程中的风场特性分析
台风“布拉万”登陆过程中的风场特性分析我国沿海是遭受台风影响特别严重的区域,且大跨径结构物受台风天气的影响尤为突出,结构设计和施工都把风荷载当作重要荷载因素,台风天气条件下的风场特性研究已经受到越来越多科研部门的重视。
台风信号是典型的非线性非平稳过程,现有的时频分析方法难以对风场非平稳特性进行定量分析,大部分研究都是基于定性评价,无法满足工程和研究领域的要求。
大跨度桥梁桥位处风场特性研究在桥梁风工程领域中占有重要地位,目前,大部分桥梁桥位处风场特性研究都是基于一个固定桥位处,而大跨度桥梁不同桥位处台风风场特性的比较研究甚少。
现行规范中也缺少对台风作用下的相关荷载规定,台风作用下的风场特性和结构风致响应的研究矛盾日益增大。
针对上述问题,本文基于西堠门大桥上观测的台风“布拉万”登陆过程中的风特性数据,对其进行风特性参数研究和台风信号非平稳特征定量分析。
主要研究内容为:1.台风特性观测。
分析台风“布拉万”观测过程,实时观测记录台风过程中的基本风要素的变化过程,对记录的风特性数据进行统计与处理,且介绍了台风登陆路径、风特性观测的仪器以及观测位置。
2.台风登陆过程湍流特性分析。
分析了台风过程中平均风速风向风攻角、风剖面及相关系数、紊流度、阵风因子、紊流积分尺度及脉动风速功率谱等特性,得出台风“布拉万”水平向平均风速呈单峰分布历程,10分钟平均时距风向从179°减小到59°,变化值为120°;阵风因子随紊流度的增大而增大,三向紊流度和阵风因子都随平均风速的增大而减小,紊流度三个分量均值之间的比值为I_u:I_v:I_w(28)1:0.83:0.382,台风过境前后期实测谱与Von Karman谱拟合效果较台风过境中期好。
3.大跨径桥梁不同桥位及不同时距的脉动特性对比分析。
基于西堠门大桥上七个观测站的实测数据进行台风风场脉动特性对比研究,并进行近地面和超高空台风风场特性以及台风登陆不同过程湍流特性的比较研究。
强台风“纳沙”引发的特大暴雨过程数值试验
强台风“纳沙”引发的特大暴雨过程数值试验杨仁勇;闵锦忠;郑艳【期刊名称】《高原气象》【年(卷),期】2014(0)3【摘要】利用中尺度模式WRF对2011年9月29 30日1117号强台风"纳沙"登陆并穿过海南岛北部引发的海南岛西部特大暴雨过程进行了数值模拟和地形敏感性试验。
结果表明,在海南岛北部登陆西行的台风降水量分布呈五指山以北地区多、以南地区少的特征,而北面的强降水带又是西部多、东部少。
12 km水平格距模拟的48 h降水量和逐3 h降水量与实况基本相符,台风登陆时间与地点误差也较小,路径和强度模拟效果均较好。
对比控制试验和地形敏感性试验模拟的24~48 h降水量发现,有地形时,海南岛西部地区24 h降水量普遍有50 mm以上的增幅,西部山区有150 mm以上增幅,西部山区主峰北侧有350 mm增幅。
特别是强降水中心与西部主山峰紧密相连,地形的存在对台风"纳沙"在海南岛西部地区的降水量增幅明显。
但受五指山脉地形的阻挡,处于台风环流中西北气流背风坡的海南岛东南部地区降水量有50~150 mm的减幅。
从低层中小尺度流场和垂直速度的对比分析可以看出,控制试验与零地形试验结果存在明显差别,五指山脉西部的地形可以增强低层扰动,有利于产生中尺度对流小涡,从而增加台风降水。
王下乡的特殊地形对台风降水显著偏多起到重要作用。
【总页数】9页(P753-761)【作者】杨仁勇;闵锦忠;郑艳【作者单位】南京信息工程大学大气科学学院;海南省气象台【正文语种】中文【中图分类】P435.2【相关文献】1.1117号强台风“纳沙”造成广西持续大范围暴雨诊断分析2.“尤特”超强台风残留低涡引发的广西特大暴雨成因分析3.1117号强台风“纳沙”路径及特大暴雨成因分析4.1117号强台风“纳沙”引发海南岛特大暴雨过程分析5.2019年超强台风“利奇马”引发浙江特大暴雨过程分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1117号强台风“纳沙”后期特征分析
1117号强台风“纳沙”后期特征分析农钢;詹莹玉;苏彦;梅宁光;周云霞【摘要】利用NCEP1° ×1 °逐6h再分析资料、常规天气资料、中尺度自动站等资料,采用多种资料综合分析强台风“纳沙”,探讨台风后期南折登陆越南时桂西南局部降水偏少以及“纳沙”残留云系和冷空气共同作用产生暴雨的原因.结果表明,孟加拉湾低压东北移,使中南半岛高压加强,“纳沙”西侧北风加强,导致其偏离原来的路径向偏西南方向移动,对桂西南影响不如预计的大；来自印度洋的水汽输送和来自南海中部偏南气流的水汽输送在海南岛附近汇合北上,使北部湾和广西中部雨量增大；台风东西两侧V分量大小及V分量最大风速轴的走向对台风路径南(北)折有很好的相关性,当V分量最大风速轴左右对称时,台风移向沿原来的方向稳定少变,而当V分量最大风速轴发生偏转时,台风路径可能出现南(北)折,南(北)折的角度大致与V分量最大风速轴与横轴的夹角相当.%Based on NCEP 1° x 1° reanalysis data, conventional observation data and Mesoscale automatic weather station data, the typhoon " NESAT" was comprehensively analyzed. The causes to the less precipitation in southwestern Guangxi due to the south-turn landing of typhoon in Vietnam and the co-influence of "Nesat" residual cloud system and cold air to produce rainstorm were discussed. The results showed that the low pressure of Bengal Bay moving towards northeast strengthened the high pressure of Indo-China Peninsula, the north wind of "Nesat" on its west side strengthened, resulting in "Nesat" moving towards the southwest, the impact on southwest Guangxi was not as large as expected; the water vapor transport from India Ocean and the South China Sea converged in Hainan Island and moved northward, BeibuGulf and Central Guangxi rainfall increased; V wind at east and west sidesof typhoon and the direction of the axis of maximum V wind were in good correlation with typhoon path south-turning( north-turning). When the axis of maximum V wind was symmetrical, typhoons moved along the original way, when the axis of maximum V wind was deflected, typhoons path might appear south-turning (north-turning) , the angle is equivalentto the angle between the axis of maximum V wind and the horizontal axis.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)029【总页数】4页(P14400-14402,14439)【关键词】强台风;"纳纱";诊断分析;后期特征【作者】农钢;詹莹玉;苏彦;梅宁光;周云霞【作者单位】广西崇左市气象台,广西南宁530001;广西崇左市气象台,广西南宁530001;广西崇左市气象台,广西南宁530001;广西崇左市气象台,广西南宁530001;广西崇左市气象台,广西南宁530001【正文语种】中文【中图分类】S424近年来，热带气旋路径变化及台风后期极端暴雨的研究取得了不小的进展［1-4］。
不同分类路径下登陆的强弱台风降水特征分析
2023-11-06CATALOGUE目录•引言•台风路径分类概述•强台风降水特征分析•弱台风降水特征分析•强弱台风降水特征对比分析•台风路径分类对降水特征的影响分析•研究结论与展望01引言登陆台风对人类社会和自然环境具有重大影响，造成的损失非常巨大。
台风降水是造成灾害的重要因素之一，因此研究不同分类路径下登陆的强弱台风降水特征具有重要意义。
研究背景与意义目前，国内外学者已经对台风降水特征进行了大量研究，但主要集中在单一路径下的研究，而对不同分类路径下的研究还相对较少。
另外，在研究方法上，还存在数据不完整、分析方法单一等问题，导致研究结果存在一定的局限性。
研究现状与不足研究内容本研究将通过对历史气象数据进行整理和分析，对不同分类路径下登陆的强弱台风降水特征进行深入研究，探讨其分布规律、影响因素和变化趋势等。
研究方法本研究将采用数理统计、GIS技术、概率论等多种方法进行数据分析。
具体包括：建立数据库、数据预处理、GIS可视化、概率分析等。
同时，还将结合相关气象学、地理学等学科知识进行综合分析。
研究内容与方法02台风路径分类概述03根据台风活动时间将台风分为常年、季节性、非常规等不同活动时间。
台风路径分类标准01根据登陆地点将台风路径分为不同的登陆路径，如西北路径、西进路径、转向路径等。
02根据台风强度将台风分为强台风、台风、强热带风暴和热带风暴等不同级别。
不同路径分类的特点台风沿西北方向向中国大陆靠近，一般带来较强的降水和大风天气，但影响范围相对较小。
西北路径台风从菲律宾以东向中国大陆靠近，路径较为稳定，影响范围较广，持续时间较长。
西进路径台风在海上向北或向南转向，一般影响范围较小，但带来的降水强度较强。
转向路径还有其他一些不常见的路径分类，如回旋路径、倒抛物线路径等，这些路径下的降水特征和影响范围也有所不同。
其他路径通过对台风路径的分类和特点分析，有助于提高台风降水的预报准确率。
提高预报准确率指导防灾减灾增强公众防范意识了解不同路径分类下台风的降水特征和影响范围，有助于指导防灾减灾措施的制定和实施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
强台风纳沙(1117)登陆过程的湍流特性分析蒋承霖;黄浩辉;陈雯超;张光宇【摘要】利用广东徐闻测风塔观测到的1117号强台风纳沙的三维超声测风数据,采用三维分析法,分析台风在登陆过程的近地层湍流特性,得出以下结论:1)台风风速时程曲线呈明显\"M\"型双峰分布,台风8级以上大风的风向按顺时针最大连续偏转了219°,台风过程10 min最大风速为25.2 m/s,0.1 s极大风速为36.2 m/s;2)台风过程8级以上强风的平均风攻角为0.9°;3)8级大风样本的湍流强度纵向为0.14、横向为0.12、垂直向为0.07,三维方向的湍流强度之比Iu﹕Iv﹕Iw=1﹕0.86﹕0.5;4)8级以上强风的u、v、w三维湍流积分空间尺度平均值分别为132、51、28 m;5)台风过境前后的大风区与台风中心的小风区的湍流谱样本均不满足-5/3律和各向同性假设.【期刊名称】《气象科技进展》【年(卷),期】2019(009)003【总页数】5页(P144-148)【关键词】台风;风攻角;湍流特性【作者】蒋承霖;黄浩辉;陈雯超;张光宇【作者单位】广东省气象防灾技术服务中心,广州 510080;广东省气象防灾技术服务中心,广州 510080;广东省气象防灾技术服务中心,广州 510080;广东省气象防灾技术服务中心,广州 510080【正文语种】中文0 引言台风的破坏力极大，是世界上最严重的自然灾害之一。
台风挟带狂风、暴雨，导致大批房屋、建筑被毁，城镇、农田受淹，电力、交通、通讯中断，并造成大量的人员伤亡和财产损失。
我国是世界上受台风危害最甚的国家之一，随着经济的快速发展，近海和沿海大型工程结构朝着超长、高耸、大跨和柔性的方向发展，这些建筑在设计、施工及营运各阶段均对抗风有着非常高的要求。
因此，摸清台风在近地层的湍流特性对建筑结构的设计及预防台风灾害等方面具有至关重要的意义。
国内外学者对台风进行了各方面的研究，取得了大量的成果。
胡尚瑜等[1]研究了不同时矩下近地台风的实测风特性；谭晓伟等[2]对超强台风桑美（2006）登陆前后低层风廓线进行了数值模拟分析；肖仪清等[3]基于4个台风过程中的长时间序列风速、风向观测数据，分析研究了近地台风的湍流积分尺度和脉动风速谱等脉动特性；宋丽莉等[4]研究了“鹦鹉”台风经过澳门友谊大桥的湍流特性；史文海等[5]基于2008年影响温州的台风海鸥、凤凰和蔷薇的实测风场资料，分析了不同平均时距下近地台风的湍流特性；王蓉等[6]利用广东省沿海海洋站及近海浮标的实测资料，对1208号台风韦森特的特性进行了分析和探讨；许娈等[7]利用 1011 号台风凡亚比高分辨率数值模拟资料及合力散度方程，诊断分析了台风凡亚比的合力散度水平分布及演变过程；王旭等[8]研究了台风梅花的近地层脉动风速功率谱及相干性；钱燕珍等[9]利用雷达资料对强台风海葵登陆前后强度变化进行了分析。
由于台风路径的不确定性，要探测到台风中心附近的强风数据并不容易，华南地区用三维超声测风仪观测到的完整台风样本仍然较少，本文基于捕捉到的1117号强台风纳沙登陆过程的三维超声测风数据，从三维方向探讨强台风登陆过程的近地层湍流脉动特性，观测塔距离台风中心最近时仅有18 km，取得了台风登陆过程较为完整的记录，观测数据对台风特有的强风代表性较好，有利于摸清华南沿海登陆台风的风环境和风特性参数，从而保障沿海的工程安全，为工程抗风设计、施工及营运各阶段所需的关键参数提供依据。
1 观测设置和台风过程1.1 观测位置和仪器观测塔设置在广东省湛江市徐闻县南山镇三塘村，塔基海拔4 m，塔高112 m，90 m高度安装了英国Gill公司生产的WindmasterPro三维超声测风仪。
WindMasterPro超声测风仪最大风速量程为65 m/s，最大采样频率为32 Hz，本观测以10 Hz采样频率进行三维瞬时风速数据记录。
1.2 台风过程概况1117号强台风纳沙于2011年9月25日05时（北京时，下同）加强为强热带风暴级，于25日夜间加强为台风级，并于27日07时在菲律宾吕宋岛沿海地区登陆，登陆时中心附近最大风力为14级（45.0 m/s），随后台风继续向西北偏西方向移动，于27日下午进入南海东部海面，于29日早晨加强为强台风级，并于29日14时30分在海南文昌翁田镇沿海地区登陆，登陆时中心附近最大风力达14级（42.0 m/s）、中心最低气压为960 hPa（图1）。
徐闻观测塔距离台风中心的最近距离约18 km，实测到的最大10 min平均风速为25.2 m/s，0.1 s极大风速为36.2 m/s。
图1 台风纳沙过程路径示意图 Fig. 1 The track of Typhoon Nesat根据该台风过程持续时间，在此筛选台风纳沙过程的分析数据样本开始于2011年9月29日06时10分—30日06时，共24 h的记录数据，重点分析8级及以上大风（10 min平均风速≥17.2 m/s）时段出现在2011年9月29日10时30分—30日02时10分。
2 数据处理和分析方法2.1 基础数据处理1）子样划分：将超声风速仪记录的所有原始数据按10 min时距分割成多个子样本，每个子样本均有10 Hz×600 s＝6000组三维风速风向记录。
2）剔除无效和异常数据。
3）有效数据完整率达95%的样本作为一个子样本。
2.2 平均风速和风向如果实测三维风速ux(t), uy(t)和uz(t)是定义在超声风速仪坐标下的三个实数序列，以10 min为基本时距分析，则水平平均风速U和风向角Φ分别为垂直风速方向与风速仪坐标z轴相同，因此垂直平均风速W为式中，，和?分别表示10 min时距样本的三维风速平均值。
在10 min时距内，纵向脉动风速分量u(t)、横向脉动风速分量v(t)和垂直脉动风速w(t)可根据以下公式计算，结果作为脉动风速统计分析的数据基础2.3 风攻角风攻角指风的来流方向与水平面的夹角。
风攻角对建筑结构物特别是柔性结构物的影响比较突出，其长时间作用会加速或加重结构的疲劳损坏。
强风时，风攻角的改变可能对结构造成突然损伤甚至破坏。
2.4 湍流强度湍流度反映了风的脉动强度，是确定结构脉动风荷载的关键参数，定义湍流度为10 min时距的脉动风速均方根与水平平均风速的比值式中，σi分别表示对应于脉动风速u(t)、v(t)和w(t)的均方根，相当于湍流脉动风速在i方向上的动能。
2.5 湍流积分尺度湍流积分尺度的定义和计算根据Taylor冷冻假设 [10]式中，Li、ri分别表示u, v和w分量的积分长度和自相关系数，τ0.05表示自相关系数从1单调减小至0.05时对应的延迟时间。
2.6 湍流功率谱密度湍流功率谱密度函数的工程模型有很多表达形式，我国桥梁抗风设计规范[11]采用了用摩阻速度归一化的Simiu谱和Panofsky谱，根据Simiu谱和能量归一化原理应当存在从大气边界层理论分析，摩阻速度只有在接近地面有限高度（约30 m）内基本为常数，而且前提条件是“纯机械湍流”，即浮力的作用可以忽略[12]。
桥梁结构高度一般超过30 m，因此不宜用摩阻速度无量纲化湍流功率谱密度函数模型。
从表达“脉动能量”的角度出发，功率谱密度函数在全频段的积分等于脉动风速能量的总合，用脉动风速的方差对湍流功率谱密度归一化更合适，Simiu谱和Panofsky谱的脉动速度方差无量纲化形式[13] ，其公式如下式中，Su、Sv、Sw分别为三个脉动分量的功率谱密度函数；f为莫宁坐标，定义为f=nZ/U；σu和σw分别表示脉动风速u(t)和w(t)对应于U的均方根；n为频率；Z为高度。
3 台风的湍流特性实测分析3.1 台风测风数据的代表性判别研究台风边界层脉动风场对大型结构建筑的影响主要是研究台风过程的强风时段的脉动风场特性。
根据热带气旋等级划分标准和台风系统的风场结构特点，判断台风核心强风区域是否经过观测点的条件为同时满足以下两点：1）台风过程8级及以上大风（10 min平均风速≥17.2 m/s）的风向角连续偏转大于120°；2）台风过程出现8级及以上大风（10 min平均风速≥17.2 m/s）的风速时程曲线呈“M”型双峰分布，双峰之间的底部出现小于11 m/s（5级）的风速（近地层），为台风眼区[14]。
在徐闻测风塔观测的强台风纳沙8级（17.2 m/s）以上的大风时段出现在2011年9月29日10时30分—9月30日02时10分，台风8级以上大风的风向按顺时针连续偏转了219°，台风风速时程曲线呈明显“M”型双峰分布，双峰之间的底部风速小于11 m/s；由此可以判断台风核心强风区域经过徐闻测风塔观测点，其观数据对台风特有的强风特性代表性较好。
3.2 平均风速、风向徐闻测风塔记录的强台风纳沙过程在台风过境前的10 min最大风速为25.2 m/s，台风过境后的最大风速为22.3 m/s，台风中心小风期（风速小于11 m/s）持续时间达90 min，最小风速为4.9 m/s，0.1 s极大风速为35.2 m/s，出现在台风过境前（2011年9月29日11时50分）（图2）。
图2 台风纳沙过程的风速和风向 Fig. 2 Wind speed and direction of Typhoon Nesat process台风8级以上大风过程的风向由登陆前的307°，沿顺时针方向偏转，最大时转为登陆后的166°，风向最大转换幅度达219°。
3.3 风攻角从图3可见，强台风纳沙过境前后风攻角差异较大，其中表1给出了台风8级强风样本的平均风攻角，整个台风过程8级以上强风的平均风攻角为0.9°。
台风过境前8级以上强风样本的风攻角均为负值，在-2.5°～-0.11°范围内变化，平均值为-1.4°，最大风攻角为-2.5°，对应的风速为18.3 m/s，风向为311°；台风过境后8级以上强风样本的风攻角均为正值，风攻角在3.5°～8.2°范围内变化，平均值为4.9°，最大风攻角为8.2°，对应的风速为20.4 m/s，对应的风向为149°。
图3 台风纳沙过程的风速和风攻角 Fig. 3 Wind speed and wind attack angle of Typhoon Nesat process3.4 湍流强度图4给出强台风纳沙在纵向、横向和垂直向三维方向的湍流强度变化过程，湍流强度时程变化与风速时程变化有一定的相似性，在台风中心最小，在台风眼壁强风区附近出现最大值。