台风模拟预测
台风模拟与预测的科学方法分析
台风模拟与预测的科学方法分析台风是一种自然灾害，给人们的生活和财产带来了极大的威胁。
为了提前预判台风的路径和强度，科学家们发展了多种模拟和预测的方法。
本文将对台风模拟与预测的科学方法进行分析。
一、基于物理模型的台风模拟和预测方法物理模型是一种基于物理规律进行数值模拟的方法。
在台风模拟和预测中，物理模型使用大气和海洋的基本物理方程和参数来模拟台风的形成、发展和移动。
首先，物理模型需要获取真实的初始条件，包括大气和海洋的温度、湿度、风场等参数。
这些初始条件可以通过传感器、卫星观测和气象雷达等手段进行实时获取。
接下来，物理模型使用Navier-Stokes方程、热传导方程和动力学方程等基本方程来描述大气和海洋的运动以及能量和质量的转换。
根据这些方程，模型将初始条件带入计算并对未来的状态进行预测。
然后，物理模型需要考虑边界条件，如大气和海洋的边界摩擦、海洋表面的蒸发和降水等。
这些条件对台风的形成和演变起着重要的作用。
最后，物理模型还需要进行数值计算。
由于实际的物理方程往往非常复杂，无法直接求解，因此研究人员通常采用数值方法，如有限差分法、有限元法和谱方法等，来近似求解这些方程。
物理模型的优点是可以基于物理规律对台风进行详细的模拟和预测。
然而，由于大气和海洋系统的非线性和复杂性，物理模型往往需要非常高的计算能力和数据输入，同时对初始条件和边界条件的精度要求也很高。
二、基于统计模型的台风模拟和预测方法统计模型是一种基于历史数据和统计学方法进行模拟和预测的方法。
在台风模拟和预测中，统计模型通过分析过去的台风路径和强度数据，来预测未来的台风路径和强度。
首先，统计模型需要收集并整理历史的台风数据，包括台风的位置、时间、路径和强度等。
这些数据可以来自气象部门、卫星观测和气象雷达等。
接下来，统计模型通过对历史数据进行分析，计算出各种参数之间的相关系数和概率分布。
例如，在路径预测中，模型可以通过计算不同经纬度、季节和大气环流系统的相关系数，来预测台风可能出现的路径。
台风路径预测科学技术在预测台风路径中的应用
台风路径预测科学技术在预测台风路径中的应用台风路径预测科技在预测台风路径中的应用随着科技的不断发展和进步，人类有能力利用各种科学技术手段来进行天气预测，其中包括了对于台风路径的预测。
台风是一种极具破坏性的自然灾害，准确地预测其路径可以帮助人们及时采取相应的防范措施，减少损失。
本文将介绍台风路径预测所使用到的科技手段以及它们在该领域中的应用。
一、卫星遥感技术在台风路径预测中，卫星遥感技术是一种非常重要的工具。
通过卫星上搭载的各种传感器，可以实时获得大气、海洋和地面的相关数据，如风速、气压、温度、湿度等。
这些数据可以帮助科学家们更好地了解台风的形成和发展过程，从而预测它的路径。
卫星遥感技术的优势在于可以实时地获取大量的数据，并且可以对大范围的区域进行观测。
通过对这些数据的分析和处理，科学家们可以建立起数学模型，进而预测台风路径。
二、数值模拟预测方法数值模拟预测方法是基于计算机模型对台风路径进行预测。
通过收集和输入大量的气象观测数据，结合数学、物理等知识，科学家们可以建立起一套完整的数值模拟模型，用于预测台风路径。
这种方法的核心是建立一套完整的动力学模型，模拟出台风在特定的气象条件下的运行轨迹。
通过进行连续的数值计算和模拟，科学家们可以预测出台风未来的路径，并提供预警。
三、气象雷达技术气象雷达技术是近年来在台风路径预测中得到广泛应用的一种技术手段。
通过雷达对台风周围的大气状况进行实时监测，可以获取到更加准确的台风位置和强度数据。
气象雷达技术通过发射无线电波，利用波的反射和回波来获得台风的相关数据，如降雨图像、回波强度等。
这些数据对于预测台风路径非常重要，可以帮助科学家们更好地了解台风内部结构和演变过程，进而准确预测其路径。
除了上述提到的主要科技手段外，还有其他一些辅助的技术在台风路径预测中也起到了重要作用，如气象卫星、全球定位系统等。
这些技术的综合应用使得台风路径预测更加准确和可靠。
总结起来，科技在预测台风路径中发挥了重要的作用。
台风路径预测如何准确预测台风的行踪
台风路径预测如何准确预测台风的行踪台风是一种极具威力的自然灾害，给人们的生活和财产带来了严重的破坏。
为了提前做好防御措施，准确预测台风的行踪至关重要。
本文将介绍台风路径预测的几种常用方法及其原理，以及未来发展的趋势。
一、基于数理统计模型的预测方法数理统计模型是台风路径预测中常用的一种方法。
该方法通过对历史台风数据的分析和建模，通过统计学方法预测未来台风路径。
这种方法的原理是，通过研究历史数据中台风路径和其他环境要素（如大气压力、风速等）之间的关系，建立模型，并将这些关系应用于新的观测数据中，从而预测未来台风的路径。
二、基于物理模型的预测方法物理模型是台风路径预测中另一种常用的方法。
该方法通过建立数学方程组描述台风的演变，利用大气动力学和热力学原理，对台风的物理过程进行模拟和预测。
这种方法的原理是，通过对大气环境和海洋热力的模拟，计算出未来可能的台风路径。
三、基于卫星遥感技术的预测方法卫星遥感技术在台风路径预测中发挥着重要的作用。
通过卫星对台风图像的实时监测，可以获取关于台风的各种观测数据。
这些数据包括台风的位置、强度、结构等信息，用于精确预测台风的行踪。
卫星遥感技术的优势在于可以提供大范围的实时观测，为台风路径预测提供了重要的数据支持。
四、人工智能在台风预测中的应用近年来，人工智能技术在各个领域取得了巨大的突破，对于台风路径预测也提供了新的解决方案。
通过利用人工智能中的深度学习算法和大数据处理能力，可以更加准确地分析和预测台风的路径。
人工智能可以自动处理多源数据，并从中挖掘出与台风路径相关的特征，从而提高预测的准确性。
五、台风路径预测的挑战和未来发展趋势虽然台风路径预测的方法和技术已经得到了很大的提升，但仍然存在一些挑战。
首先，台风的路径受到各种复杂因素的影响，包括大气环流、地形等，这些因素对于预测的准确性提出了更高的要求。
其次，数据质量和数据的时效性也是一个问题，及时获取和传输数据对于预测的准确性至关重要。
数值模拟在台风路径预测中的应用
数值模拟在台风路径预测中的应用台风是一种极具破坏力的自然灾害，其路径的不确定性给沿海地区的人们带来了巨大的威胁。
准确预测台风路径对于提前做好防灾减灾工作、保障人民生命财产安全至关重要。
数值模拟作为一种强大的工具，在台风路径预测中发挥着越来越重要的作用。
数值模拟的基本原理是基于大气运动的物理规律，通过建立数学模型和利用高性能计算机进行求解，来模拟大气的运动和变化。
在台风路径预测中，数值模拟首先需要对台风的初始状态进行准确的观测和分析，包括台风的位置、强度、风场、气压场等信息。
然后，将这些信息输入到数值模型中，模型会根据预设的物理方程和参数，计算出未来一段时间内大气的运动情况，从而预测出台风的路径。
数值模拟在台风路径预测中的优势是显而易见的。
首先，它能够考虑到大气中各种复杂的物理过程，如对流、辐合辐散、水汽相变等，从而更全面、更准确地描述台风的发展和演变。
其次，数值模拟可以在不同的时空尺度上进行，既能对台风的宏观路径进行预测，也能对台风内部的精细结构进行分析。
此外，通过不断改进模型的物理参数化方案和提高计算精度，数值模拟的预测能力还在不断提高。
然而，数值模拟在台风路径预测中也面临着一些挑战。
其中一个重要的问题是初始场的不确定性。
由于观测手段的限制和误差，对台风初始状态的观测往往存在一定的偏差，这可能会导致预测结果的偏差。
另外，大气的混沌特性也使得数值模拟的结果存在一定的不确定性。
即使初始条件只有微小的差异，随着时间的推移，预测结果也可能会有较大的差异。
此外，数值模型中的物理过程参数化方案仍然存在不完善的地方，这也会影响预测的准确性。
为了提高数值模拟在台风路径预测中的准确性，科学家们采取了一系列的措施。
一方面，不断改进观测手段，提高对台风初始状态的观测精度。
例如，利用卫星遥感、雷达观测、海洋浮标等多种观测手段相结合，获取更全面、更准确的台风信息。
另一方面，通过开展大量的敏感性试验和数值模拟研究，优化数值模型的物理参数化方案，提高模型对复杂物理过程的模拟能力。
如何预测和监测台风的路径
如何预测和监测台风的路径台风作为一种严重的自然灾害，给人们的生命和财产带来了严重的威胁。
因此，预测和监测台风的路径对于采取相应的防范和救援措施至关重要。
本文将从气象学的角度介绍如何预测和监测台风的路径。
一、台风的形成和特点在介绍如何预测和监测台风的路径前，我们先来了解一下台风的形成和特点。
台风是一种热带气旋，具有强风和暴雨等突出特点。
它通常在热带海洋上形成，随着气流的移动逐渐壮大，并在一定气象条件下演变为台风。
台风的路径会受到各种因素的影响，包括海洋表面温度、气象系统的活动、地理位置等。
二、预测台风路径的方法1. 气象卫星监测气象卫星是预测和监测台风路径的重要工具之一。
通过卫星的遥感监测，可以获得台风的形态、强度和移动路径等信息。
卫星图像可以提供给气象学家们进行分析和预测，从而及时发布相关的预警信息。
2. 气象观测站数据气象观测站是收集气象数据的重要设施，也是预测台风路径的关键。
观测站会测量和记录温度、气压、湿度、风速等气象要素的变化。
这些数据对预测和监测台风路径起到了至关重要的作用。
3. 数值模拟预测数值模拟是一种基于数学和物理模型的预测方法。
通过输入观测的气象数据，计算机模拟出台风的路径和强度。
数值模拟可以帮助科学家们更好地理解台风的发展规律，从而提供更加准确的预测结果。
4. 专家判断和经验总结丰富的经验和专家的判断也是预测台风路径的重要依据之一。
长期以来，气象学家们通过对历史数据和观测结果的研究，总结出许多台风路径的规律和特点。
这些经验和专家判断对于预测台风路径提供了有价值的参考。
三、监测台风路径的重要性预测和监测台风路径的重要性不言而喻。
首先，及时准确地预测台风路径，可以帮助政府和民众做好防范措施，减少人员伤亡和财产损失。
其次，通过监测台风路径，可以提前预警，为救援行动做好准备，保障人民的生命安全。
同时，预测和监测台风路径也对气象学研究有着重要的推动作用，可以促进相关科学理论的发展和应用。
台风预测与模拟实验：探讨台风预测技术的发展及模拟实验的应用
表一: 文章概要标题: 台风预测与模拟实验：探讨台风预测技术的发展及模拟实验的应用概要: 1. 简介 2. 台风的定义和特征 3. 台风预测的重要性 4. 台风预测技术的发展历程 4.1 经验预测方法 4.2 数值预测模型 4.3 模拟实验的应用 5. 台风预测的限制和挑战 6. 台风模拟实验的意义和目的 6.1 模拟实验的原理 6.2 模拟实验的方法 7. 台风预测和模拟实验的案例分析 7.1 以往成功的台风预测案例 7.2 模拟实验的重要性和效果 8. 台风预测和模拟实验的未来发展趋势 9. 结论表二: 文章正文台风预测与模拟实验：探讨台风预测技术的发展及模拟实验的应用台风是一种猛烈的气象灾害，给人们的生命财产造成了严重的影响。
为了及时预警和有效应对台风，台风预测技术的发展变得至关重要。
本文将探讨台风预测技术的发展历程以及模拟实验在台风预测中的应用。
1. 简介台风是一种热带气旋，其核心区域风力猛烈，伴有强烈的降水和雷电活动。
台风的形成和发展与海洋的温暖和大气环流有关。
它们常常造成强风暴潮、暴雨和洪涝灾害，对沿海地区和沿海城市的人民生命财产安全带来巨大威胁。
2. 台风的定义和特征台风是指热带气旋在西太平洋、东太平洋和印度洋上的一个特定气象现象。
台风通常由密集的云层、旋转的风暴和持续的强降水组成。
其特征包括风力强烈、风眼明显、云系完整等。
3. 台风预测的重要性台风对沿海地区和岛屿的生命财产安全造成了巨大威胁。
因此，及时准确地进行台风预测对于保护人民的生命财产具有重要意义。
台风预测可以提前预警并采取相应的防范措施，减少台风带来的损失。
4. 台风预测技术的发展历程台风预测技术的发展经历了多年的演变和完善。
最初，人们主要依靠经验预测方法来预测台风的路径和强度。
然而，这种预测方法受到数据限制和主观判断的影响，准确性有限。
在数值预测模型的出现后，台风预测技术得以显著改进。
数值预测模型利用数学和物理方程来模拟和预测大气环流系统的演变。
台风路径的与判断如何做好防范准备
台风路径的与判断如何做好防范准备台风路径的判断与如何做好防范准备台风是一种强大而破坏性的自然灾害，给人们的生命财产安全带来极大威胁。
对于台风的路径判断以及如何做好防范准备，我们需要依靠科学预测与个人应急措施的结合，以保障我们的安全。
以下将从台风路径的判断和防范准备两个方面进行探讨。
一、台风路径的判断1. 台风路径的预测方法台风路径的预测主要依赖于气象学的研究和数据分析，下面将介绍两种常见的台风路径预测方法。
（1）数值模型预测法：基于对台风特征和大气环流模式的观测和分析，使用气象数值模型进行数值模拟，通过模拟结果来预测台风的路径。
（2）统计预测法：基于对历史台风路径数据的统计分析，通过统计方法来预测未来台风的路径。
这种方法适用于长时间尺度的台风路径预测。
2. 台风路径判断的准确度和局限性尽管现代气象技术与设备的不断改进，台风路径预测的准确度有所提高，但也存在一定的局限性。
（1）预测误差：由于台风路径受到多种因素的影响，比如海洋热带环流、气候影响等，预测出的路径可能存在一定的误差。
（2）短期预测准确度较高：对于台风路径的短期预测（一到三天内）相对准确，但对于长期预测（三天以上），准确度就会下降。
二、如何做好防范准备1. 提前做好个人防护（1）关注天气预警：通过多种渠道获取台风预警信息，如收听广播、观看电视新闻、手机应用等。
（2）备足应急物资：在台风来临前，及时备足应急物资，如食品、饮用水、常用药品、防护用品等。
（3）加固住房：检查住房的结构和门窗是否牢固，安装防水设备，确保风雨来袭时能提供较好的避风和防水条件。
2. 配合政府组织的防灾工作（1）听从疏散指令：一旦政府发布疏散指令，要积极主动地疏散至安全地带，避免灾害带来的伤害。
（2）遵循安全指引：在台风期间，要听从相关部门的安全指引，避免靠近海滩、山脚、河流等可能发生洪水和泥石流的地区。
（3）关注身边人的安全：在台风期间，要密切关注家人、邻居和朋友的安全状况，互相帮助，共同渡过难关。
台风的预测方法
台风的预测方法
答：台风的预测方法是：
(1) 高云出现：在台风最外缘是卷云，白色羽毛状或马尾状甚高之云，当此种云在某方向出现，并渐渐增厚而成为较密之卷层云，此时即显示可能有一台风正渐渐接近。
(2) 雷雨停止：台湾夏季，山地及盆地区域每日下午常有雷雨发生，如雷雨突然停止，即表示可能有台风接近中。
(3) 能见度良好：台风来临前2、3天，能见度转好，远处山树皆能清晰可见。
(4) 海、陆风不明显：平时日间风自海上吹向陆地，夜间自陆地吹向海上，称为海风与陆风，但在台风将来临前数日，此现象便不明显。
(5) 长浪：台湾近海，因夏季风力温和，海浪亦较平稳，但远处有台风时，波浪将趋汹涌，渐次传至台湾沿海，而有长浪现象。
东部沿海一带居民，都有此种经验。
(6) 海鸣：台风渐接近，长浪亦渐大渐高且撞击海岸山崖发出吼声，东部沿岸亦常可闻，之后约3小时后台风就会来临。
(7) 骤雨忽停忽落：当高云出现后，云层渐密渐低，常有骤雨忽落忽停，这也是台风接近的预兆。
(8) 风向转变：台湾夏季常吹西南风，也较和缓，但如转变为东北风时，即表示台风已渐接近，并已开始受到台风边缘的影响，此后风速并将逐渐增强。
(9) 特殊晚霞：台风来袭前1、2日，当日落时，常在西方地平线下发出数条放射状红蓝相间的美丽光芒，发射至天顶再收歛于东方与太阳对称之处，此种现象称为反暮光。
(10) 气压降低：根据以上诸现象，如果再发现气压逐渐降低，显示将进入台风边缘了。
- 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)。
福建农林大学2014年数学建模竞赛培训论文队号队员年级专业队员姓名分管项目或完成的任务160312信科黄荣林建立模型，编程求解12信科叶建军建立模型，编程求解12信科刘艺辉论文排版，查阅资料题目：台风的模拟与预测关键词：Myers 气压模型伯努利方程指数拟合傅里叶拟合ARIMA 预测模型摘要本文主要是用所给台风的数据结合气象学与空气动力学原理，建立数学模型，从而模拟与预测出台风的行走路径及其在未来期间的相关数据，便于对台风的准确预报，减少台风对我国东南沿海造成生命财产的损失。
考虑到在经纬度相近的位置台风的影响因子的组合情况是相似的，因此台风A、B、C 在性质和变化上有着某种程度上的相似，所以本文主要是通过对附件1和附件2的数据（即台风B 的数据）进行分析来预测台风A 与台风C 的相关数据。
针对问题一，为了给出台风A 在9时福州台风相关数据预测，首先建立了Myers 气压模型，据附件1和附件2的数据利用MATLAB 编程求解相关参数得到台风A 的Myers 气压模型为：r Pe P P /4526.520-∆+=。
另一方面，给出基于伯努利方程的风速预测模型，由所给数据求得模型的未知参数，最终得到待测点的风速与气压的关系模型：4350052.432+-=p v 。
综合以上分析给出此时福州台风相关数据预测：气压值：997.2388百帕，风速：9.81米/秒，风力：5级。
针对问题二，本文采用数据拟合的方法分别对台风路径和最大风速关于时间进行拟合。
对于台风路径，本文分别对经度和纬度做指数型函数拟合，得到经度和纬度关于时间的指数函数模型：⎪⎩⎪⎨⎧+==-,1.157.116)(,03.22)(002219.0002697.0ttet E et N ；对于最大风速预测，先通过傅里叶函数拟合出中心气压与时间的关系，然后结合原气象厅长官高桥浩一郎得出下面的经验公式：P K V -=1010max ，给出最大风速同时间的关系模型：3.383934.0cos 162.23934.0sin 032.76max +-=t t V ，并根据模型得到台风C 路径预测图及风速预测值。
针对问题三，要求福州未来100年内的台风最大风力，先收集了福州近30年每年遭遇的台风最大风力数据，建立ARIMA（p，d，q）模型，通过平稳化处理、模型定阶等操作确定ARIMA 模型的参数，即ARIMA （2,1,0）。
运用spss 软件的分析预测，运行ARIMA 模型选项得出结果，福州未来100年内遭遇台风最大风力为13级。
一、问题重述台风是我国东南沿海每年遭受的严重自然灾害之一，为了减少人民生命财产损失，准确有效的台风预报显得尤为必要。
请收集相关的数据，完成以下的任务：首先已知台风A中心某日9时的具体经纬度、中心气压、最大风速、移动速度以及移动方向等相关数据，需要结合附件1和附件2的数据，根据气象学和空气动力学原理建立数学模型，从而预测此时福州台风的相关数据；同样已知台风C中心某日11时的具体经纬度、中心气压、最大风速、移动速度以及移动方向等相关数据，结合收集到的数据，根据气象学和空气动力学原理，建立数学模型，给出此后72小时内的该台风相关预报数据并画出路径图。
台风对沿海建筑的破坏尤为明显，和抗震等级设计一样，为了设计高层建筑的抗风能力，需要估算建筑物设计年限内可能遭遇的最大台风风力。
请收集相关数据，根据气象学和空气动力学原理，建立数学模型，给出福州10-100年内可能遭遇的最大风力。
二、问题分析针对问题一，为了给出台风A在9时福州台风相关数据预测，首先建立了Myers气压模型，据附件1和附件2的数据利用MATLAB编程求解相关参数得到台风A的Myers 气压模型。
另一方面，给出基于伯努利方程的风速预测模型，由所给数据求得模型的未知参数，最终得到待测点的风速与气压的关系模型。
综合以上分析给出此时福州台风相关数据预测：气压值、风速以及风力。
针对问题二，本文采用数据拟合的方法分别对台风路径和最大风速关于时间进行拟合。
对于台风路径，本文分别对经度和纬度做指数型函数拟合，得到经度和纬度关于时间的指数函数模型；对于最大风速预测，先通过傅里叶函数拟合出中心气压与时间的关，给出系，然后结合原气象厅长官高桥浩一郎得出下面的经验公式：P=1010V-Kmax最大风速同时间的关系模型，并根据模型得到台风C路径预测图及风速预测值。
针对问题三，为了设计高层建筑的抗风能力，需要估算福州在未来100年内的台风最大风力。
先收集了福州近30年每年遭遇的台风最大风力数据，建立ARIMA（p，d，q）模型，通过平稳化处理、模型定阶等操作确定ARIMA模型的参数。
运用spss软件的分析预测，运行ARIMA模型选项得出福州未来100年内遭遇台风最大风力。
三、模型假设1、假设台风外围气压为一个标准大气压即1010百帕；2、假设台风的行走路径无任何障碍；3、气流涡旋不发生突变性的变化；4、在经纬度相近的位置台风的性质和变化上有着某种程度上的相似。
四、模型建立与求解4.1问题一4.1.1Myers 气压模型：Myers 气压模型是圆对称的台风气压模型，是目前国内外认为比较好又广泛应用的台风海平面气压模型[1]，模型公式如下：rR Pe P P /0-∆+=其中P ——距离台风中心为r 的观测点的气压；0P ——中心气压值；P ∆——为0P P -∞即台风中心气压降，∞P 为台风外围气压；R ——台风最大风速半径；r ——观测点至台风中心的距离。
假设台风外围气压为一个标准大气压即1010百帕，根据附件1和附件2的数据，我们可以拟合出台风B 的Myers 气压模型。
这里0P 和r 是自变量，R 为待定的参数，为了估计参数R 的值，我们采用MATLAB 中的拟合函数nlinfit（）来估计参数值。
为此我们提取附件1和附件2的部分数据并利用jwd Microsoft 软件计算两点间的距离r ，整理得到表1（见附录1）。
将数据导入MATLAB 工作空间，编程求解（代码详见附录2）得到参数R 的估计值为52.4526，因此得到台风B 的Myers 气压模型为：r Pe P P /4526.520-∆+=为了直观地了解该模型的拟合效果，我们做出实际测量数据与模型计算的数据散点图如下：图1待测气压与中心气压及距离散点图图中可以看到，模型整体的拟合效果还是不错的，在偏差允许范围内我们认为该模型是适用的。
考虑到台风的影响因子的组合情况是相似的，因此台风A、B、C 在性质和变化上有着某种程度上的相似[2]。
因此利用台风B 的Myers 气压模型来预测台风A 的气压是比较合理的。
问题一给出台风A 中心某日9时的相关数据，其中：北纬:20.6东经:123.7中心气压:960百帕，从网上查阅资料可知福州的经纬度：北纬:26.08东经:119.28，计算求得福州与台风中心的距离为758.913公里，因此，此时福州的气压为3288.99740960913.758/4526.52=+='-e p 百帕。
4.1.2基于伯努利方程的风速模型[3]理想正压流体在有势体积力作用下作定常运动时，运动方程（即欧拉方程）沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。
因著名的瑞士科学家D.伯努利于1738年提出而得名。
对于重力场中的不可压缩均质流体，其方程为：cv gh p =++221ρρ式中p、ρ、v 分别为流体的压强、密度和速度；h 为铅垂高度；g 为重力加速度；c 为常量。
对于气体，可忽略重力，方程简化为：cv p =+221ρ其中c ,ρ为待定参数。
为了方便我们将上面的式子变形为：pc v ρρ122-=同样的利用附件2的数据进行拟合与参数估计，首先对附件2数据进行预处理得到表1见附录。
该式子中2v 与p 显然是一次线性的关系，因此可以用MATLAB 的拟合工具箱进行拟合得到：图2风速平方与气压的关系图因此有52.431,435002==ρρc，从95.69 RMSE ,8307.02==R 可以认为该模型的拟合效果不错，所以我们得到风速与气压的关系模型如下：4350052.432+-=p v 上面我们由Myers 气压模型得到某日9时台风A 在福州的气压为997.3288百帕，根据以上模型我们可以得到此时福州的风速大小为81.9435003288.997*52.43=+-='v 米/秒，根据风力等级表3（见附录1）可知此时福州的风力约为5级。
综合以上分析给出此时福州台风相关数据预测：气压值：997.2388百帕风速：9.81米/秒风力：5级4.2问题二4.2.1指数型台风路径模型从受力角度来说，台风受地转偏向力、大环境流场的气压梯度力、台风内力三力支配。
其中内力在北半球恒指向西北（这与台风南北侧的地转偏向力不一致有关），地形对路径的影响很大程度就是改变了内力的大小。
而台风作为一个中尺度系统内力是很小的，所以移动方向最主要是受大环境流场的控制[4]。
因此，经纬度相近的两个台风在受力情况上看是相似的，这导致两个台风的运动轨迹呈平行相似的结果。
这里我们通过对台风B 运动轨迹进行指数函数拟合，得出台风C 的运动轨迹方程。
题目给出中心某日11时台风C 的经纬度为北纬:22.1东经:131.6为了方便计算，选取台风B 数据中北纬22.1之后的数据进行拟合，此时台风C 与台风B 的纬度变化相同，经度变化上在同一时刻台风C 比台风B 多15.1度。
分别给出经度和纬度关于时间的指数函数模型如下：⎪⎩⎪⎨⎧==,)(,)(2121t b tb e a t E e a t N 其中2121,,,b b a a 为待定参数。
根据已知数据，我们直接利用MATLAB 拟合工具箱分别对经度和纬度进行拟合可以直接得出相关参数数据，拟合结果如下图：图3纬度随时间变化关系N-t图图4经度随时间变化关系E-t 图N-t 图中04396.0,9644.02==RMSE R ，E-t 图中08383.0,9918.02==RMSE R 由此可见该模型拟合效果很好。
所以我们得到台风C 经度和纬度关于时间的指数函数模型：⎪⎩⎪⎨⎧+==-,1.157.116)(,03.22)(002219.0002697.0t te t E e t N 根据以上模型，我们得到11时之后72小时内台风C 的经纬度位置表2见附录1，并由此得到预测路径图如下：图5预测台风C 路径图4.2.2最大风速预测模型关于台风最大风速和最低中心气压间的关系,从前有很多人在从事这方面的研究,想要用较少的观测值把台风的结构解释清楚,这还需要继续不懈的努力工作。
如原气象厅长官高桥浩一郎得出下面的经验公式:PK V -=1010max 其中max V 为最大风速，K 是常数（低纬度时=6）P 是最低中心气压为了预测台风C72小时候后的最大风速随时间的变化情况，我们先考虑中心气压与时间的关系。