台風時の平均風速と乱れ強度の鉛直分布
台風時の平均風速と乱れ強度の鉛直分布を正確に予測することは耐風設計上重要な意味を持つ。台風時の高い高度での観測が非常に困難なため、台風に伴う強風場の平均風速と乱れの鉛直分布に関するデータはほとんど得られていない。そこで本研究では、まずHuis Ten Boschで観測された1991年の一連の台風観測データをもとに、台風時の強風の乱れ強度と観測点周辺の地形との関係を詳しく調べ、季節風に見られない大きな乱れ強度が台風時に観測される原因を明らかにした。そして、台風に伴う強風場を求めるための数値モデルを構築し、それを用いて台風と季節風時の平均風速と乱れの鉛直分布を調べた。その結果、台風時の無次元風速、傾度風のなす角度γ、乱流特徴長さ、渦粘性係数及び変動風速の標準偏差の大きさが、季節風に比べて大きく、また、乱れ強度から見た場合、台風と季節風との間にはほとんど差がないことが分かった。地表面粗度が一様な地域での台風観測から、台風と季節風の乱れ強度に差が見られなかったのは、台風時の大気境界層の性質によるものと説明された。
Vertical distribution of wind speed and turbulence intensity in a typhoon boundary layer
Turbulent characteristic and its vertical distributions of the wind field during typhoon were investigated through a field and numerical study. The turbulent characteristics of typhoons were analyzed using the wind speed records obtained at a 100m height tower during two 1991 typhoons. The results indicate that the values of turbulence intensity of the typhoons depend on the surface roughness length and the topography around the observation site. The vertical distributions of wind speed and turbulence intensity during typhoon and monsoon were simulated using a numerical model developed by authors. The results show that the values of mean wind speed and standard deviations during typhoon are larger than those during monsoon, but the difference between the turbulence intensities of typhoon and monsoon at the height lower 200m are very small. The observation data obtained at Tsukuba can be explained satisfactorily by this property of turbulence intensity during typhoon .
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