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基于实测的古斯塔夫飓风非平稳特性分析

柯世堂 邵亚会 陈少林 赵林 葛耀君

柯世堂, 邵亚会, 陈少林, 等. 基于实测的古斯塔夫飓风非平稳特性分析[J]. 实验流体力学, 2012, 26(5): 7-12. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2012.05.002
引用本文: 柯世堂, 邵亚会, 陈少林, 等. 基于实测的古斯塔夫飓风非平稳特性分析[J]. 实验流体力学, 2012, 26(5): 7-12. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2012.05.002
KE Shi-tang, SHAO Ya-hui, CHEN Shao-lin, et al. Analysis of non-stationary characteristics of Gustavo hurricane based on field measurements[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2012, 26(5): 7-12. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2012.05.002
Citation: KE Shi-tang, SHAO Ya-hui, CHEN Shao-lin, et al. Analysis of non-stationary characteristics of Gustavo hurricane based on field measurements[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2012, 26(5): 7-12. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2012.05.002

基于实测的古斯塔夫飓风非平稳特性分析

doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2012.05.002
基金项目: 

国家自然科学基金

江苏省自然科学基金

南京航空航天大学科研专项

详细信息
  • 中图分类号: 11-5266/V

Analysis of non-stationary characteristics of Gustavo hurricane based on field measurements

  • 摘要: 根据美国路易斯安娜州立大学飓风研究中心对古斯塔夫(Gustavo)飓风的实测资料,首先采用传统方法统计出不同高度处强风的基本参数特性,然后运用轮次法对不同高度、时距和起始点的风速样本进行非平稳特性检验,最后基于希尔伯特-黄变换(HHT)方法对于呈现非平稳特性的风速序列进行经验模式分解(EMD)和时-频-谱联合特征分析.分析发现,飓风的湍流强度和积分尺度较良态风场相差较大,并且其平均风速也极不稳定;通过轮次法对不同高度和时段的风速时程检验发现,非平稳特性与高度和统计时段大小密切相关,相应的10min时距的风速样本也存在非平稳特性;HHT对非平稳风速序列分析结果表明,飓风的非平稳特性主要是由时变的平均风速引起,其能量和频率随着时间的变化明显,并且主要能量集中在0.05~0.2Hz频段内,但EMD分解和Hilbert谱结果表明高频能量同样不能忽略.最终得出的结论为:基于传统的分析方法可以很好地获得基于平稳假定的飓风统计参数,但不能获取其非平稳信息,而轮次法和HHT方法是识别非平稳和分析其时频谱联合特性的良好方法.
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出版历程
  • 刊出日期:  2012-10-25

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    2021年8月13日