2000年8月当'派比安'和'杰拉华'台风接近上海时,浦东气象局的10m高度极值风速记录超过24m/s,笔者用超声风速仪在离地20m高处采集到近20h的三维强风样本.经过对实测风速数据的分析,得到了平均风速和风向、阵风因子、湍流度、湍流积分长度、摩阻速度以及湍流功率谱密度函数等强风特性,分析结果表明:近地强风的湍流度和阵风因子较高,湍流积分长度约在80m左右,水平(纵向和横向)湍流功率谱密度函数与Simiu谱基本一致,但垂直湍流功率谱与Panofsky谱相差较大.

尖劈和粗糙元广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟,该技术成功模拟了不同地貌特征的平均风速和湍流度剖面.随着风工程研究的深入,了解尖劈和粗糙元模拟过程中的作用机理有助于准确地模拟各种大气边界层湍流功率谱和尺度特性.试验表明:尖劈利用其迎风平板的分离流产生湍流涡旋,迎风板的宽度决定了涡旋的大小和湍流脉动强度,同时迎风板阻塞比沿高度递减产生近似线性的风速剖面;粗糙元用于模拟实际地面的摩擦效应,调整平均风速和湍流度的剖面分布.遗憾的是,尖劈下宽上窄的结构特点决定了该技术模拟的湍流功率谱和积分尺度的高度变化律与实际大气边界层相反.基于对模拟机理的认识,异型尖劈上部形状有助于模拟大比例模型试验要求的湍流风场.