Wind velocity field during thunderstorms

Ponte, Jacinto Jr.; Riera, Jorge D.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Ponte, Jacinto Jr. (UNISINOS, Universidade do Vale do Rio dos Sinos) Riera, Jorge D. (PROMEC/PPGEC, EE, Universidade Federal do Rio Grande do Sul)

저널정보: 테크노프레스 Wind & structures Wind & structures 제10권 제3호

발행연도: 2007.1

수록면: 287 - 300 (14page)

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Wind action is a factor of fundamental importance in the structural design of light or slender constructions. Codes for structural design usually assume that the incident mean wind velocity is parallel to the ground, which constitutes a valid simplification for frequent winds caused by meteorological phenomena such as Extratropical Storms (EPS) or Tropical Storms. Wind effects due to other phenomena, such as thunderstorms, and its combination with EPS winds in so-called squall lines, are simply neglected. In this paper a model that describes the three-dimensional wind velocity field originated from a downburst in a thunderstorm (TS) is proposed. The model is based on a semi empirical representation of an axially-symmetrical flow line pattern that describes a stationary field, modulated by a function that accounts for the evolution of the wind velocity with time. The model allows the generation of a spatially and temporally variable velocity field, which also includes a fluctuating component of the velocity. All parameters employed in the model are related to meteorological variables, which are susceptible of statistical assessment. A background wind is also considered, in order to account for the translational velocity of the thunderstorm, normally due to local wind conditions. When the translation of the TS is caused by an EPS, a squall line is produced, causing the highest wind velocities associated with TS events. The resulting vertical velocity profiles were also studied and compared with existing models, such as the profiles proposed by Vicroy, et al. (1992) and Wood and Kwok (1998). The present model predicts horizontal velocity profiles that depend on the distance to the storm center, effect not considered by previous models, although the various proposals are globally compatible. The model can be applied in any region of interest, once the relevant meteorological variables are known, to simulate the excitation due to TS winds in the design of transmission lines, long-span crossings, cable-stayed bridges, towers or similar structures.

#thunderstorms #winds #downdraft #downburst #vertical profile #flutuaction #extreme value

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Ponte, Jacinto Jr.

소속기관 UNISINOS, Universidade do Vale do Rio dos Sinos

주요연구분야 공학 > 전기전자공학 > 전기공학

논문수 2 이용수 7

Riera, Jorge D.

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주요연구분야 공학 > 전기전자공학 > 전기공학

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