The synergism of active and passive microwave techniques for hurricane ocean wind remote sensing is explored. We performed the analysis of Windsat data for Atlantic hurricanes in 2003-2005. The polarimetric third Stokes parameter observations from the Windsat 10, 18 and 37 GHz channels were collocated with the ocean surface winds from the Holland wind model, the NOAA HWind wind vectors and the Global Data Assimilation System (GDAS) operated by the National Center for Environmental Prediction (NCEP). The collocated data were binned as a function of wind speed and wind direction, and were expanded by sinusoidal series of the relative azimuth angles between wind and observation directions. The coefficients of the sinusoidal series, corrected for atmospheric attenuation, have been used to develop an empirical geophysical model function (GMF). The Windsat GMF for extreme high wind compares very well with the aircraft radiometer and radar measurements.
본 자료는 시사주간지 TIME, 2005년 5월 2일 자. " How to Get Out Alive" From hurricanes to 9/11: What the science of evacuation reveals about how humans behave in the worst of times를 번역한 것으로, 기사는 9/11 테러와 같은 극단적인 위기의 순간 오히려 죽음을 재촉하거나 방관하는 인간의 숨겨진 본능적 행동특성에 관한 고찰을 통해, 평소 어떤 자세와 마음가짐을 준비해야 죽음의 공간으로부터 신속하고 효과적으로 살아 나갈 수 있는지에 관한 과학적인 조사연구들을 소개하고 있다.
In the last three decades several comprehensive field measurement programs have produced significant insight into the wind effects on low-rise structures. The most notable and well published of these efforts are measurements being collected at the Wind Engineering Field Laboratory (WERFL) at Texas Tech University, measurements on low-rise structures in Silsoe, England and measurements on groups of low-rise structures collected in Aylesbury, England. Complementary to these efforts, an additional full-scale field investigation program has recently collected meteorological, pressure, strain and displacement data on a low-rise structure in Southern Shores, North Carolina. To date over seventy-five hundred data sets have been collected at the Southern Shores site in a variety meteorological conditions up to and including hurricane-force winds. This paper provides details of the system, its development, and preliminary assessment of its performance. A description of the field site, the instrumented structure, and the instrumentation system is provided. In addition, an example of the data collected during three hurricanes is presented. The primary goal of this paper is to provide the reader with the necessary technical details to appropriately interpret data from this experiment, which will be presented in future publications currently under development.
Wind effects are critical considerations in the design of topside structures, overall structural systems, or both, depending on the water depth and type of offshore platform. The reliable design of these facilities for oil fields in regions of hostile environment can only be assured through better understanding of the environmental load effects and enhanced response prediction capabilities. This paper summarizes the analysis and performance of offshore platforms under extreme wind loads, including the quantification of wind load effects with focus on wind field characteristics, steady and unsteady loads, gust loading factors, application of wind tunnel tests, and the provisions of the American Petroleum Institute Recommended Practice 2A - Working Stress Design (API RP 2A-WSD) for the construction of offshore structures under the action of wind. A survey of the performance of platforms and satellite structures is provided, and failure mechanisms concerning different damage scenarios during Hurricane Andrew are examined. Guidelines and provisions for improving analysis and design of structures are addressed.
Krishna Sai Vutukuru;James Erwin;Arindam Gan Chowdhury
Wind and Structures
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v.38
no.3
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pp.171-191
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2024
Wind Driven Rain (WDR) poses a significant threat to the building environment, especially in hurricane prone regions by causing interior and content damage during tropical storms and hurricanes. The damage due to rain intrusion depends on the total amount of water that enters the building; however, owing to the use of inadequate empirical methods, the amount of water intrusion is difficult to estimate accurately. Hence, the need to achieve full-scale testing capable of realistically simulating rain intrusion is widely recognized. This paper presents results of a full-scale experimental simulation at the NHERI Wall of Wind Experimental Facility (WOW EF) aimed at obtaining realistic rain characteristics as experienced by structures during tropical storms and hurricanes. A full-scale simulation of rain in strong winds would allow testing WDR intrusion through typical building components. A study of rain intrusion through a sliding glass door is presented, which accounted for the effects of multiple wind directions, test durations and wind speeds; configurations with and without shuttering systems were also considered. The study showed that significant levels of water intrusion can occur during conditions well below current design levels. The knowledge gained through this work may enhance risk modeling pertaining to loss estimates due to WDR intrusion in buildings, and it may help quantify the potential reduction of losses due to the additional protection from shuttering systems on sliding glass doors during winds.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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v.31
no.1
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pp.1-8
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2019
This research mainly focuses on examining the applicability of the deterministic model SLOSH (Sea, Lake and Overland Surges from Hurricanes) on Seas covering South Korea. Also, a simple bathtub approach which estimates coastal inundation area is validated as a first step of estimating effects of sea-level rise on the coastal cities of South Korea according to climate change. Firstly, the typhoon-induced surges are obtained from the model SLOSH by adopting historical typhoons MAEMI (0314) and BOLAVEN (1215). The results are compared to observational, typhoon-induced surge heights at several tidal stations. The coastal inundation area is estimated by comparing the maximum envelop of waves (MEOW) and the elevation of coastal land. It reproduces well the inundation area. It can be seen that this research gained applicability for estimating further potential coastal inundation with climate changes.
This paper focuses on the rigorous and holistic fatigue analysis of mooring chains for a deep draft semi-submersible platform in the challenging environment of the central Gulf of Mexico (GoM). Known for severe hurricanes and strong loop/eddy currents, this region significantly impacts offshore structures and their mooring systems, necessitating robust designs capable of withstanding extreme wind, wave and current conditions. Wave scatter and current bin diagrams are utilized to assess the probabilistic distribution of waves and currents, crucial for calculating mooring chain fatigue. The study evaluates the effects of Vortex Induced Motion (VIM), Out-of-Plane-Bending (OPB), and In-Plane-Bending (IPB) on mooring fatigue, alongside extreme single events such as 100-year hurricanes and loop/eddy currents including ramp-up and ramp-down phases, to ensure resilient mooring design. A detailed case study of a deep draft semi-submersible platform with 16 semi-taut moorings in 2,500 meters of water depth in the central GoM provides insights into the relative contributions of wave scatter diagram, VIMs from current bin diagram, the combined stresses of OPB/IPB/TT and extreme single events. By comparing these factors, the study aims to enhance understanding and optimize mooring system design for safety, reliability, and cost-effectiveness in offshore operations within the central GoM. The paper addresses a research gap by proposing a holistic approach that integrates findings from various contributions to advance current practices in mooring design. It presents a comprehensive framework for fatigue analysis and design optimization of mooring systems in the central GoM, emphasizing the critical importance of considering environmental conditions, OPB/IPB moments, and extreme single events to ensure the safety and reliability of mooring systems for offshore platforms.
The 'chain reaction' effect of the interaction between wind pressure and windborne debris is likely to be a major cause of damage to residential buildings during severe wind events. The current paper (Part II) concerns the quantification of such pressure-debris interaction in an advanced vulnerability model that integrates the debris risk model developed in Part I and a component-based wind-pressure damage model. This vulnerability model may be applied to predict the cumulative wind damage during the passage of particular hurricanes, to estimate annual hurricane losses, or to conduct system reliability analysis for residential developments, with the effect of windborne debris fully considered.
Windborne debris is a major cause of structural damage during severe windstorms and hurricanes owing to its direct impact on building envelopes as well as to the 'chain reaction' failure mechanism it induces by interacting with wind pressure damage. Estimation of debris risk is an important component in evaluating wind damage risk to residential developments. A debris risk model developed by the authors enables one to analytically aggregate damage threats to a building from different types of debris originating from neighboring buildings. This model is extended herein to a general debris risk analysis methodology that is then incorporated into a vulnerability model accounting for the temporal evolution of the interaction between pressure damage and debris damage during storm passage. The current paper (Part I) introduces the debris risk analysis methodology, establishing the mathematical modeling framework. Stochastic models are proposed to estimate the probability distributions of debris trajectory parameters used in the method. It is shown that model statistics can be estimated from available information from wind-tunnel experiments and post-damage surveys. The incorporation of the methodology into vulnerability modeling is described in Part II.
Pinelli, J.P.;Subramanian, C.S.;Lapilli, C.;Buist, L.
Wind and Structures
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v.8
no.3
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pp.179-196
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2005
This paper describes the application of a wireless data acquisition system to monitor wind pressures and velocities with absolute pressure sensors and an anemometer. The system was developed for future deployment, as part of a research effort currently underway to instrument coastal homes in Florida to monitor roof wind pressures during hurricanes. The proposed wireless system will replace the current system that involves a large amount of hardwired connections from the sensors to the data processing unit that requires labor intensive wiring and preparation of the home. The paper describes comparison studies and field tests to assess the performance of the system. The new system offers the advantages of light hardware, ease of installation, capacity for 48 hours of continuous data acquisition, good frequency and amplitude responses, and a relatively simple maintenance. However, the tests also show that the shape of the shell that has been previously used to protect the sensors might interfere with the proper measurement of the pressures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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