Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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v.34
no.6
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pp.177-187
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2022
This study estimates the design wave in the event of a typhoon attack at Busan new port using the wind field, the revised shallow water design wave estimation method proposed by the Ministry of Oceans and Fisheries in 2020, and proposed a reliable method of calculating the shallow water design through verification with the wave observation data. As a result of estimating typhoon wave using the wind field and SWAN numerical model, which are commonly used in the field work, for typhoon that affected Busan new port, it was found that reproducibility was not good except typhoons KONG-REY(1825) and MAYSAK(2009). In particular, in the case of typhoon MAEMI(0314), which had the greatest impact on Busan new port, the maximum significant wave height was estimated to be about 35.0% smaller than that of the observed wave data. Therefore, a plan to improve the reproducibility of typhoon wave was reviewed by applying the method of correcting the wind field and the method of using the Boussinesq equation numerical model, respectively. As a result of the review, it was found that the reproducibility of the wind field was not good as before when the wind field correction. However as a method of linking wind field data, SWAN model results, and Boussinesq numerical model, typhoon wave was estimated during typhoon MAEMI(0314), and the maximum significant wave was similar to the wave observations, so it was reviewed to have good reproducibility.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.28
no.4A
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pp.431-438
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2008
An updated Monte Carlo procedure for Typhoon simulation is presented to estimate the extreme wind speed at typhoon prone southern and western coasts in Korea. The reconstructed wind field model for typhoon in this study is compared with measured typhoon data for validation. The fitness of the proposed probability distribution models for typhoon parameters are tested by using data for the typhoon passed near the specific site. The simulated maximum wind speed associated with various return periods along southern and western coasts indicate that the extreme wind speed gradually increases inversely according to latitude of the coast, and that the basic wind speeds given in Korea Bridge Design Code are excessive compared with present results.
Communications for Statistical Applications and Methods
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v.22
no.3
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pp.241-253
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2015
In this paper we predict the track of typhoons using a Bayesian principal component regression model based on wind field data. Data is obtained at each time point and we applied the Bayesian principal component regression model to conduct the track prediction based on the time point. Based on regression model, we applied to variable selection prior and two kinds of prior distribution; normal and Laplace distribution. We show prediction results based on Bayesian Model Averaging (BMA) estimator and Median Probability Model (MPM) estimator. We analysis 8 typhoons in 2006 using data obtained from previous 6 years (2000-2005). We compare our prediction results with a moving-nest typhoon model (MTM) proposed by the Korea Meteorological Administration. We posit that is possible to predict the track of a typhoon accurately using only a statistical model and without a dynamical model.
This paper presents the field measurement results of wind effects on a super-tall building (CITIC Plaza, 391 m high) located in Guangzhou. The field data such as wind speed, wind direction and acceleration responses were simultaneously and continuously recorded from the tall building by a wind and vibration monitoring system during two typhoons. The typhoon-generated wind characteristics including turbulence intensity, gust factor, peak factor, turbulence integral length scale and power spectral density of fluctuating wind speed were presented and discussed. The dynamic characteristics of the tall building were determined based on the field measurements and compared with those calculated from a 3D finite element model of the building. The measured natural frequencies of the two fundamental sway modes of the building were found to be larger than those calculated. The damping ratios of the building were evaluated by the random decrement technique, which demonstrated amplitude-dependent characteristics. The field measured acceleration responses were compared with wind tunnel test results, which were found to be consistent with the model test data. Finally, the serviceability performance of the super-tall building was assessed based on the field measurement results.
Jo, Youngsoon;Lim, Sujeong;Kwon, In-Hyuk;Han, Hyun-Jun
Atmosphere
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v.28
no.3
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pp.263-272
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2018
The high-resolution ocean surface wind vector produced by scatterometer was assimilated within the Local Ensemble Transform Kalman Filter (LETKF) in Korea Institute of Atmospheric Prediction Systems (KIAPS). The Advanced Scatterometer (ASCAT) on Metop-A/B wind data was processed in the KIAPS Package for Observation Processing (KPOP), and a module capable of processing surface wind observation was implemented in the LETKF system. The LETKF data assimilation cycle for evaluating the performance improvement due to ASCAT observation was carried out for approximately 20 days from June through July 2017 when Typhoon Nepartak was present. As a result, we have found that the performance of ASCAT wind vector has a clear and beneficial effect on the data assimilation cycle. It has reduced analysis errors of wind, temperature, and humidity, as well as analysis errors of lower troposphere wind. Furthermore, by the assimilation of the ASCAT wind observation, the initial condition of the model described the typhoon structure more accurately and improved the typhoon track prediction skill. Therefore, we can expect the analysis field of LETKF will be improved if the Scatterometer wind observation is added.
An ideal 3D primitive equation model is implemented to investigate upper ocean response to typhoons, focusing on rightward bias (RWB) which means an appearance of an intensified sea surface cooling to the right side of the typhoon track. The model has 26-stratified levels and a flat bottom (1000 m), covering a rectangular domain of about 3,060 km×3,300 km with four open boundaries. The sea water is forced by an atmospheric pressure and a gradient wind of the typhoon. The model well reproduces the RWB in previous observations and theoretical analyses. For the fast moving typhoon (FMT) (-8m/sec), the model shows that in the mixed layer (ML), the RWB in the SST noticeably appears clearly illustrating the coupling between inertial motion and wind stress, but in the subsurface layer (-100m), the RWB does not emerge since a cyclonic current field (CCF) caused by wind stress curl is primarily dominant. For the slowly moving typhoon (SMT) (-3m/sec), however, the RWB does not emerge because the coupling is weakened and the CCF is rather predominant even in the ML. In the model, we conclude that the RWB noticeably emerges in the FMT but does not emerge in the SMT related to predominance of CCF.
The automatic algorithm optimized for the Korean Peninsula was developed to detect and track the center of typhoon based on a geometrical method using high-resolution retrieved WISSDOM (WInd Syntheses System using DOppler Measurements) wind and reflectivity data. This algorithm analyzes the center of typhoon by detecting the geometric circular structure of the typhoon's eye in radar reflectivity and vorticity 2D field data. For optimizing the algorithm, the main factors of the algorithm were selected and the optimal thresholds were determined through sensitivity experiments for each factor. The center of typhoon was detected for 5 typhoon cases that approached or landed on Korean Peninsula. The performance was verified by comparing and analyzing from the best track of Korea Meteorological Administration (KMA). The detection rate for vorticity use was 15% higher on average than that for reflectivity use. The detection rate for vorticity use was up to 90% for DIANMU case in 2010. The difference between the detected locations and best tracks of KMA was 0.2° on average when using reflectivity and vorticity. After the optimization, the detection rate was improved overall, especially the detection rate more increased when using reflectivity than using vorticity. And the difference of location was reduced to 0.18° on average, increasing the accuracy.
In this study, the spatio-temporal patterns of salty wind by typhoon in Jeju Island and their damages to windbreak forests are examined. To investigate these patterns, field trips as well as analyses of meteorological data were conducted after the attack of typhoon BOLAVEN in late August, 2012. Collected data show that salty wind damage in windbreak trees by the typhoon was distinct in the southern and eastern coastal areas due to the southeasterly gusts with less precipitation. Most of trees including Japanese cedar (Cryptomeria japonica) within 8km from the coast as well as pine trees (Pinus thunbergii) along the coasts were damaged by salty water driven by the typhoon, but the magnitude of its damages and recovery rates of damaged vegetation varied by species. These results indicate that prediction and proactive activities for salty wind are needed to reduce its damages to local vegetation particularly before the arrival of a dry typhoon accompanying gusty wind.
In the Haeundae area of Busan, South Korea, damage has continued to occur recently from building wind from caused by dense skyscrapers. Five wind observation stations were installed near LCT residential towers in Haeundae to analyze the effect of building winds during typhoon Omais. The impact of building wind was analyzed through relative and absolute evaluations. At an intersection located southeast of LCT (L-2), the strongest wind speed was measured during the monitoring. The maximum average wind speed for one minute was observed to be 38.93 m/s, which is about three times stronger than at an ocean observation buoy (12.7 m/s) at the same time. It is expected that 3 to 4 times stronger wind can be induced under certain conditions compared to the surrounding areas due to the building wind effect. In a Beaufort wind scale analysis, the wind speed at an ocean observatory was mostly distributed at Beaufort number 4, and the maximum was 8. At L-2, more than 50% of the wind speed exceeded Beaufort number 4, and numbers up to 12 were observed. However, since actual measurement has a limitation in analyzing the entire range, cross-validation with computational fluid dynamics simulation data is required to understand the characteristics of building winds.
A long suspension bridge is often located within a unique wind environment, and strong winds at the site seldom attack the bridge at a right angle to its long axis. This paper thus investigates the buffeting response of long suspension bridges to skew winds. The conventional buffeting analysis in the frequency domain is first improved to take into account skew winds based on the quasi-steady theory and the oblique strip theory in conjunction with the finite element method and the pseudo-excitation method. The aerodynamic coefficients and flutter derivatives of the Tsing Ma suspension bridge deck under skew winds, which are required in the improved buffeting analysis, are then measured in a wind tunnel using specially designed test rigs. The field measurement data, which were recorded during Typhoon Sam in 1999 by the Wind And Structural Health Monitoring System (WASHMS) installed on the Tsing Ma Bridge, are analyzed to obtain both wind characteristics and buffeting responses. Finally, the field measured buffeting responses of the Tsing Ma Bridge are compared with those from the computer simulation using the improved method and the aerodynamic coefficients and flutter derivatives measured under skew winds. The comparison is found satisfactory in general.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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