了解起伏地形下的风场特别是近地面风场,对天气预报、风力发电、空气污染预测和电力传输等均有重要意义。本文采用风塔实测结合计算流体力学的CFD数值模拟,对广东省汕头市南澳岛进行了近地面三维风场的模拟与分析,揭示了真实地形下近地面三维风场的风特性。主要研究内容和结论如下:首先,模拟得到中性大气层结中、16个风向的环境风受南澳岛地形起伏影响在近地面10～500 m产生的百米分辨率风压场,并利用岛上五座风塔的梯度观测数据,提出了一套针对实际地形CFD数值模拟结果进行检验评估的技术流程。评估结果显示:在各观测层次内,CFD的风场模拟效果均较好,平均而言模拟风速仅比实测偏小0.3～0.5 m?s-1。对于不同海拔高度、坡位和坡角的观测点位,CFD数值计算的模拟结果均较好,但在沿海区域存在一定的误差,据此对洋面和距离海岸线1.2 km以内的数值计算格点进行了剔除处理。然后,通过计算真实微地形的地形参数——坡角和流场动力学参数——风速比,首次探究得到不同的网格间距中、不同坡角的真实起伏地形对风场加减速效应的影响规律。具体表现为:当坡角范围为-32°＜α＜32°时,上坡时近地面最大风场加速可达45%;下坡时近地面最大风场减速可达67%,但对于坡角够小（|α|＜7°）的山坡而言,缓坡下坡也可产生高达15%的风场加速效应。此外,当网格间距分别取100m、200m、400m、800m、1600m时,地形相关风场加减速效应还显著地受网格间距影响,网格越粗、相关效应越显著。同时,影响风特性的“临界坡角”也随网格间距递减,在100 m的细网格间距下,上坡和下坡的临界坡角分别为27°和-25°。当地形坡角小于临界坡角时,坡角越大、风场加减速效应越显著;大于临界坡角时,随着坡角的增大、风场加减速效应反而减弱。最后,开展南澳岛真实地形风特性与现有研究成果的对比工作。通过对比理想地形风特性规律,发现根据简化地形模拟得到的风速比并不适用于网格间距较细（800m以内）的情况,其计算结果相比真实地形条件偏小约5%～20%。通过对比各国建筑结构荷载规范中所制定的风速比准则,发现中国规范对于地表10 m风场能提供较好的加减速预测,但对于高层风场的计算结果并不可靠。因为风速比在垂直方向上的分布状况更符合美国和加拿大规范所采用的指数律,而非中国规范中考虑的线性递减,且真实地形下风场受地形影响的垂直范围远超过现行各规范中所考虑的垂直影响区间。综上所述,本次根据南澳岛真实地形模拟得到的百米级风场风特性规律为改进复杂山地条件下的结构抗风设计规范提供重要的数据支撑,为提高近地面风场的精细预报能力提供良好的规律探究,在风灾预警和风险评估方面具有重要的现实意义。