热带气旋是影响中低纬沿海地区的重要灾害性天气系统，其大气边界层内的破坏性强风是主要灾害表现之一，所以研究热带气旋边界层的风场结构及其主要影响因素具有非常重要的现实意义。由于热带气旋的发生和发展过程主要位于海洋上，缺乏高时空分辨率的直接观测资料，日益成熟的数值模式不仅仅是对热带气旋进行预报的重要工具，也常被用于通过数值模拟手段研究热带气旋包括其边界层的结构和演变机制。本文通过WRF-ARW中小尺度区域数值模式模拟实际热带气旋个例，取得了与实际成熟热带气旋在基本涡旋结构及低层风场演变等不同方面均具有可比性的模拟结果。模式输出的高分辨率变量场在本文中用于分析热带气旋边界层平均风场结构。在使用数值模式研究热带气旋时，模拟实际个例和在人为控制条件下进行理想试验都是常见方法。本文通过修改模式下垫面等手段，获得了与模拟实际个例相似但不相同的热带气旋涡旋，同样将其用于热带气旋边界层平均风场分析。　　实际大气系统包括热带气旋系统内部相互作用非常复杂，对大气运动建立满足简单平衡关系的控制方程组，以研究影响系统的主要因子也是常用手段。大气边界层经典Ekman理论模型(Ekman1905)为气压梯度力、科氏力、湍流摩擦力三力平衡关系，反映了边界层中风速、风向随高度的变化情况，但并没有考虑非地转作用。赵云武(2009)参考Wu& Blumen(1982)运用地转动量近似对非地转惯性力的处理方法，同时为强调TC涡旋的强旋转特征，将气旋自身旋转的离心力（广义离心力）从惯性力中分离出来单独作为一个力考虑，建立了气压梯度力、科氏力、广义离心力、湍流摩擦力和惯性偏差力五力平衡的梯度风动量近似模型。赵云武(2009)给出的轴对称定常涡旋假设下经典Ekman和梯度风动量近似线性化方程组湍流项是一阶闭合形式，本文指出，使用上述方程组在理想边界强迫条件下求解时，作为强迫的湍流摩擦水平分布不均也非常重要。　　本文进一步以从WRF-ARW模拟平均变量场中近似取得的热带气旋边界层顶部风场和下垫面湍流摩擦为强迫，在轴对称定常气旋假设下，驱动经典Ekman理论模型及梯度风动量近似理论模型的线形化方程数值求解。对比WRF模拟边界层平均风场与经典Ekman模型和梯度风动量近似模型数值解的结果显示:对成熟热带气旋边界层平均水平风场而言，经典Ekman模型和梯度风动量近似模型均能不同程度再现WRF模拟结果，且梯度风动量近似模型明显优于经典Ekman模型，特别体现在对边界层内径向流入和风向风速随高度的变化的再现。由此，对于热带气旋边界层平均风场的分析，梯度风动量近似模型应较经典Ekman模型更具有现实指导意义。