EBEX-2000湍流热通量订正和地表能量平衡闭合问题研究

运用EBEX-2000实验资料,分析超声虚温订正和Webb订正对湍流热通量计算的影响及这两种订正的主要控制因子,并在对湍流热通量进行修正的基础上简单讨论了能量平衡闭合率(EBR)的影响因子,结合实际的天气、地形条件给出了比较合理的解释。研究结果表明:超声虚温订正值为–40~2 W/m2,有明显日变化,均值为8 W/m2,主要受大气稳定度和水汽垂直梯度影响;Webb订正值范围为5~14 W/m2,订正量均值较小,约1.8 W/m2,白天为正值,夜间为负值,主要受波文比和空气比湿的影响,出现较大修订值的几率很小;30min平均的能量平衡闭合比率(EBR)约为0.63,其日变化幅度剧烈,日变化幅度及夜间离散度很大,并且随土壤含水量的突然上升而急剧下降。     

EBEX-2000湍流热通量订正和地表能量平衡闭合问题研究

运用EBEX-2000实验资料, 分析超声虚温订正和Webb订正对湍流热通量计算的影响及这两种订正的主要控制因子, 并在对湍流热通量进行修正的基础上简单讨论了能量平衡闭合率(EBR)的影响因子, 结合实际的天气、地形条件给出了比较合理的解释。研究结果表明: 超声虚温订正值为?40~2 W/m², 有明显日变化, 均值为?8 W/m², 主要受大气稳定度和水汽垂直梯度影响; Webb订正值范围为?5~14 W/m², 订正量均值较小, 约1.8 W/m², 白天为正值, 夜间为负值, 主要受波文比和空气比湿的影响, 出现较大修订值的几率很小; 30 min平均的能量平衡闭合比率(EBR)约为0.63, 其日变化幅度剧烈, 日变化幅度及夜间离散度很大, 并且随土壤含水量的突然上升而急剧下降。     

近地层大气折射指数梯度分布模拟模型及其应用试验

以大气折射指数梯度的统计分布模型为基础,给出了近地面大气折射指数梯度分布的模拟模型,利用地面高空资料,可以方便地模拟近地层的大气折射指数梯度分布。计算和试验表明：大多数地方近地层大气折射指数梯度的统计分布,仅用地面大气折射指数就能够进行模拟。     

中国近地层风能资源的时空变化特征

近地层风能蕴量是随着大气背景的变化而变化的特殊物理量,研究在全球变暖的背景下近地层风能资源的气候变化与分布特征,对我国风能产业的发展规划具有重要的理论意义和实际价值.选取全国186个地面站在1960-1999年共40年的常规风速观测资料,采用了分段线性拟合、变化速率计算等方法,对研究区域内年平均风速进行了趋势分析,又通过对逐年的平均风能密度做REOF分解,提取了具有不同风能变化型态的7个显著区域,探讨了风能资源的时空气候变化特征.研究结果发现:中国逐年平均风速呈现"冬春大、夏秋小"型,40年来各季和全年的年平均风速、风能密度均是显著减弱的,在70年代中前期之后出现显著的持续下降趋势;北方区、东北区、东部沿海区的风能资源相对最为丰富,变化幅度也最大,中部区风能资源最为贫乏,变化幅度最小.风能资源的分布特点和变化趋势与影响我国的冬、夏季风系统的气候变化关系密切.     

南京大气稳定度与降水关系的研究

利用南京1997-2004年探空资料,分析了南京的多个大气不稳定指数与降水的关系及南京近十年大气稳定度变化趋势。结果表明,1)无论从季节变化和年变化看,降水与大气稳定度指数之间的关系较为密切。2)南京近十年CAPE在冬季很小,夏季较为突出,呈单峰分布。CIN峰值分别出现在6-9月份4-11月份,呈双峰分布。夏季CAPE的数值远大于CIN的值。3)LIFT指数随季节呈单峰变化,波谷出现在夏季,峰值出现在冬季,其变化趋势与CAPE变化成反位相关系。K指数在冬季为负值,峰值出现在7、8月份。     

热层大气赤道异常的研究进展

热层大气赤道异常是指热层大气存在类似电离层赤道异常的驼峰结构,但其南北驼峰出现于磁纬±20~30°区域.热层赤道现象早在40年前就被发现,然而其形成机制一直是电离层学界研究的热点问题.前人陆续提出了化学加热及纬向风场拖曳作用等假说来解释热层赤道异常的形成,但基于这些假说得到的低纬热层结构与观测不符.最近研究发现,热层赤道异常槽与电离层驼峰的形成原因不同,离子与中性大气的场向拖曳作用形成热层赤道槽,且离子与中性气体相互碰撞引起的能量交换是热层赤道异常驼峰的形成机制.本文简述热层大气赤道异常的研究进展以及存在的科学问题.     

扰动近地层湍流互谱特征研究

运用国际能量平衡实验(EBEX-2000)的湍流、净辐射和温度梯度资料, 对近地层8.7 m和2.7 m两个高度的湍流互谱结构、温度廓线和湍流通量的特征进行了分析, 重点研究了逐块灌溉所致的扰动近地层内大涡与局地湍流的相互作用以及大涡对地表通量的影响。研究结果显示, 低频湍流互谱的峰值频率在两个高度趋于一致, 基本遵循外层标度律(OLS)模型; 高频湍流符合局地各向同性湍流理论。由于大涡的影响, 湍流互谱低频能量显著增强, 且该增强作用在8.7 m高度比2.7 m高度更为突出。湍流谱的低频部分出现多峰值, 峰值频率对应的涡旋尺度与热力非均匀性的尺度有较好的对应关系, 主要的3个涡旋尺度分别为800, 400和200 m。大尺度涡旋扰动对局地湍流的影响: 上层大于下层, 不稳定时大于稳定时。     

丽江市汛期2次暴雨天气过程对比分析

利用地面加密观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2010年和2013年丽江市2次暴雨过程进行对比诊断分析.结果表明:虽然2次过程的影响系统不同,但降水都具有明显中尺度特征,突发性明显,局地性强,降水持续时间短,强度大的特点.由于"0717"过程先后受不同系统影响,地面降水还表现出分段降水的特点.2次过程的强降水发生之时,由于"0717"过程近地层冷平流弱于过程"0609",因此"0717"短历时强降水强度弱于过程"0609".2次强降水过程中的水汽来源不同,"0717"过程中降水峰值出现在水汽通量强辐合时段内,"0609"过程中降水峰值出现在水汽辐合高度向上扩展期."0717"过程中第1次降水峰值出现在强上升运动期,而"0609"过程,地面短历时强降水出现在上升运动增强期.2次降水过程发生前低层都由高能气团控制,在短时强降水出现之前,均有不稳定能量积聚的过程,不稳定能量累积得越强,相应地面降水越强烈."0717"过程短历时强降水出现在高能区,"0609"过程短历时强降水产生在低层能量锋区过境过程中.2次短时强降水过程均由成熟阶段的中尺度对流云团造成,不同的是"0717"过程为MαCS云团,"0609"过程为MβCS云团,短时强降水均产生于云团外缘TBB等值线梯度较大位置移动过程中,且TBB等值线梯度越大,地面降水越剧烈.     

扰动近地层湍流互谱特征研究

运用国际能量平衡实验(EBEX-2000)的湍流、净辐射和温度梯度资料,对近地层8.7 m和2.7 m两个高度的湍流互谱结构、温度廓线和湍流通量的特征进行了分析,重点研究了逐块灌溉所致的扰动近地层内大涡与局地湍流的相互作用以及大涡对地表通量的影响。研究结果显示,低频湍流互谱的峰值频率在两个高度趋于一致,基本遵循外层标度律(OLS)模型;高频湍流符合局地各向同性湍流理论。由于大涡的影响,湍流互谱低频能量显著增强,且该增强作用在8.7 m高度比2.7 m高度更为突出。湍流谱的低频部分出现多峰值,峰值频率对应的涡旋尺度与热力非均匀性的尺度有较好的对应关系,主要的3个涡旋尺度分别为800,400和200m。大尺度涡旋扰动对局地湍流的影响:上层大于下层,不稳定时大于稳定时。     

上海-南极海洋边界层大气CH4浓度及其δ13C空间分布特征

在中国第22次南极科学考察期间,用Tedlar气袋采集了"雪龙号"考察船航线上海洋边界层大气样品,在室内分析了样品中CH4浓度及其分子的δ13C值,结果表明:在28.5°N~40°S区域,海洋边界层大气CH4浓度波动较大,峰值较多,平均值为(2.97±1.51)×10-6,明显高于全球大气CH4的平均浓度(约1.8×10-6),这主要与该区域的航迹靠近陆地,受人为源的影响有关;在40°S~69.17°S航迹,远离人类活动区,洋面大气CH4的浓度较稳定,平均浓度值为(1.92±0.14)×10-6,接近于目前全球大气CH4平均浓度.航线上CH4分子的δ13C的变化范围为:-37.49‰~-24.87‰,平均为-34.5±3.0‰.在28.5°N~40°S区域,边界层大气中CH4分子的δ13C值较高且波动较大,表明洋面大气的CH4浓度受到来自富13C的化石燃料、生物质燃烧等人为源的强烈影响;在40°S~69.17°S区域,δ13C值较稳定.海洋边界层大气的CH4浓度分布与大气温度也存在相关性.     

沙尘释放通量外场观测和参数化研究进展

沙尘释放通量的参数化是准确模拟和预报沙尘天气的重要因素,而外场观测为参数化方案提供直接的实验验证。在对不同沙尘释放模式的物理机制、参数化方案和输入数据需求进行阐述的基础上,讨论了不同模式的异同。沙尘释放模式的验证、校准和改进需要外场沙尘通量的实测结果,梯度法和粒子数浓度测量是外场观测沙尘释放通量的两种常用方法。通过对模...     

一种测量金属原子束密度通量及空间分布的新方法

为测量激光原子法同位素分离中密度通量 ,采用两端镀有铜电极的玻璃基片作测量探头 ,通过检测蒸镀在玻璃基片上两电极间金属薄膜电阻的变化来测量密度通量。探头输出信号经由多路 A/ D数据采集卡处理后送入微型电子计算机 ,经计算处理可实时给出密度通量的空间分布。实验结果表明 ,该方法费用低、精度高     

多个超导磁通量子比特的可控耦合

通过在两个或者三个超导磁通量子比特中插入一个耦合线圈，使得超导磁通量子比特与线圈有一个强的相互作用。耦合线圈的磁通直接影响两个超导磁通量子比特的耦合强度J，因此可以通过对线圈磁通的控制来调控超导磁通量子比特的耦合强度J。     

超滤过程中透过速率的理论研究

本文以微元控制体为研究对象,对超滤过程中的透过速率进行了理论探讨.提出了溶质扩散和料液流动的冲刷作用对透过速率的影响,导出了它们之间的数学关系式。分析了组件中压力的影响,为超滤装置的设计提供了理论根据。     

避开矢量分析推导磁场能量密度公式

本文避开矢量分析，引入通量管概念，应用场元方法，推导磁场能量密度的普遍表达式．方法简单，意义显明．     

活性焊锡丝助焊剂的研制

本文报道活性焊锡丝及SH—13助焊剂的研制。作者认为随着助焊剂舍氯量增加,腐蚀性提高,残渣表面绝缘电阻和水溶液电阻降低。在锡焊温度下,SH—13助焊剂中的活性剂与铜及氧化铜反应生成铜络合物及铜盐,后者能与熔融焊料反应生成活性金属铜,改善焊料在铜板上的润湿状况,并具有消光作用。     

无轴承异步电机的定子磁场定向解耦控制

集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力的非线性解耦是实现电机稳定悬浮运行的基础.为了降低控制系统对电机参数的依赖程度,本文采用定子磁场定向控制,同时为了克服此方法在低速时的不足,应用U-I法和I-ω法相结合观测定子磁通和气隙磁通,在matlab/simulink中构造了定子磁场定向控制的无轴承异步电机矢量控制系统.仿真结果表明:实现了电磁转矩与径向悬浮力之间的解耦,验证了此方法的有效性.     

变压器铁心磁通密度选择应注意的几点问题

在变压器设计上，最大磁通密度Ｂｍ的选择是一个比较复杂的问题。本文就此问题的提出论述了在铁心磁通密度选择上应该注意的几个问题。