地形对于对流云发展条件的数值模拟

本文采用地形坐标系，设计了复杂地形热力和动力作用下中尺度天气系统对流云发展的二维数值模式，由模拟试验得出了与理论和观测事实完全一致的结果，即地形的动力热力抬升作用及充沛的水汽源和不稳定层结有利于对流云的发生发展。     

祁连山地形云和降水结构的个例模拟研究

本文利用ARPS（Advanced Regional Predictional System）中尺度数值模式，对2007年7月19日发生在祁连山区的一次比较典型的地形云降水过程中云和降水的宏微观结构特征进行了深入的模拟研究和分析。结果表明，ARPS模式能够较好地模拟出地面降水分布及其发展演变特征；祁连山北坡陡峭地形的抬升作用是祁连山云系降水的主要动力机制；祁连山地形云和降水的微观结构随云的不同发展阶段呈现出不同的特征。     

复杂地形影响冰雹云发展的数值模拟实验

采用复杂地形条件下,中小尺度冰雹云发生发展的二维数值模式,在ＶＡＸ机上定量计算了在１６种微物理过程作用下云中各水态含量及云中宏,微观参量的大小,并模拟了复杂地形的各种热力,动力条件下冰雹云随时间发生发展的演变规律,得出的结构与实际相一致。     

冷空气与地形在台风“海葵”特大暴雨过程中的作用分析

使用常规天气图、边界层温度平流、物理量场、卫星云图、中尺度自动站及景德镇地形等资料,对冷空气与地形在台风"海葵"景德镇特大暴雨过程中的作用进行了分析,结果表明:1)冷空气从台风西侧边界层侵入,以景德镇为中心,东部与东北部增温,西部、西南、西北部降温,自东北向西南温度差异增大,降水在冷空气的作用下,向南部移动,强度明显增强;2)受北方弱冷空气侵入的影响,各物理量强中心明显南移,并出现了高层辐散,上升气流明显增强,气流斜升、能量锋区增强等有利于中小尺度系统发展的特征,为特大暴雨发生、发展提供了良好的动力与热力条件;3)云图上,弱冷空气侵入台风环流西侧,高层辐散诱发了中小尺度对流云团的发生、发展;4)景德镇市向西与西南开口的地形,在北面有西北偏西气流,南面有强盛西南气流时,受地形辐合、抬升影响,对暴雨的产生有明显增幅作用。     

汕头地区地形对强对流天气的影响探讨

本文利用汕头地区详细的地形资料对地形的强迫抬升作了定量的计算,并将计算结果应用于１９９６－１９９８年对强对流天气过程分析,得到了一些有意义的结果和预报线索。为在强对流短时定量客观业务预报中考虑地形对强对流天气的影响提供了新的途径。     

移动机器人室外环境分级地形分类与参数估计

对于具有一定越障能力的移动机器人,环境可通过性判别经常作为地形分类与地形参数估计的重要目标.针对室外地形复杂程度的差异,提出一种分级的地形分类与几何建模方法,为移动机器人的场景识别与运动规划提供参考.基于分层高程地图的地形表示方法,可实现对平坦路面上的可通行区域与障碍区域的快速判别.通过点云模糊分类,可有效校正高程地图在复杂地形状况下对机器人可通过性的误判.在此基础上,根据不同的地形属性将点云数据矩阵分割为地形片段序列,并根据片段间的拓扑关系判别其所代表的语义地形结构.采用区域生长法划分典型地形结构并估计其几何参数,从而实现室外典型地形建模以及机器人的越障辅助.实验结果验证了该方法的有效性和实用性.     

地形Rossby波相速和稳定性数值计算

目的 利用考虑地形影响的浅水波模式研究地形坡度对地形Rossby波相速和稳定性的影响。方法 对特征值问题形式的卢平面通道内波动控制方程离散化后进行数值计算，求出地形Rossby波相速和增长率的数值解。结果 地形坡度越大，扰动波长越长，地形Rossby波相速越慢，当扰动波长和地形坡度大于一定值后，地形：Rossby波将呈现准定常特征，甚至出现向西传播。结论 考虑了地形坡度作用以后，地形Rossby波相速将减小，并且有可能出现不稳定增长，最不稳定波长随基本气流强度的增强而增加，当基本气流流速为10m／s(20m／s)时，最不稳定波长约为2400～2500km(3000km)。     

地形坡度对基流中地形Rossby波振幅的影响

 利用考虑地形作用的浅水波模式对基流中地形Rossby波振幅特征进行了数值计算.结果表明,地形坡度对地形Rossby波振幅具有增幅作用,在强基本气流中,增幅作用更明显,地形坡度的作用还使地形Rossby波最大振幅中心位置北移.     

地形抬升型微地形下台风风场计算模拟

福建省内多山地丘陵地貌,当台风经过山岭型微地形时,由于风速叠加效应和风压改变,在微地形附近空间的风速、风向、湍流强度和风压都会产生变化。每年台风登陆都对电网造成巨大的破坏,比如倒塔、断线。本文以流体力学理论为基础,采用计算流体力学方法,通过对实际地形的建模仿真,研究地形抬升型为微地形对风速的加速作用。计算结果表明地形抬升型微地形对风速有明显的加速作用,并且超过了国家标准规定,目前输电线抗风设计的执行标准存在偏低的问题。研究结果对输电线路的抗风设计具有一定的工程参考价值。     

强热带风暴Bilis的敏感性数值试验

文中采用非静力MM5(3.5)中尺度数值模式对2006年7月14-15日强热带风暴Bilis台风暴雨天气过程进行了数值模拟与诊断分析,结果发现中尺度地形对暴雨的落区和强度有重要影响。主要表现在地形迎风坡作用、特殊地形辐合抬升作用、地形中尺度系统影响。初始湿度场的改变在模拟雨区和雨强时,对于水汽输送弱的地方,形成降水的水汽对初始时大气中的水汽含量依赖很强;对于有强水汽输送的区域,水汽初值并不是强降水的决定因子。     

The formation process and cloud physical characteristics for a typical downburstproducing thunderstorm in Beijing

The formation process and characteristics of cloud physical structure of a severe thunderstorm accompanied with strong wind on 23 August, 2001 in Beijing was studied using PSU/NCAR mesoscale model (MM5)coupling with a severe storm model with hail-bin microphysics. The results show that the specific topography and distribution features of cold/warm current in the Beijing region played prominent roles in forming, developing and maintaining the severe storm. Due to solar radiation heating and topographic lifting, the convective cells were easily formed when the westerly airflow passed over high mountainous regions in Beijing. The warm and wet air entered the cloud from its frontage and enhanced the convection, and formed a large amount of graupel/hail particles at the middle and upper portion of the clouds. The precipitation was primarily formed due to melting of graupel/hail particles. The strong downdraft was mainly produced by negative buoyancy due to loading,melting of graupel/hail particles as well as evaporative cooling of rain water. The divergent airflow induced by the strong downdraft led to the disastrous burst winds at the surface and also forced lifting of warm and wet airflow in the moving direction of the storm and formed new clouds that further promoted and maintained the storm development.     

Contribution of cloud condensate to surface rainfall process

Contribution of cloud condensate to surface rainfall processes is investigated in a life span of tropical convection based on hourly data from a two-dimensional cloud resolving simulation. The model is forced by the large-scale vertical velocity, zonal wind and horizontal advections obtained from tropical ocean global atmosphere coupled ocean-atmosphere response experiment (TOGA COARE). The results show that during the genesis, development, and decay of tropical convection, calculations with water vapor overestimate surface rain rate, and cloud condensate plays an important role in correcting overestimation in surface rain rates. The analysis is carried out in deep convective clouds and anvil clouds during the development of tropical convection. The surface rain rates calculated with water vapor in deep convective clouds and anvil clouds have similar magnitudes, the large surface rain rate appears in deep convective clouds due to the consumption of water hydrometeors whereas the small surface rain rate occurs in anvil clouds because of the gain of ice hydrometeors. Further analysis of the grid data shows that the surface rain rates calculated with water vapor and with cloud condensate are negatively correlated with the correlation coefficient of -0.85, and the surface rain rate calculated with cloud condensate is mainly contributed to the water hydrometeors in the tropical deep convective regime.     

基于投影散斑的结构表面形貌测量

结构形貌测量具有重要的工程应用价值。设计了基于投影散斑的结构表面形貌测量方案,结合双目立体视觉标定、散斑特征匹配、三维重建等关键技术,搭建了测量系统,并用该系统测量了典型结构表面的形貌点云数据,最后将测得的点云数据与结构的CAD(computer aided design)模型进行配准,评估了测量方法误差,验证了该方法的准确性。结果表明,投影散班形貌测量方法可以实现结构表面形貌的高精度测量,其最大误差为0.2 mm。     

安徽省副高控制下对流云特征分析

收集2001、2002年5-10月副高控制下安徽省对流云个例.通过分析卫星云图上,对流云发生发展过程中云顶亮温、面积、几何形态等特征物理量的变化,来分析揭示这一天气背景下安徽省对流云特征.并通过分析对流云发生的地理位置,寻找对流云易发区.统计结果显示,在这一天气背景下,安徽省境内的对流云团中以在局地生消、短生命史的对流云为主.     

低纬高原雷电过程中FY-2云顶温度和水汽云图定量特征分析

 利用云南省地闪资料、FY-2E云顶亮温资料和水汽云图资料,定量分析2009、2010年低纬高原雷电过程中雷电与云顶温度、水汽云图特征得出：雷电产生在对流云团移动发展一侧的云顶温度梯度大值区,对于在原地发展、中心位置少动的对流云团,雷电产生在云顶温度低值中心附近,雷电产生区域的水汽温度低于-20℃;分析产生雷电频数较高的单站,雷电产生前水汽温度在-40℃左右,云顶温度在0℃附近,雷电产生期间前2~3h云顶温度和水汽温度为递减趋势.根据定量分析对流云团云顶温度和水汽温度的特征,可以确定雷电产生的位置及强度,进一步提高雷电的预警能力,同时根据雷电活动情况,也可以用来判别是否发生其它强对流天气.     

基于贝叶斯信任模型的资源调度策略

在科技迅速发展的今天,云平台正在迅速成为科学应用的重要平台.由于云平台下的节点资源数量非常多,显然他们有很多是不可靠的,这些节点会对EXE的执行和调度任务产生很大的影响.在本文中,受贝叶斯认知模型的启发和社会学的信任关系模型的引导,笔者首先提出了一种新的基于贝叶斯方法的认知信任模型,然后,将这种模型应用到资源调度系统中.理论分析和仿真实验证明,笔者提出的方法能有效的满足云计算对节点资源的信任要求,并且牺牲较少的时间成本,确保在一个相对安全的节点资源池中执行云计算任务.     

公共云安全体系结构设计

针对云计算环境下新型服务模式的引入以及虚拟化技术的使用为信息安全带来一系列新的安全隐患问题, 对公共云的安全性进行研究。从用户安全目标数据安全性和云服务可用性及性能两方面入手, 全面分析公共云面临的安全威胁。设计了公共云安全参考框架, 提出从用户管理、 数据安全、 数据中心软硬件安全和控制权转移引发的安全问题加强公共云安全性。最后对云安全评估进行了讨论。实验结果表明, 该结构能整体提高公共安全性, 抵御各类安全威胁。     

三维对流云模式对成都一次强对流天气过程的数值模拟研究

为了对发生于2008年9月23日成都的强对流天气有更多的认识,利用三维对流云模式对其进行数值模拟研究.结果表明:该模式可以较好地模拟出强对流天气各主要的宏观发展阶段的特征,以及云中水成物固、液相粒子转化的微观特征;强上升气流与充足的水汽含量是系统中强对流单体的旺盛发展的基本条件;在该强对流天气过程中,固态水成物粒子的累积和融化对于降水的贡献都是十分明显的.     

应用连续小波变换提取对流云团

准确地从卫星云图背景中划分出对流云团的边界十分困难。提出了一种应用连续小波变换从红外卫星云图中提取对流云团的处理方法。将正弦波经过Gauss函数调制后，得到一组满足允许条件的连续小波基函数，利用这组小波基实现了对流云团小波提取算法，得到了强对流云团边界的分割。与提取对流云团的常规处理手段相比，这种方法具有物理意义明确、分割结果准确的优点，是提取卫星云图中对流云团的有效方法。