中性风在中低纬Spread—F中的作用

讨论了中低纬度电离层Ｆ区中有碰撞的Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｔａｙｌｏｒ不稳定性的线性增长率，着重考察背景中性风对增长率的影响，首先建立了适合于描述中低纬地区Ｒ－Ｔ不稳定性的基本方程，其中包括背景中性风和电场。在此基础上导出了色散关系和不稳定性增长率γ。结果表明，γ随纬度增加而逐渐减小，虽然东西方向和垂直向下的中性风分量有利于不稳定性增长，但在比３０度更高的纬度，正常的背景中性风很难使γ为正值，除非存在合     

磁暴对夜间中低电离层影响的数值模拟

从电子连续方程、电子运动方程以及离子运动方程出发,选用IRI-90电子浓度为磁暴初始时的浓度,并采用HEDIN-90剪切时变中性风模式,对中低纬电离层F层在磁暴期间的变化形态进行了数值模拟研究.模拟结果表明:磁暴会引起电离层产生不同程度的扰动,在磁暴时存在的东西方向电场的作用下,电离层F层峰产生垂直漂移.不同情况的模拟表明:不同强度的暴时电场会对电离层F层产生不同的影响,并且纬度越低F层受暴时电场的影响越大,这与磁暴期间观测到的电波实验现象一致.     

海南地区电离层扩展F现象与Dst变化关系研究

利用2002年2月—2007年12月海南地区DPS-4型测高仪探测数据,统计分析研究了海南地区磁暴期间电离层扩展F现象与Dst指数下降值的关系。主要结果为：在海南地区磁暴期间,如果Dst指数下降最快值出现在白天,午夜前扩展F现象的发生会被强烈地抑制;如果Dst指数下降最快值出现在晚间,夜晚扩展F现象的发生会被激发。这是对海南站电离层观测数据分析,得到的一个新结果。本文还对磁暴期间电离层扩展F现象的发生与电离层扰动发电机电场、磁层渗透电场的关系进行了讨论。     

海南地区扩展F统计特性及行星波扰动观测

为研究中国低纬地区扩展F(SF)的发生时间和季节特性以及行星波扰动对其影响,利用2013年海南三亚综合观测站DPS-4D数字测高仪观测到的电离层频高图数据,统计分析了扩展F的开始和持续时间及其季节变化;提取了电离层虚高,从虚高的逐日变化中获取了F层上抬时间和行星波扰动特征,并对上抬期间电离层F层最小虚高(h'F)、临界频率(fo F2)等参数进行了小波分析.结果表明:海南地区扩展F类型主要为RSF,其季节性最大值(51%)出现在分点季,RSF在日落后和午夜后均有发生,而FSF主要在夏季午夜后出现;海南地区电离层虚高在日落后反转增强(PRE)期间有明显上抬现象,电离层特征参数中存在周期为准2d、5d以及10d的行星波扰动,它通过调制电离层F区发电机电场的方式激励扩展F的发生和发展.     

中性风对暴时电离层影响的研究

从电离层等离子体动力学方程出发,研究了磁暴期间中性风对中低纬度电离层的影响.通过计算机模拟发现:中性风能够对暴时电离层等离子体的垂直向上漂移产生抑制作用,并延迟电离层F层底部"抛空"的形成;不论采用哪种中性风模式,磁暴都会对较低纬度的电离层产生更大的影响.     

磁暴不同相位期间低纬海南地区电离层扩展F分布特性研究

基于2002—2007年海南地区DPS—4测高仪探测数据,对海南地区电离层四种类型扩展F,包括频率型(FSF)、区域型(RSF)、混合型(MSF)和强区域型(SSF),在磁暴不同相位期间的年际变化和总体分布特性进行了统计分析研究。结果表明:(1)在初相期间,较为活跃的扩展F是在高年(2002)和下降年(2003—2004)的SSF,以及低年(2005—2007)的MSF;(2)在主相期间,较为活跃的扩展F是2002、2006年的SSF和2005、2007年的MSF;(3)在恢复相期间,较为活跃的扩展F是2002年的SSF和2003—2006年的MSF,并且MSF的发生率随太阳活动减弱(从2002年到2006年)有增加趋势。总体上,最为活跃的是SSF和MSF,其次是FSF,而最不活跃的是RSF。分析还表明,初相期间扩展F的发生率要高于主相和恢复相的发生率,这说明快速渗透电场对初相期间的扩展F有促进作用;而主相和恢复相期间扩展F的发生率则受到了快速渗透电场、扰动电场等因素的共同作用。     

太阳高年期间海南电离层扩展F出现的起始时间研究

电离层扩展F与电离层闪烁现象密切相关,它们出现的起始时间存在着很大程度上的一致性,因此研究电离层扩展F出现的起始时间将对闪烁预报模型的建立具有重要的应用价值.将太阳高年（2002年3月-2003年2月）期间海南地区DPS-4测高仪观测到的扩展F按照频率、区域、混合和强区域扩展等分为四种类型,对其出现的起始时间进行了分析研究.结果表明：频率扩展和混合扩展的起始时间分别集中在0200LT-0800LT和0000LT-0600LT;而区域扩展和强区域扩展出现的起始时间分别集中在2000LT-0200LT和2000LT-2200LT.     

大西洋低纬度Acsension IS台站强区域型扩展F发生率统计研究

使用位于南半球大西洋的低纬度Acsension IS台站(7.9°S,345.6°E;磁纬2.3°S)的DPS型数字测高仪在2004年探测的扩展F数据,对该台站上空的电离层扩展F、特别是强区域型扩展F的发生率特性进行统计研究。结果表明:探测到的扩展F类型是频率型(FSF)、区域型(RSF)、强区域型(SSF)和混合型(MSF),没有探测到歧型。各种类型扩展F的月变化不同,RSF与SSF的月发生率大致在1~3月和10~12月较高,在5~8月明显降低;不过SSF在7月和9月发生率也较高。各季节SSF占扩展F出现时间的比例在春秋季和夏季高(约30%),在冬季低(5%)。扩展F发生率峰值的地方时出现的顺序依次是RSF、SSF、FSF和MSF。通过将Ascension IS台站的扩展F,特别是SSF的变化规律与其他台站的结果进行比较,发现Acsension IS台站的扩展F,特别是SSF发生率的季节变化与其他经度地区台站以往的结果不完全相同,显示了电离层现象的区域变化特性,并说明SSF应被当做低纬度电离层一种独立的扩展F类型进行研究。     

注入到外电场的正负电子对的静电不稳定性

出于脉冲星中粒子加速问题,讨论外电场中注入的正负电子对静电不稳定性.对很强的电场,不能在等离子体振荡尺度的0阶分布函数忽略空间变化效应.假设在加速(减速)电子(正电子)的恒定外电场以四维速度u0＞0单能地注入电子对.通过解决场的线性扰动和对的分布函数,发现了一个新型不稳定性.u0和外电场确定的制动时标与等离子体的时标之比R描述不稳定性的性质.这种情况下,增长率是等离子体频率的几倍.     

轴向磁场中弱自转对电弧的螺旋不稳定性的影响

为了明确弱自转对电弧的螺旋不稳定性的影响，采用势物型电导率和与时间有关的线性微扰理论，给出了有弱自转存在的热热分布（温度分布）、稳定性条件以及不稳定性增长率等定量结果；得出了迎着外加磁场方向，自转为顺时针方向时，稳定区域增大；反之，减小。     

方形截面高层建筑间气动干扰对其驰振稳定性的影响

基于高频天平测力风洞试验技术,在4种模拟风场中对干扰建筑处于36个不同位置时方形截面超高层建筑的基底弯矩进行了测量,分析得到了驰振力系数和驰振临界风速,讨论了风场特性和干扰效应对它们的影响.研究结果表明,无周边建筑的干扰时,方形截面超高层建筑的驰振仅可能发生在风向与建筑体轴之间的夹角小于16°的情况,在有湍流的风场下,0°风向角附近时,发生驰振的可能性最大;当干扰建筑位于目标建筑上游正前方时,目标建筑的在0°风向角时的驰振可能性受到明显的抑制;在湍流风场下,干扰建筑仅处于少数干扰位置时会使目标建筑在0°风向角时的驰振不稳定性有所增大.     

铁电陶瓷电致失效的非平衡态统计理论研究

运用非平衡态统计断裂理论对电场中的中心穿透裂纹的扩展问题进行研究.从理论上得到与实验结果相一致的结论:负电场阻碍裂纹的扩展而正电场促进裂纹的扩展.     

含储热装置的热电联产系统改进人工蜂群优化调度方法

由于冬季供暖的需要，我国北方地区的机组大多数采用工作模式为“以热定电”的热电联产机组。在夜间，热电机组的电功率会维持在较高的水平，大量的风能得不到有效地利用，弃风现象十分严峻。传统的解决方法是在系统中单一地加入储热装置或电锅炉来减少弃风现象的发生，但消纳风电的能力有限。本文采用电锅炉和储热装置来协调供热，以提高风电的利用率。首先分析了发生弃风的原因；其次构建了含储热装置与电锅炉的热电联产系统调度模型；然后设计了基于概率的交叉变异算子，并将其应用于人工蜂群邻域搜索过程，给出了基于概率交叉操作的改进人工蜂群求解算法，基于我国北方某一区域的数据进行了仿真验证，证明了所提方案的可行性；最后对风电消纳进行了经济性分析，仿真结果表明加入电锅炉后具有更低的煤耗成本，更好的经济效益。     

特高压输电导线直流电场下过冷雨滴碰撞系数

在早春或初冬,过冷雨滴撞击导线表面结冰、进而易于诱发导线舞动。对碰撞系数或导线覆冰的研究主要集中在风速、雨滴大小和导线直径等关键参数上,鲜见涉及电场作用的讨论。为了阐明直流电场对输电线路碰撞系数的影响,提出了雨滴质量流量的计算公式,并用Euler-Lagrange方法对雨滴撞击导线表面的过程进行了数值计算。利用Fluent软件分析了电场强度、雨滴电荷密度、导线截面形状、风速等对碰撞系数的影响。结果表明,碰撞系数随电场强度的增加而减小。当电场强度从0kV/cm增加到66.7kV/cm时,碰撞系数降低约33%。由于带电导线与雨滴之间会产生排斥作用,部分雨滴远离导线,导致碰撞系数降低。真实绞线在无电场作用下的碰撞系数略小于简化圆形截面的碰撞系数。在直流电场作用下,当风速达到8m/s时,导线的碰撞系数随风速的增大而减小。超过该阈值后,碰撞系数基本保持不变。     

Electrically induced structure formation and pattern transfer

The wavelength of light represents a fundamental technological barrier to the production of increasingly smaller features on integrated circuits. New technologies that allow the replication of patterns on scales less than 100 nm need to be developed if increases in computing power are to continue at the present rate. Here we report a simple electrostatic technique that creates and replicates lateral structures in polymer films on a submicrometre length scale. Our method is based on the fact that dielectric media experience a force in an electric field gradient. Strong field gradients can produce forces that overcome the surface tension in thin liquid films, inducing an instability that features a characteristic hexagonal order. In our experiments, pattern formation takes place in polymer films at elevated temperatures, and is fixed by cooling the sample to room temperature. The application of a laterally varying electric field causes the instability to be focused in the direction of the highest electric field. This results in the replication of a topographically structured electrode. We report patterns with lateral dimensions of 140 nm, but the extension of the technique to pattern replication on scales smaller than 100 nm seems feasible.     

特高压直流输电线路离子流作用下人体电场效应分析

利用Comsol有限元仿真软件建立特高压直流输电线路和人体的三维模型,主要分析了输电线路产生的静电场和离子流作用下产生的合成电场两种情况下人体电场效应;以及在不同的风速下合成电场对人体电场效应。结果表明:在合成电场下:人体周围、人体内部以及头部的电场最大值均是静电场情况下的2.7倍左右,说明离子流作用下增加的电场是不可忽略的;并且对人体产生更大的作用。不同的风速情况下人体周围、人体内部以及头部的电场是不同的;风速逐渐增大,其电场值逐渐减小,说明在风速作用下,人体周围的离子流发生了变化并减小;且也减小了合成电场的大小,进而对人体的作用也变小。根据国际非电离辐射防护委员会(international commission on non-ionizing radiation protection,ICNIRP)导则限值对比分析,静电场和合成电场下人体内部电场最大值均超过普通民众限值和专业人员限值;而两种情况下的人体头部电场最大值在普通民众限值内,但是对于长期居住在特高压直流输电线路周边的居民会有一定的健康风险;因此在实际建设中需采取一定的降低电磁暴露防护措施或者避免穿越居民区。     

地球外太空的奥秘:一个巨大的动力辐射区域

2010年,作者在地球外太空发现一个以磁口(cusp)为中心的巨大的动力辐射区域.这个新辐射区域纵深可达10.5Re;在7-8Re高度上,其尺度在纬线和经线方向上可分别达到6Re和＞10Re;当人造卫星穿越该区域时,测得的电磁涨落强度与高能带电粒子强度都有数量级的增加.本文对此进行了综述分析,认为这是太空时代最关键和最...     

风能资源开发利用气象服务体系设计

分析了能源增长和风力发电的发展趋势,针对风电场的建设运行对气象服务的需求,提出了风能资源开发利用气象服务体系的建设目标和内容,设计了其业务流程,为风能资源开发利气象服务体系建设提供参考.