利用GPM卫星观测和WRF模拟研究与沙尘混合的中纬度锋面系统中云、降水和潜热的特征（英文）

2017年5月3日，一场来自蒙古国和中国内蒙古的强沙尘暴向中国东北移动，与一个典型的中纬度锋面系统相遇。本文利用GPM卫星观测、WRF模式模拟和再分析数据集，研究了沙尘气溶胶对云、降水和潜热(LH)的冰核效应。WRF模拟正确地反映了系统的主要特征，模拟的地面降雨率分布与GPM微波成像仪的反演值呈正相关，相关系数随着对降水率进行平均的面积增大而增大。WRF模拟的降雨垂直结构与GPM双频降雨雷达(DPR)观测也具有较好的可比性，尤其是在低层。卫星观测和模式模拟的不同高度降雨率联合概率分布之间存在～0.80的强正相关。根据葵花8卫星的气溶胶光学厚度观测和大气环流分析，此次沙尘暴仅侵入锋面降水系统西北边缘的狭长地带。只有在精心挑选的重沙尘区，WRF模拟才显示出沙尘气溶胶可以增强非均质冻结过程，从而导致较多的云冰、降雪、高空降水率和潜热，且这种效应只在-15℃至-38℃的温度下显著，并且要求沙尘数浓度大于106 m^-3。在此类个例研究中，准确地划定含沙尘区域非常重要。在选定的垂直截面中，WRF模拟潜热和DPR反演潜热在垂直形状和大小方面具有一定的可比性。它们都可以反映倾斜的...     

方形三维沟槽电极硅探测器相干性影响因素研究

为了研究三维沟槽电极硅探测器相邻单元之间的相干性的影响因素,根据Ramo定理提出的电信号产生原理,需要观察不同条件下探测器单元中比重场的变化.该文以方形三维沟槽电极硅探测器为研究对象,利用仿真工具Silvaco TCAD仿真出方形三维沟槽电极硅探测器的结构,采取单个最小电离粒子(MIP)从探测器上部垂直入射的方式,通过改变高能粒子入射的位置和探测器的沟槽深度,来研究探测器相邻单元中的比重场变化,进而得出相干性的影响因素.     

"艾云尼"台风移动路径和外围降水诊断分析

利用1°×1°的NCEP FNL全球再分析资料和探空、地面观测等资料,综合分析了环流背景、下垫面及地形对2018年第4号台风"艾云尼"台风异常路径的影响,并对"艾云尼"外围降水的物理量特征进行了诊断分析。结果表明:"艾云尼"具有维持时间长、强度稳定、路径异常等特点,其本体和外围造成的降水均带来较严重的影响;500 hPa北侧最大偏东气流分量与南侧最大偏西气流分量绝对值差以及东西两侧最大南北风速绝对值差对台风转向有一定的指示作用;台风东侧偏南气流为赣州提供了充足的水汽条件,上升运动区、水汽通量散度辐合区与降水分布有较好的对应关系,强中心维持时间与降水量级成正相关。     

平行宇宙与规范场的数理推断

运用实数、虚数、扩充复平面、高等几何、二进制等数学推理方法,演绎与其从零维到四维时间的对应关系,并结合量子纠缠理论,演绎宇宙奇点和宇宙能量,从而推断平行宇宙的存在以及易卦幻方排列表就是规范场。     

基于修正斜压场的RC框架边节点剪切性能分析

为研究钢筋屈服强度和混凝土抗压强度对钢筋混凝土(RC)框架边节点剪切性能的影响规律,基于修正斜压场理论(MCFT),对某框架边节点的剪切应力-应变骨架曲线进行数值模拟,并与试验结果进行对比.在验证MCFT算法的精度后,研究钢筋屈服强度和混凝土抗压强度两个参数变化对RC框架边节点剪切应力-应变骨架曲线和峰值剪切应力的影响规律.结果表明:基于MCFT可以较好地模拟RC框架边节点的剪切应力-应变关系曲线; RC框架边节点的峰值剪切应力对混凝土抗压强度的变化更为敏感,但当试件的钢筋(HRB400)屈服应力下降幅度超过16.45%时,对钢筋屈服应力的变化更为敏感;当试件的钢筋(HRB400)屈服应力下降幅度超过10%时,节点发生钢筋滑移破坏,此时峰值剪切应力会大幅下降.     

江西高速公路沿线极端降水特征分析

以江西省高速公路为例,利用2013-2015年江西省高速公路交通事故资料、1958-2017年江西省89个国家气象观测站cimiss逐日降水观测资料,系统地研究了江西省高速公路极端降水特征。结果表明:2013-2015年江西省高速公路交通事故夏季和冬季较多,交通事故与雨量成正相关,当降水增多时,交通事故显著增多。分析发现江西省高速公路极端降水各指标在不同路段分布呈现显著的差异,R95p在杭瑞高速东段最高,其次是沪昆线西部;极端降水频次分布表现为"总体一致型"和"南北差异型",前者极端降水载荷向量大值区出现在杭瑞高速、德昌高速、沪昆高速东段南昌至上饶段,这些高值路段是极端强降水异常的敏感路段;后者极端降水载荷向量大值区位于江西省北部沿江地区。极端降水阈值在丘陵和平原地区较高,山区较低;极端降水存在年际变化的特征,20世纪90年代中期存在一个突变,突变后降水极值升高,由极端降水造成的交通事故频发。为进一步研究高速公路典型极端降水成因,对极端降水路段进行了敏感性划分,主要有3个典型的极端降水频次敏感路段,分别为德昌-沪昆东"型"、"寻全-厦荣"型、"泰井-沪昆西"型,研究成果可为提高江西省高速安全运行能力和交通专业气象服务水平提供一定的参考。     

峰值电量约束下的场桥能耗最小化问题研究

随着化石能源的大量使用带来的环境污染问题日益严峻,关注能源使用效率的集装箱港口绿色化运营研究成为近年来的热点之一.本文以集装箱堆场中需要执行预倒箱作业的场桥为研究对象,考虑场桥不同运行状态下的单位时间电量需求不同以及峰值电量实时约束,建立了以总能耗最小化为目标的多场桥调度问题的混合整数规划数学模型.继而,将关键变量利用非连续贝和连续贝两种不同的方式进行编码,将次级变量利用启发式规则进行解码,并设计了相对应的遗传算法交叉与变异方法.数值实验表明,连续贝编码方法表现更为优异;通过与Cplex在小规模算例中的比较,与粒子群算法及人工蜂群算法在大规模算例中的比较,验证了所设计遗传算法的有效性.同时,通过与传统策略的对比,表明本模型可以同时实现能耗总需求与峰值需求两方面的优化,从而可以为港口管理人员在不影响既定日常运营工作的前提下降低能源成本提供科学有效的指导.     

双层皮带机防雨罩流场和粉尘浓度场分析

上层运煤下层运粉煤灰的双层皮带机比常规单层皮带机高度增加，为了确定双层皮带机防雨罩的最适高度，防止在17 m/s强侧风环境下粉尘泄露污染环境，以气固两相流理论为基础，运用Fluent软件分别在有无强侧风的条件下，对双层皮带机的防雨罩内流场和粉尘浓度场的分布进行数值模拟。计算结果表明，强侧风会强化双层皮带之间形成的流动漩涡，从而可能导致粉煤灰被吹动，当侧风速度为17 m/s时不会导致形成的漩涡强度过大，粉煤灰不会被吹到罩外。有侧风时防雨罩顶部会出现非常高流速（高达55 m/s）的风，在对其进行强度设计时必须考虑由于强风冲击造成的受力。有侧风时防雨罩内粉尘浓度最大位置出现在运煤皮带和煤堆交界处，其次是运粉煤灰皮带和粉煤灰堆交界处，当侧风速度为17 m/s时，防雨罩外部空间的粉尘浓度均小于4×10^-6 kg/m³，满足《煤矿安全规程》的要求。