大气边界层模式参数优化的数值试验

运用变分方法修正的正大气边界层模式中的若干参数，使模式解与观测拟合，利用ＨＥＩＦＦ实验观测资料所作的数值试验表明，参数修正后，不但在资料拟合阶段，而且在随后１８ｈ的预报阶段，模式模拟的边界层内感热，水汽和辐射通量均有显著改善。     

含大地形、摩擦、加热的准地转正压模式

从包含大地形、摩擦及加热作用的正压模式方程组出发,通过尺度分析、小参数展开和线性化等方法,导出一个含大地形、摩擦及加热作用的准地转正压模式。该模式是我们今后研究青藏高原的基本出发方程。如果不考虑地形的动力作用、摩擦及加热作用,该模式就退化为通常的准地转正压模式。     

球面正压大气的Legendre函数解及特征波动数值解正确性的验证

正压大气是最简单的大气模型,它可以讨论高空槽脊等天气系统的许多动力学过程.在非均匀基流的情况下,即使对小扰动的线性方程,由于其方程系数非常数,一般情况下也难求出其解析解,只能依靠数值计算得到数值解.但数值解的正确性是需要验证的.在特殊情况下,将球面正压大气方程组化为连带Legendre方程,解析求出该方程的频散关系和特...     

新型复杂反射曲面准光模式变换数值模拟

对目前回旋振荡管领域研究的热点———内置式准光模式变换器进行了理论研究和数值摸拟,采用Vlasov辐射器和准光反射面实现线极化准高斯模HE11的横向输出方式.应用分小块的方法,调整入射波束相位和方向设计的复杂反射曲面,只需一级反射即可实现理想的高斯分布.     

水下沉底目标回波的小波谱重排时频分析及其匹配检测

在浅海沉底目标主动声探测中,强混响背景下回波有效特征表征是目标分类的基础。根据工程需要讨论了Wigner-Ville,短时傅立叶变换(STFT)和小波重排谱下回波时频特征的提取过程,分析了混响与目标回波的耦合特性。提出构造基于小波尺度谱重排的时频检测器,在时频面实现目标信号和混响分离,以小波重排谱来表征回波,可取得较好的效果,在此基础上设计时频匹配检测器,以达到较好的目标检测性能。湖试数据分析表明小波尺度谱重排联合二维匹配检测器能压抑混响,提高信混比约2dB.     

太阳高度角对大气偏振模式航向解算误差影响分析

太阳子午线是大气偏振模式中重要的特征,可以将其作为导航的参考基准,从而获取其中所蕴含的重要导航信息;因此通过检测大气偏振模式中太阳子午线的位置,可以得到运动载体的二维航向信息。仿真实验结果表明,在不同太阳高度角时,太阳子午线的提取精度和航向解算精度都会受到影响。太阳高度角小于30°时,航向角误差维持在0.02°以内,在解算时可忽略;当太阳高度角在30°~60°时,航向角误差从0.02°开始缓慢增大为0.05°;当太阳高度角大于60°时,航向角误差急剧增大,最大可达0.1°以上;而当太阳高度角达到90°时,则完全不能进行航向测量。经过理论分析得出,当太阳高度角增大时,太阳子午线附近特征点分布区域会发散,在利用最小二乘法进行拟合时造成了误差。依据该分析可以在今后的航向解算时进行相应的误差补偿、优化算法以提高航向解算精度。     

一个含地形的二阶矩湍流闭合的大气中尺度数值模式

建立了一个包含地形作用的二阶矩湍流闭合的二维大气中尺度数值模式，该模式不仅具有描述大气边界层及其内湍流结构的能力，而且还能很好地模拟非线性地形波、波破碎观象以及波破碎区内的湍流结构．     

带槽孔多层平面结构的谱域解及其数值技术

建立了带单槽孔多层平面结构场分布的谱域电磁模型 .对该模型的数值求解讨论了相应的数值技术 ,以解决谱域积分中的奇异和振荡问题 .通过采用分离快慢变函数、大宗量简化函数、合理划分积分区域等一系列加速计算方法 ,大大缩短了计算时间 .计算结果收敛     

土壤-植被-大气连续体中蒸散过程的数值模拟

利用-维土壤-植被-大气耦合数值模式,研究了我国西北(37.5N, 105E)干旱半干旱地区夏季不同植被覆盖度近地面层的水分蒸散过程。模式较好地再现了蒸散过程三阶段的变化趋势特征。模式还揭示了蒸散过程中,下垫面热量平衡分量间的相互转换过程,并由实测资料对模拟结果进行了检验。     

大气、海洋和地表水对地球自转季节变化的激发--数值模式结果和观测结果的比较

采用国际大气模式比较计划(AMIP II)模式的大气和地表水数据,结合美国麻省理工学院(MIT)的海洋环流模式,探讨了大气、海洋和地表水对地球自转季节变化的激发.通过分析1985～1995年AMIP II、美国环境预报中心(NCEP)和日本气象局(JMA)的大气角动量函数变化,发现90°E方向的模拟要好于格林威治方向的结果,采用BP算法的AMIP II大气相对角动量函数更接近NCEP基于四维同化观测分析数据的结果;轴向大气激发函数与速率激发函数在量级上符合得最好,说明在全球纬向风场的模拟上AMIP II模式比较成功;AMIP II模式陆地水与观测陆地水之间存在差别.海洋角动量函数变化在周年尺度上有效地弥补了测地激发函数与大气激发函数之间的差异.