空间薄膜充气管的太阳辐射压力及外热流分析

本文分析了不同轨道高度以及同一轨道高度不同位置,空间薄膜充气管所受太阳辐射压力及其扭矩大小,以及所受外热流情况.研究发现影响空间薄膜充气管的太阳辐射压力及其产生的扭矩与轨道高度无关,但随轨道位置变化而变化;外热流是轨道高度和位置的函数:随着高度的增加,太阳直接辐射热流不发生变化,但在所有外热流中其数值最大,地球红外辐射热流和地球反照热流则随着轨道的增加而下降,且后者下降的速度更快.     

太阳能热化学研究进展

 主要从热化学水解制氢、太阳能-天然气重整制合成燃料、太阳能、煤气化制合成气,以及利用太阳能裂解其他含碳燃料和控制CO2排放等方面,简要评述了太阳能热化学燃料转化技术的发展现状及难点及发展趋势。概述了将聚集的太阳能热能向化学燃料的热化学转换过程的最新发展动态。这个转变实现了太阳能的储存,同时使得太阳能可以从太阳能丰富的地区运输到太阳能缺乏但人口密集的地区。     

红外地平仪外热流计算

红外地平仪部分凸出于航天器外表面．除受到太阳辐射、地球反照和红外辐射外,还受到航天器外表面的反射辐射．文中在对包括红外地平仪外表面在内的封闭系统进行辐射分析的基础上,得到红外地平仪外热流的空间有效辐射角系数计算公式;采用蒙特卡洛法,计算了某航天器两个位于不同外表面的红外地平议外凸圆柱体所受的外热流,并讨论了反射辐射对红外地子仪所受外热流的影响     

山西各地区风光资源互补性研究

风光资源是可再生能源,研究其互补性对于风光互补发电系统研究有着重要的意义,但是二者在时间和空间上受气象条件影响较大。以山西省11市(县)一年各月平均风速实际数据分别对这11个地区风能资源储能情况进行分析,并结合气象学模型对这些地区水平面太阳辐射总量及最佳倾角进行理论计算,得到最佳倾角倾斜面上太阳辐射总量。然后将这些地区各月最佳倾角下倾斜面上太阳辐射总量与风能储能做互补性分析,并以山西清徐为例对风光互补发电系统进行了优化匹配分析。通过分析各地区风光资源在时间上的互补性和互补系统优化匹配设计,为山西地区风光互补发电系统开发利用提供了重要的理论依据。     

兰州城区太阳紫外辐射及其与空气污染的关系

利用太阳辐射观测及环境空气质量监测资料，分析了各种天气状况下兰州城区太阳总辐射、紫外辐射的变化特征及其与空气污染的关系．结果表明：自1960-1998年地面接收的太阳辐射总体呈下降趋势，平均下降约12％．晴天紫外辐射占总辐射的4％-5％，紫外辐射的变化趋势与总辐射相同：兰州城区NOx，TSP质量浓度总体上呈下降趋势，O3质量浓度从1985-1989年有所下降，之后又呈上升趋势；紫外辐射与总辐射的比值与大气浑浊度因子S／D相关性较好，二者满足指数关系，相关系数蜘-0.79．兰州城区机动车NOx排放量随汽车保有量的快速增加而呈上升趋势．     

起伏地形下福建省太阳总辐射的分布式模拟

基于数字高程模型(DEM)数据,综合考虑坡度、坡向、地形遮蔽度等因素,建立了起伏地形下总辐射分布式模型(包括起伏地形下太阳直接辐射、散射辐射和地形反射辐射的分布式模型)。利用1960～2010年数据模拟了福建省旬尺度100 m下的太阳总辐射及其空间分布。结果显示:福建省区域内总辐射平均值绝对误差最大为0. 04 MJ/m~2,平均绝对误差为0. 03 MJ/m~2,平均相对误差为8. 25%,个例年验证平均相对误差为9. 1%;模拟结果表明:福建省总辐射夏季各旬之间变化平缓,实际地形下总辐射受纬度影响没有冬季明显,冬季山地与滨海平原总辐射差异较大;太阳总辐射在局地地形下受坡度坡向影响十分明显,阳坡的辐射量要明显大于阴坡,其中冬季差异最明显;从坡度来看,坡度越大太阳总辐射受坡向的影响越大。     

抛物面碟式太阳能接收器与高温反应器的联合传热特性分析

太阳能接收器和反应器的几何结构直接影响其传热特性及化学反应过程,利用光学特性产生高强度辐射通量是营造高温的常用方法。构造了一种基于抛物面碟式太阳能接收器的高温反应器,分为预热区和多孔反应区,通过COMSOL Metaphysics软件建立其三维数值模型,计算焦平面热通量分布规律,在典型运行条件下(DNI=800 W/m~2,u_(in)=0.1 m/s),分析反应器的速度和温度分布规律,以及DNI和反应流体入口速度对反应器传热特性的影响。     

永定河流域太阳辐射逐时过程模拟

针对太阳辐射在不同区域地形条件下的差异,通过建立任意倾角和坡面方位角下的太阳辐射逐时模型,模拟了永定河流域1951—2018年的太阳辐射,并分析了该流域太阳辐射在不同倾角和坡面方位角下的变化特征.结果 表明:永定河流域1951—2018年逐年太阳辐射总体呈现减小趋势.任意倾角下,同一站点太阳辐射时变化形态基本一致,均呈...     

太阳能空气能热泵中电子膨胀阀受太阳辐射影响下的运行特性分析

为了解决太阳能空气能热泵(SIASHP)系统中电子膨胀阀(EEV)的开度受太阳辐射影响,导致热泵系统无法稳定、高效运行的问题,运用实验和TRNSYS软件模拟的方法,对SIASHP系统中EEV受太阳辐射影响下的运行特性进行研究.结果表明:SIASHP机组性能与EEV的开度不成正相关,存在某个峰值;相较于常规机组,SIASHP机组的EEV阈值更大,根据此特性,当EEV在较大的开度区间内调节时,SIASHP机组仍可保持正常运行;为保证SIASHP机组的安全稳定运行,自控装置应综合过热度和太阳辐射强度对电子膨胀阀进行调节.     

高原太阳辐射的利弊及防护措施

太阳辐射是最基本气象学资源,并对光合作用提供了积极的辐射能源,强烈地影响着气候,并为蒸发作用提供能量。这意味着太阳辐射给气候的变化传播能量。太阳辐射在时间和空间上的分配细节如对气象、水文、农业、白天所需的日光,太阳能的利用进行数据估计至关重要。因此,太阳辐射对不同特定区域的气候起着重要的作用,对农业、气象和水文具有实质的影响。文章结合青藏高原特殊的气候、地理等特征,阐述太阳辐射对气候的重要作用和人们在户外（太阳底下）作业时,应该采取的防护措施。     

红壤区橘园与花生地土壤温湿度变化及物理环境因素影响

在实测数据基础上,利用数理统计及冗余分析方法(RDA)分析了橘园与花生地土壤温湿度时空变异特征,结果表明:1橘园、花生地土壤湿度均呈现明显的季节变化,且变化趋势基本一致,但是不同深度的变化幅度各有不同;2土壤湿度除了受降水因子影响外,在未降水时段内还受气温、相对湿度、太阳辐射等因子的控制;3土壤温度随着土层深度加深,其季节变化趋势越来越平缓。在一天内,不同土层变化幅度以及出现极值的时间均不同,橘园出现极值的时间比花生地晚半到1 h;4影响土壤温度的环境因子有气温、太阳辐射和相对湿度,其中太阳辐射对花生地土壤温度的影响更大,且土壤表层最易受到气温、太阳辐射和相对湿度的影响。     

太阳光泵浦固体激光器的设计

提出了一种太阳光端面泵浦固体激光器设计方案.采用成像光学与非成像光学相结合的方法,以菲涅尔透镜结合复合抛物面聚光器对太阳光进行聚焦.实验表明:设计方案可以实现对太阳光的跟踪,保证入射太阳光垂直于系统入射面,使太阳光有效会聚于激光工作物质.分析激光器各能量转换环节,讨论了影响太阳光到激光能量转换效率的影响因素.     

Strong coherence between solar variability and the monsoon in Oman between 9 and 6 kyr ago

Variations in the amount of solar radiation reaching the Earth are thought to influence climate, but the extent of this influence on timescales of millennia to decades is unclear. A number of climate records show correlations between solar cycles and climate, but the absolute changes in solar intensity over the range of decades to millennia are small and the influence of solar flux on climate is not well established. The formation of stalagmites in northern Oman has recorded past northward shifts of the intertropical convergence zone, whose northward migration stops near the southern shoreline of Arabia in the present climate. Here we present a high-resolution record of oxygen isotope variations, for the period from 9.6 to 6.1 kyr before present, in a Th-U-dated stalagmite from Oman. The delta18O record from the stalagmite, which serves as a proxy for variations in the tropical circulation and monsoon rainfall, allows us to make a direct comparison of the delta18O record with the Delta14C record from tree rings, which largely reflects changes in solar activity. The excellent correlation between the two records suggests that one of the primary controls on centennial- to decadal-scale changes in tropical rainfall and monsoon intensity during this time are variations in solar radiation.     

Simulated analysis of summer climate on centennial time scale in eastern China during the last millennium

Using Lanczos filtered simulation results from the ECHO-G coupled ocean-atmosphere model, this study analyzes the spatiotemporal structure of temperature and precipitation on centennial time scale to examine how climate change in eastern China responded to external forcing during the last millennium. The conclusions are (1) eastern China experienced a warm-cold-warm climate transition, and the transition from the warm period to the cold period was slower than the cold to warm transition which followed it. There was more rainfall in the warm periods, and the transitional peak and valley of precipitation lag those of temperature. The effective solar radiation and solar irradiance have significant impacts on the temporal variation of both temperature and precipitation. Volcanic activity plays an important role in the sudden drop of temperature before the Present Warm Period (PWP). There is a positive correlation between precipitation and volcanic activity before 1400 A.D., and a negative relationship between the two thereafter. The concentration of greenhouse gases increases in the PWP, and the temperature and precipitation increase accordingly. (2) The spatial pattern of the first leading empirical orthogonal function (EOF) mode of temperature on centennial time scale is consistent with that on the inter-annual/inter-decadal (IA-ID) time scales; namely, the entirety of eastern China is of the same sign. This pattern has good coherence with effective solar radiation and the concentrations of greenhouse gases. The first leading EOF mode of precipitation on centennial time scale is totally different from that on the IA-ID time scales. The first leading mode of centennial time scale changes consistently over the entirety of eastern China, while the middle and lower reaches of the Yangtze and Yellow Rivers are the opposite to the rest of eastern China is the leading spatial pattern on IA-ID time scale. The distribution of precipitation on centennial time scale is affected by solar irradiance and greenhouse gas concentrations.     

Simulation of the climatic effects of natural forcings during the pre-industrial era

The MPM-2,an Earth system model of intermediate complexity,is employed to study the climate sys-tem response to natural forcings during the pre-industrial era (1000-1800 AD),with a special focus on the surface air temperature (SAT) evolution. Solar radiation and volcanism are the primary natural forcings during this period. In the MPM-2,the solar radiation forcing determines the long-term trend of the climate system change,and the volcanic forcing intensifies (weakens) this trend. Ultimately,the combination of solar and volcanic forcings dominates the long-term changes of the climate system. These results are in good agreement with other model data or temperature reconstructions. Natural forcings can well explain the Little Ice Age (LIA) and the Medieval Warm Period (MWP). At the large regional scale,the SAT response to natural forcings is almost coincident with that of the Northern Hemisphere. Based on MPM-2 model results,it is concluded that the global climate gradually became cold during the pre-industrial era. However,MPM-2 model results substantially correlate with recon-structed solar and volcanic forcings. Namely,to some great extent,these results strongly rely on the forcing series data we choose. Therefore,in order to accurately simulate the secular variation of the historical climate,it is very important to reconstruct well the solar radiation change and volcanic forc-ing data are well reconstructed for the past 10000 years,at least for the past 2000 years,in addition to the model improvements. The sensitivity study on the abrupt solar radiation change indicates that the increased solar radiation not only strengthens the nonlinear response of SAT,but intensifies the global hydrological cycle. At the same time,the biosphere is also affected obviously.     

地面热力条件对庭院式建筑内部空气环境的影响

太阳辐射、人员聚集和存在散热设备等通常对庭院式建筑内部敞开空间的热环境产生重要影响.在不同背景风速和地面热力条件下,对庭院内部流场和颗粒污染物浓度分布特征进行了数值模拟计算和讨论分析.结果表明,在背景风速较大时(＞3.0 m/s),地面热力条件对庭院内部气流和粒子浓度分布特征的影响可以忽略;但当背景风速较小时(0.5 m/s),地面热源产生的热压作用对庭院内气流和粒子浓度分布有较大影响.较高的地面散热强度将增加庭院换气率,但同时也存在着庭院下风向建筑内部污染物浓度增加的可能性.     

基于支持向量机和k近邻的太阳质子事件预报模型

应用支持向量机和k近邻相结合的方法,建立了太阳质子事件预报模型。预报因子包括黑子面积、磁分型、McIntosh分型、太阳射电流量、活动区位置和软X射线流量。太阳质子事件模型包括两个子模型：质子有无模型和质子峰值流量模型。质子有无模型能对未来24小时是否发生质子事件给出预报,质子峰值流量模型对已发生的质子事件预报峰值流量等级。用2002年和2004年的数据进行了模拟预报,结果显示模型具有较高的报准率,同时显示出活动区位置和软x射线通量是比较敏感的预报因子。     

河北涞源太阳辐射的时空分布差异及资源应用可行性分析

当前大部分学者通常只研究太阳辐射大范围区域,对具体地域的研究很少;为此,对河北涞源太阳辐射的时空分布差异及应用可行性进行分析。给出河北莱阳地理位置;太阳辐射数据来源为当地气象站53599。采用Dubayyah太阳辐射估算法对太阳总辐射进行计算,把地表太阳辐射划分成太阳直接辐射、太阳散射辐射和周围地形反射辐射,采用求和方式求出总太阳辐射。给出涞源典型月份太阳直接辐射、散射辐射、周围地形反射辐射和总辐射时空分布差异分析结果,分析了涞源太阳辐射每天不同时段的时间分布差异。对太阳能资源光热转换和光电转换应用可行性进行分析。结果表明:涞源7月太阳辐射值最高,1月太阳辐射值最小,太阳能最佳利用时间为夏季中午;资源应用可行性强。     

基于耦合气候系统模式的中全新世黄、东海海表通量分析

对中全新世(6,ka时期)海洋和气候的研究可加深人们对现阶段气候变化和海洋环境的认识,为预测未来海洋与气候环境变化提供一个重要参照.文章分析一个耦合气候系统模式FGOALS-s2.0的模式结果,首先对其工业革命前(0,ka时期)东亚地区夏季降水及冬、夏季10,m风场的模拟结果进行评估,然后进一步对中全新世和工业革命前黄、东海海表大气强迫的季节变化进行了对比.结果显示:模式模拟出0,ka时期东亚夏季降水从东南洋面至西北内陆减少的空间分布特点,冬、夏季10,m风场亦与观测大体一致;6,ka时期夏季,黄、东海风速较0,ka时期增大约0.8,m/s,16%左右;黄海风应力旋度值为正,东海为负,与0,ka时期相比旋度绝对值均增大;同时,两海区接收的太阳短波辐射较0,ka时期均增加,短波辐射的差异是中全新世夏季黄、东海海表的净热吸收增加的主要因子.6,ka时期冬季,黄、东海北风加强,东海增加量在0.5~1.0,m/s,幅度约为10%,较黄海更为明显;两海区在冬季的净热释放也较0,ka时期增大,东海释放更甚;冬季黄、东海风应力旋度较0,ka时期则无太大差别.研究表明,由于6,ka时期太阳辐射季节循环的改变,造成了黄、东海夏季风增强,海表净热通量也发生相应变化,该时期大气强迫场的变化可能会使黄、东海表层水温分布趋势发生较大改变,进而影响陆架环流格局.     

室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应研究

为研究空调房间室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应,采用CFD中的标准k-ε模型对兰州地区某办公室在考虑非稳定传热情况下的室内气流组织和污染物浓度场进行数值分析,获得了顶送风/下回风和侧送风/下回风两种通风模式下室内流场、温度场及污染物浓度场的分布。结果表明:不同时刻的太阳辐射通过激励室内自然对流换热过程对室内污染物的空间分布及迁移特性产生了显著影响。同一送风模式下,16:00时室内的污染物浓度较8:00时均匀,而8:00时的污染物浓度平均水平较高;在同一送风参数下,采用顶送风方式时更有利于降低室内污染物浓度。