宏观粒子在等离子体中的输运模型研究

建立了等离子体中宏观粒子的输运模型 ,计算了粒子沉降的加速度、速度和时间 ,得出了粒子收集的判据和沉降过程中提纯效应可提高很多的结论 .这对等离子体的工业应用具有重要的意义     

黄渤海悬浮颗粒物散射特性研究

【目的】研究悬浮颗粒物的散射特性,用以描述水体固有光学特性。【方法】利用2014年11月黄渤海海区航测数据,分别选取555nm和532nm作为参考波长,建立悬浮颗粒物散射及后向散射的光谱模型,并对模型拟合效果进行检验;此外,还建立了悬浮颗粒物散射参数与水体组分浓度的关系模型。【结果】模型验证结果表明:光谱模型的平均相对误差绝对值(MAPE)分别在60%和35%以内;散射参数与悬浮颗粒物质量浓度模型MAPE的最小值仅为15.0%。【结论】黄渤海颗粒物散射特性主要由非藻类颗粒物主导。     

宏观粒子在等离子体中的输运模型研究

建立了等离子体中宏观粒子的输运模型，计算了粒子沉九的加速度、速度和时间，得出了粒子收集的判据和沉降过程中提纯效应可提高很多的结论。这对等离子体的工业应用具有重要的意义。     

黄渤海悬浮颗粒物密度的空间分布及其对固有光学特性的影响

【目的】研究悬浮颗粒物密度在黄渤海的空间分布特征及其对水体固有光学特性的影响。【方法】利用2014年11月以及2015年8月现场实测数据,计算得到黄渤海悬浮颗粒物密度,绘制出黄渤海悬浮颗粒物密度的空间分布图。将研究区域悬浮颗粒物密度与固有光学特性进行拟合分析。【结果】两个航次悬浮颗粒物密度的空间分布比较复杂,但整体趋势显示中层密度要小于表层和底层。在表层、中层和底层的密度分布图中,黄河口附近均有密度小值区域,山东半岛附近有密度大值区域,随着深度增加该大值区域有南移趋势。悬浮颗粒物密度与比固有光学特性c_p~*、b_p~*、b_(bp)~*拟合所得到的P值绝大部分小于0.05,与固有光学特性c_p、b_p、b_(bp)拟合得到的P值全部大于0.05,而与Q_(ce)、Q_(be)、Q_(bbe)拟合得到的P值多数大于0.05。【结论】悬浮颗粒物密度对比固有光学特性变化影响较大,尤其对c_p~*影响达到51%;对Q_(ce)、Q_(be)、Q_(bbe)的变化影响一般;对c_p、b_p、b_(bp)变化影响较小。     

综合水产养殖池悬浮颗粒物的动态变化研究

2002年11月~2003年8月,在杏林综合养殖池的养殖期间进行24 h连续采样,研究水体中悬浮颗粒物(TPM)、颗粒有机物(POM)的周日及不同养殖期动态变化.结果表明:(1)养殖前期和养殖中期TPM和POM现存量周日变化比较平缓,养殖后期和养殖末期TPM和POM现存量周日变化差异明显;(2)TPM和POM现存量是养殖前期<养殖中期<养殖后期<养殖末期;(3)TPM现存量空间分布:养殖前期和养殖末期,进水区(以下称A点)>静水区(以下称B点)>出水区(以下称C点);养殖中期,C点>B点>A点;养殖后期,B点>C点>A点;(4)POM现存量空间分布为:养殖前期和养殖末期,A点>B点>C点;养殖中期和养殖后期,C点>B点>A点;(5)A点TPM和POM现存量之间呈显著或高度正相关关系,而B点和C点的TPM和POM现存量之间没有稳定的相关性.     

浮床栽培海马齿对海水中悬浮颗粒物清除作用的实验研究

当前,我国许多流域和沿岸水体悬浮颗粒物的浓度较高,给大型海藻和其他底栖水生植物的正常生长带来十分不利的影响.如何有效降低水体的悬浮物浓度,是沿岸水域生态恢复面临的重要问题之一.研究了植物浮床系统中滩涂耐盐植物海马齿(Sesuvium portulacastrumL.)的根系对海水中悬浮颗粒物的净化效果.结果显示,种植海马齿的实验水体悬浮颗粒物浓度显著低于对照组(p<0.01),在24 h内,由海马齿构成的生态浮床模拟系统对水体中悬浮颗粒物的清除率达到90%以上;海马齿根系对不同粒径的悬浮颗粒物清除效果不同,主要作用于粒径<20μm的悬浮颗粒物,且颗粒物粒径越小,根系对其清除效果越明显;随着粒径增大,悬浮颗粒物的自然沉降作用增强,尤其是粒径≥20μm的颗粒物.研究还表明,海马齿根系不仅对水中悬浮颗粒物具有良好的清除作用,同时能使其浓度提前达到稳定水平.     

与日冕物质抛射相关的太阳高能粒子事件初始时间的数值模拟研究

通过两种不同方法对太阳高能粒子(Solar Energetic Particles,SEP)通量初始时刻进行研究,一种是数值模拟方法,即数值模拟中取第一颗粒子出现的时刻来确定,另一种是观测背景方法,即通过太阳高能粒子通量随时间变化的背景值与上升值的拐点时刻来确定.Kahler(2013)定义的SEP时间尺度TO(the onset time from CME launch to SEP onset,从CME爆发时刻到SEP初始时刻的时间段)、TR(the rise time from onset to half the peak intensity(0.5Ip),从SEP初始时刻的上升时间直到半峰值时刻)、TD(the duration of the SEP intensity above 0.5Ip,SEP强度高于半峰值的持续时间)都与SEP通量初始时刻相关.将CME驱动激波作为源,利用粒子输运方程,对SEP传播进行数值模拟.然后对描述SEP时间尺度的TR、TO的数值模拟值与观测进行对比,发现两者吻合很好,即TR随CME速度和宽度增加而增加.由于TO影响的因素较为复杂,并没有很好的规律性.另外,当源位置经度距离观测者较远的时候,影响时间尺度TR,TO的因素较多.因此,用不同方法确定的SEP通量初始时刻对TR,TO的影响不大;当源位置经度距离观测者较近的时候,观测背景方法下的数值模拟与观测更加符合.     

凝聚核粒子计数器的理论研究及数值模拟

 凝聚核粒子计数器是一种纳米级颗粒物的检测装置, 本文对该仪器的冷凝段进行了理论分析及数值模拟。数值模拟采用四点有限差分隐式法和Crank-Nicolson 法, 使用不等间距网格。结果显示四点有限差分隐式法模拟结果的稳定性和精确性良好, 并与前人的研究结果基本一致。在数值上对剑桥大学提出的高温凝聚核粒子计数器的可行性进行验证, 模拟结果显示, 高温下工作的凝聚核粒子计数器切割粒径为4 nm, 能够去除挥发性物质的影响。研究验证, 由于工质冷凝在颗粒表面而导致的工质损失以致过饱和度降低的影响可忽略不计。     

圆柱型岛屿浅水尾流流动模式的研究

对直径为l.27m的圆柱型岛屿在浅水层中尾流的流动模式进行了数值模拟与实验研究.采用数字图像测速(DPIV)系统对圆柱型岛屿尾流区的流态进行了测量,实验结果给出了全流场的速度流线图,表明了尾流区流动的特征,并采用尾流稳定性参数S将尾流区流场划分为三种流态5＜0.2为涡脱落流态;0.2＜S＜0.45为不稳定状态;S＞0.45为稳定状态.在数值计算中求解了水深平均的Reynolds方程和RNGk-ε湍流模型,模拟了实验条件下的尾流流动.计算结果与实验结果相吻合.     

"四星三源"模式监测黄河凌汛的研究与实践

在简要回顾黄河凌灾特征及所造成的历史灾害基础上,详细阐述了2002-2003、2003-2004、2004-2005三个年度利用RS、GIS等现代高新技术,采用“四星三源”模式监测黄河凌汛的内容、方法、主要技术和实施成果,得出主要结论:①“四星三源”监测黄河冰凌是现阶段在轨运行卫星中最佳的数据组合模式,对江河污染、洪涝灾害、山体滑坡等自然灾害的监测具有较好的参考和借鉴价值;②CBERS-02具有较高的分辨率,对冰凌具有良好的识别能力,其侧摆快速获取数据功能在突发灾害监测中具有广阔的应用前景。     

三维冰雹云模式对重庆一次冰雹天气过程的数值模拟研究

利用三维冰雹云模式对2007年4月17日凌晨发生在沙坪坝的冰雹天气进行了数值模拟,结果显示:模式能够反映云体发展进程中的宏观动力学过程以及微物理过程.宏观方面:能够模拟出冰雹云发生、发展、成熟、消散的过程,在发展初期,对流层低层为气旋上升区,在冰雹云发展的成熟阶段,低层辐合达到最大,之后随着云体的消散,低层出现辐散下沉气流;微物理方面:能够模拟出各阶段的水汽混合比,固体水成物粒子之间的转化、增长过程.在80 min时,对累积量分析可知,霰粒自动转化为冰雹、雹碰冻云水增长、雹碰冻霰增长三种过程是形成雹的主要过程,分别占到雹总生成量的84％,9％,4％;固态水成物粒子的积累过程和融化过程对降水有重要贡献.     

用新RIEMS模式研究陆面过程对暴雨的影响

对MM5模式中的MYE，MRF以及新引进的NB方案(E—ε—l边界层参数化)3种边界层参数化方案耦合了陆面过程模式BATS，形成新的RIEMS模式．用此模式及原MM5模式对2个江淮暴个例进行了数值模拟以考察陆面过程对暴雨模拟的影响，同时也分析了加入BATS后模式对形势场和有关气象场的影响．结果表明加了BATS后，模式在降水场，形势场，低空急流等方面均优于原MM5模式，表明陆面过程短期天气过程也有重要影响．