秋冬季节北京地区气溶胶物理特性的垂直分布规律

北京地区大气污染状况,日益引起关注。气溶胶是低层大气的主要污染物之一。气溶胶的颗粒大小可相差几个数量级,小颗粒可吸人人体内造成直接危害;一些致癌物质及有害元素在不同粒径上的分布情况也是不同的。因此,只研究气溶胶浓度不能完全反映它的特性,颗粒度分布的研究是有意义的。不同高度的气溶胶浓度和颗粒度分布是复杂的,它取决于污染源的情况,气象背景条件和湍流垂直交换等因素。因而研究低层大气气溶胶特性的垂直分布是很有必要的:本文利用在325米气象塔和东单收集的气溶胶样品及气象资料,分析了气溶胶的颗粒度分布和气溶胶的物理特性与气象条件的关系。     

宇宙气象

在我们这个时代,发射人造地球卫星和地球物理火箭,已是司空见惯,不足为奇。获取天气预报所需的气象资料,是人造地球卫星众多任务中的一项很重要的任务。但是,今天实际所需的不只是大气最低层的气象资料,而且还需要大气高层的宇宙气象状况。掌握地球大气层和宇宙气象变化的特点,对于宇航和无线电通讯非常重要。为此,苏联国家水文气象     

湍流的间歇性和多分维

本文利用湍流间歇性的图象介绍单分维(各向同性湍流)和多分维(非各向同性湍流)的概念。使我们将分维概念从自相似和点集的几何性质,扩展到物理场的强弱区域有不同的标度,并将物理场的功率谱和分维、标度律联系起来。将分维和物理图象联系起来,必将丰富其概念,扩大其应用价值。     

湍流新涡粘模式的研究

1 涡粘系数应为四阶张量Boussinesq 1877年提出将湍流应力类似于与速度梯度成正比的粘性应力,引进了涡粘系数的概念,将湍流应力表示为     

近壁圆柱绕流尾流的特性

近壁圆柱绕流是许多工程问题分析简化的物理模型。圆柱尾流与壁面边界层的相互作用产生了复杂而丰富的多尺度湍流结构。文章对工程中由这种湍流结构引起的圆柱涡脱落频率、圆柱所受阻力和升力的变化，以及这种湍流结构的产生和演化的规律进行了综述和分析，并对进一步开展的研究提出了建议。     

90年代:发现的十年

天文学家和天体物理学家已获悉,太阳系行星的气候和气象型式都受到创造地球环境的那许多相同物理过程的驾驭;恒星由气体云形成,并且最终在寂静的孤独中或在壮观的爆炸中死去;大部分普通化学元素都是在恒星爆炸中创造的;恒星在分离的星系中集聚     

海表温度的自适应变分同化

在以前工作的基础上，进一步对所提出的自适应变分资料同化方法在表面海温（SST）资料同化进行了探讨，并将其应用到实际的SST资料同化中，利用一个湍流封闭混合层模式对LOTUS锚系浮标资料进行了同化试验，同化结果表明，自适应变分方法对海表和海面以下混合层的海温都能够进行较好地订正。     

高性能计算在材料科学中的应用

在当今的科学研究中,计算已和实验、理论并列为三大科学方法。随着计算技术的迅猛发展、科学理论模型日渐成熟．高性能计算在科学、工程和社会等领域都有了广泛应用,用它来模拟或代替实验已成为可能。在地球地质、气象气候、测绘科学、天体空间物理、凝聚态物理、高能物理、计算化学、分子生物学、基因测序、材料科学等领域,高性能计算已是必备的研究手段。     

有两种机制共存的耗散结构的极值条件

通过分析湍流管道流动中惯性和粘性的协调作用与气固流态化系统中颗粒运动与流体运动的协调作用之间的相似性,初步提出如下推论：由两种机制（如：湍流中的粘性和惯性;流态化中的颗粒运动和流体运动）共同支配的,系统的稳定性条件物理意义上可表达为这两种机制各自独立的极值趋势互为约束的条件极值。     

从太阳活动看日地关系

近年来,一些气象、地理和地球物理学科的研究结果都肯定地指出太阳活动和这些学科中某些现象的关系,例如:太阳活动的周期和长期气候变化的可能统计联系;太阳局部爆发和地球大气电离层骚扰、磁暴的某些联系等。1961年以前,人类一直生活在地球大气帷幕的保护之下,并未感受到太     

湍流之谜

湍流经常发生,它是一种颠簸气流。当飞机划破寂静的天空,一缕香烟急剧旋转上升时即会产生。巨大的猎户座星云(Orion nebula)就是湍流在宇宙中的旋转。在大气层内,湍流使得气侯变幻莫测。人们都熟悉湍流的一种或多种形式,但直至最近才发现湍流的原因。湍流变化无常,自行其事。清彻的溪流撞击岩石时,水急剧旋转,飞沫四溅,毫无规律可循。     

GRAPES新一代全球/区域多尺度统一数值预报模式总体设计研究

新一代全球/区域多尺度统一的同化与数值预报系统(global/regional assimilation and prediction system, 缩写为GRAPES)已在中国气象局研究建立. 该系统的核心技术包括: 资料变分同化; 半隐式-半拉格朗日差分方案和全可压/非静力平衡动力框架; 可自由组合的、优化的物理过程参数化方案; 全球、区域一体化的同化与预报系统; 标准化、模块化、并行化的同化与模式程序. 针对GRAPES系统的正确性、有效性, 已经进行了一系列的标准测试和应用模拟试验, 包括常规资料分析应用、雷达和卫星非常规资料直接分析应用试验. 该系统已在国家级、区域级气象业务中心运行, 在实际气象业务中发挥了重要应用. 本文重点介绍数值预报模式, 包括总体设计思路与策略、多尺度统一动力模式构建、物理过程参数化方案组合优化、模式程序结构设计等; 同时, 还通过介绍GRAPES模式的模拟试验和实际应用结果等, 展示多尺度统一模式的可行性和科学性、实际应用的能力和水平.     

多场协同原理在管内对流强化传热性能评价中的应用

针对管内层流和湍流换热,分析了流体质点矢量物理量的协同性,揭示了对流换热多场协同规律与强化传热机理之间的关系,提出了评价强化传热综合性能的效能评价系数EEC,同时,基于协同角α,β,θ,γ,η,初建了判断层流和湍流强化传热性能的统一评价体系以及相应的评价指标.此外,针对内插三角杆强化传热管建立了数学模型,通过数值模拟对所建立的评价体系及其指标进行了验证.计算结果表明,基于多场协同原理的协同角与强化传热效果的评价准则之间相互对应,在Re数为300~1800的范围内,性能评价系数EEC值在1.3~2.3之间,而效能评价系数EEC值则在0.33~0.45之间.     

在革命化的大道上我国气象工作的飞跃发展

回想建国十五周年以来,我国气象工作方面的发展,也和其他各个战线上一样,取得了巨大的成就和飞跃的进步,与解放以前相比,真是不可同日而语的。气象工作是以观测为基础的。不论是单站补充预报还是数值天气预报,不论是农业气候服务还是航空天气实况服务,都只有依据实际气象情况,都少不了气象观测。一个国家如果没有自己的广大、细密、可靠而现代化的气象观测,一切气象业务、气象研究、气象教育等等都要落空。     

激波不稳定性效应的k-ε可压缩修正湍流模型

针对高速可压缩湍流流动,在已有的压力膨胀项和可压缩耗散率的可压缩性修正湍流模型基础上,引入激波不稳定效应修正,发展了一个新的可压缩性修正k-ε湍流模型.新模型采用抑制湍流动能和耗散率方程中湍流动能产生项的方法模化激波不稳定性效应,压力膨胀项和可压缩耗散率的可压缩性修正采用广泛使用的Sarkar修正模型.新模型物理意义明确,形式简单,可适用于超声速复杂湍流流动.对自由流动中超声速混合层和复杂的超声速横侧射流干扰流场的多个工况进行计算分析以及与实验结果的比较,表明本文发展的k-ε模型能抑制过大的湍流动能增长,预测结果显著优于标准k-ε模型.对超声速混合层流动,新模型准确预测到了混合层增长速率随对流马赫数增加而减小的趋势,与实验结果符合地较好.对复杂横侧射流干扰流场中的分离流动,激波不稳定性修正抑制激波区域过大的湍流动能增长,计算出较宽的激波区域,从而显著改善了对强分离流动的预测结果.流体分离越强,修正模型效果越明显,即使在强分离情况下,新模型的预测结果也与实验结果较好吻合。     

激波不稳定性效应的k-ε可压缩修正湍流模型

针对高速可压缩湍流流动, 在已有的压力膨胀项和可压缩耗散率的可压缩性修正湍流模型基础上, 引入激波不稳定效应修正, 发展了一个新的可压缩性修正k-ε湍流模型. 新模型采用抑制湍流动能和耗散率方程中湍流动能产生项的方法模化激波不稳定性效应, 压力膨胀项和可压缩耗散率的可压缩性修正采用广泛使用的Sarkar修正模型. 新模型物理意义明确, 形式简单, 可适用于超声速复杂湍流流动. 对自由流动中超声速混合层和复杂的超声速横侧射流干扰流场的多个工况进行计算分析以及与实验结果的比较, 表明本文发展的k-ε模型能抑制过大的湍流动能增长, 预测结果显著优于标准k-ε模型. 对超声速混合层流动, 新模型准确预测到了混合层增长速率随对流马赫数增加而减小的趋势, 与实验结果符合地较好. 对复杂横侧射流干扰流场中的分离流动, 激波不稳定性修正抑制激波区域过大的湍流动能增长, 计算出较宽的激波区域, 从而显著改善了对强分离流动的预测结果. 流体分离越强, 修正模型效果越明显, 即使在强分离情况下, 新模型的预测结果也与实验结果较好吻合.     

太阳质子的上升时间、等效扩散系数和平均自由程

扩散系数K或者平均自由程λ是讨论宇宙线传播特性的重要物理参数。根据粒子在行星际空间传播的模型,分析太阳宇宙线事件资料,所求出的等效扩散系数或平均自由程,往往远大于根据粒子在随机场中散射的理论分析行星际磁场功率谱所定出的系数(称之为JC系数)。这种分歧的原因尚未得到合理的解释。我们曾经初步地讨论过这个问题。鉴于在     

种群方程N_(t+1)=λN_texp(-aN_t)中的Feigenbaum现象

一、引言现代科学技术的发展,打破了传统学科的界限。近年来,在研究非线性系统的奇异现象——分枝、浑沌、奇异吸引子等问题时,科学家们从各自不同的领域走到一起来了。气象学家研究大气动力学中的非线性微分方程,物理学家研究流体湍流、激光、行星轨道、闪烁的氖管、回旋中子星、化学家在研究物理化学、化学湍流,经济学家研究货币在时空中不规则流通,生态学     

日本静止卫星低云风资料的应用

气象卫星的发射,给气象资料的收集开辟了新的纪元。气象卫星对大气的遥感探测正在气象业务中发挥越来越重要的作用。美国、欧洲和日本已开展了静止卫星测定云风的业务。云风是热带海洋区域重要的气象资料。一些研究证明:低云风与常规3000呎高度的风相当一致,而且能很好地代表天气尺度环流。许多研究也证明,云风在研究热带环流和数值     

应当归功于大跃进

在去年翻天复地的一年中,我国科学事业也有极大的跃进。老的学科在广泛地結合工农业生产实践后得到新的生命。在全党全民办气象的号召下,中国气象科学有了飞跃的进展。此外,新的学科也开展起来了,新的研究所建立起来了。在我亲身参预或与聞的几項科学工作中,如象祁連山冰雪利用考察、云霧物理及人工降水,以及其他新的学科,要照人們以往的想法,如祁連山冰雪的利用工作可能根本就不予注意,而云雾物理及人工降水就要准备五年十年才开展起來。但是,在党的正确領导下,这些科学工作和其他重大科学問題都搞起来了,許多尖端技术建立起来了,有些已取得一些进展,这不能不归功于大跃进形势的