用一维变分方法同化GMS-5反演湿度场及其在降水预报中的应用分析

在应用一维变分方法对GMS-5卫星资料反演的相对湿度场进行了同化分析试验的基础上,进一步分析了通过一维变分方法在MM5模式初始湿度场中融入GMS-5反演湿度场后,对降水预报的影响.分析试验结果表明,应用一维变分方法同化GMS-5反演相对湿度场后所得到的分析场,其均方根误差(rm se)在7个标准等压面上都比背景场要明显减小.均方根误差值在250 hPa下降幅度最大,达到7.1,这相当于12-h预报场rm se下降了48%;下降幅度最小的等压面高度是925 hPa,也达到了1.2,相当于12-h预报场rm se下降了15%.背景湿度场高湿区通常呈带状分布,普遍平滑了中尺度信息.运用一维变分方法融入了卫星信息后,分析场不仅明显改善了背景场湿区偏湿、干区偏干的现象,同时也很好地揭示出了三维湿度场的中尺度细微结构.个例分析表明,将一维变分同化后的GMS-5反演湿度场作为MM5模式的初始湿度场,与直接用NCEP资料的预报结果相比,MM5模式预报的降水强度、降水范围和降水强中心位置均有较明显的改善,更接近于实况观测.     

基于PSO-BP神经网络的探空湿度太阳辐射误差修正

采用计算流体动力学(CFD)软件仿真太阳辐射偏干误差可获得无线探空仪的湿度修正因子,提高了湿度廓线的精度,有助于提升天气预报、气候预测及气象灾害预报预警能力。但湿度修正因子存在明显的时空分布特性,采用CFD方法对每条湿度廓线进行修正计算量庞大。针对这一问题,以CFD软件仿真出典型气压、太阳辐射量和太阳高度角下的温度误差作为数据样本,通过粒子群优化(PSO)的BP神经网络构建预测模型,对探空湿度太阳辐射温度误差进行预测,并利用饱和水汽压逼近公式推算湿度测量的修正因子。研究结果表明,以南京探空站某一天的探空数据作为测试对象,CFD计算和PSO-BP预测的湿度测量太阳辐射误差吻合度较好,说明PSO-BP神经网络预测方法能够对湿度廓线的太阳辐射偏干误差进行有效修正,而且可显著提高修正效率。     

分流式标准湿度发生器的研制

为简化湿度仪的标定工作，研制可作为二级湿度标准仪器的湿度发生器．采用分流法制备混合气体的原理，仪器中引入微机控制系统，实现自动温度控制、信号处理、显示、打印等功能．该仪器输出气体湿度稳定，可任意设定输出湿度值，并能显示、打印输出气体露点温度和相对湿度等参数．该仪器满足二级湿度标准仪器的功能指标要求，集湿度源和标准湿度仪为一体，可单独作为二级标准湿度仪使用。     

苏皖地区强降水过程双雨带漏报原因分析

基于降水量观测数据、ECMWF模式降水预报数据和ERA5再分析数据，研究了2022年3月19—20日苏皖地区一次降水过程中双雨带漏报个例，并对比分析了一次双雨带成功预报个例.结果表明：(1)漏报个例的北雨带中，16个站降水量进入近30年3月日降水量前10名，两个站降雨量刷新3月份的历史极值，是一次极端性较强的降水过程.(2)ECMWF模式未能准确预报北雨带冷平流，未反映实况中出现的对流活动，且预报的对流层低层相对湿度始终偏小，两个原因直接导致北雨带降水量预报值显著偏少.(3)成功预报个例中，过程开始阶段，ECMWF模式有700 hPa高湿区预报范围偏大、850 h Pa高湿区预报位置偏南的情况，以后逐渐调整为与实况一致，较好地预报了苏皖地区对流层低层湿度条件，佐证了湿度预报偏差是造成雨带预报偏差的重要原因.     

高分子湿度传感器研究进展

湿度是一个重要的物理量，航空航天、计量等许多环境中需要在高温下进行湿度的测量。目前用于低温下测量的湿敏传感器主要有三类：电解质湿度传感器、半导体陶瓷湿度传感器和有机高分子聚合物湿度传感器。高分子湿度传感器现已在气象、纺织、食品加工及蔬菜保鲜等方面广泛应用。本文重点分析了高分子湿度传感器的发展趋势。     

半导陶瓷湿度传感器的阻抗—湿度特性

用二氧化锆、二氧化硅、磷酸和其它掺杂剂制作各种半导瓷湿度传感器。电导的加强是依靠水的吸附和毛细凝聚。随着相对湿度逐步从5％增大到100％,在20℃和1kHz时,阻抗由2×10~8Ω减小到2×10~3Ω。电阻随湿度改变的响应时间在5s以下,为了降低多元氧化物半导瓷的阻抗,研究了多孔瓷体中掺杂纯金属或金属氧化物的效果,对一种最简单的制作半导瓷湿度传感器的方法作了具体介绍。推导了半导瓷湿度传感器的通用的阻抗—湿度特性方程式,并且用以计算一些实际样品的阻抗—湿度特性曲线,获得理论结果同实验测量之间互相一致。     

基于测频测周方法集成的高分子湿度仪

研究了一种基于测频测周方法集成的高分子湿度仪,它把传感器件的阻值随湿度而变化的关系转换成频率信号与湿度变化的关系,根据频率大小分别用测频或测周方法加以处理,最终得出湿度值的大小。本文重点研究测频测周方法集成在高分子湿度仪中如何应用和实施。该方法具有结构简单、利于遥测、抗干扰能力强、测量范围宽的特点。     

扦插育苗中湿度传感器的应用

着重介绍以湿敏电容作为湿度传感器，实现对扦插育苗湿度的自动控制。相对湿度控制范围，实验中调整在７０％～９０％之间，全控范围可为１％～１００％，可完全满足扦插苗木对湿度要求，苗木扦插成活率达９０％以上     

BS—1型标准湿度发生器及其使用

本文主要叙述了新产品BS—1型标准湿度发生器的技术规格、工作原理、结构、计算实例、及使用时的注意事项。该仪器由江苏省计量局委托中国计量院作了型式鉴定,经批准作为湿度二级计量标准器使用。     

基于路基湿度预估的综合湿度指数

不同土组的路基湿度对路基路面结构工作性状与使用寿命均有显著影响,合理选取表征指标是路基湿度预估的关键.将路基湿度影响因素归并为气候与地下水位,引入气候因素表征指标——综合湿度指数,给出综合湿度指数定义,其计算分为潜在蒸发蒸腾总量计算、湿度平衡计算、年度湿度指数值计算,并给出具体算例.对计算得到的全国400个气象站点综合湿度指数值按照公路自然区划进行归并,认为所提出的综合湿度指数可作为公路自然区域划分的新指标.     

基于遗传算法的混凝土湿度场特征参数求解及反分析

为了求解干燥环境中混凝土内部湿度分布,提出了利用遗传算法来求解混凝土湿度场特征参数.根据室内实验实测的湿度值,运用遗传算法对混凝土试块湿度场进行反演计算,得到反映混凝土湿度扩散性能的参数.利用这些参数和三维有限元仿真计算程序对湿度场进行分析,将计算值和实测值进行对比得知二者变化规律一致,各组数据相关系数大于0.98,说明利用反演的参数仿真计算是完全合理的,可以指导施工,同时说明遗传算法作为一种优化算法,具有收敛速度快、效果好等特点.     

空调中恒定湿度的自动控制

探讨了湿度控制的意义，湿度控制的机理，介绍了建筑空调中湿度控制所使用的湿度传感器，及用其搭成的湿度自动控制电路．     

模拟隧道衬砌混凝土湿度演化规律

为了准确分析地下隧道衬砌混凝土内部湿度的演化特征,建立了用以计算江底隧道衬砌混凝土湿度时变规律的湿度模型,并对模拟隧道衬砌混凝土的试件进行了温湿度试验.数值计算与试验结果表明:所建立的考虑胶凝材料水化影响的湿度演化模型可以很好地对地下隧道衬砌混凝土的湿度分布特征进行预测和分析;在距离蒸发面较近的100 mm位置处,衬砌混凝土内部湿含量变化受扩散过程影响较大,在距离蒸发面较远的位置处湿含量时变主要是胶凝材料水化耗水所致;模型还预测了隧道衬砌服役10年时,距离蒸发面为100 mm以内的部分湿度均与环境湿度达到平衡;随着地下衬砌混凝土服役年限的延长,其内部湿度梯度逐渐向饱水面推进.     

基于单片机的冬枣保鲜库温、湿度监控系统

将8032单片机作为温湿度测控系统的控制中心,利用AN6701型集成温度传感器和HS1101型电容式湿度传感器对温度和湿度进行检测,采取变速积分PID控制算法,实现了对温度和湿度的自动控制。用户可通过键盘设置需要的温、湿度值以及报警的上下限值,并通过数码管即时显示。根据需要调整参数,系统还可应用于其他类型的温湿度控制。     

几种典型湿度传感器的原理和概要分析

湿度是一个重要的物理量,航空航天、计量等许多环境中需要在高温下进行湿度的测量.目前用于低温下测量的湿敏传感器主要有3类:电解质湿度传感器、半导体陶瓷湿度传感器和有机高分子聚合物湿度传感器.对湿度传感器的几种典型原理作了简要介绍,概要分析了湿度传感器用于高温测量的发展趋势.     

采用MC－3型湿度密度计测试沥青路面压实度

ＭＣ系列核子湿度密度计是一种用来测量材料湿度和密度的灵敏度且耐用的仪器．本文介绍了ＭＣ－３型湿度密度计的工作原理，由对比试验情况说明了该仪器的优点，并提出了使用中应注意的几个问题。     

湿度变送器信号调理电路的设计

利用薄膜电容湿度传感器设计了湿度变送器.湿度变送器以湿敏元件为核心,利用或非门电路或者555电路构成检测电路,利用运算放大器OP295和BD237构成输出电路,实现4～20 mA电流输出. 利用RCV420构成输出电路,实现0～5 V电压输出.利用盐饱和溶液标定法对湿度变送器进行标定,制出精度达±2%的湿度变送器.经过实际应用证明,其硬件结构简单,成本低,具有较好的测量精度,适于日常生活和工业过程控制.     

酒柜实现保湿功能的控制方法探讨

分析制冷控制系统对冷藏红酒柜内部湿度的变化影响,对酒柜在制冷运行期间的湿度变化及不同措施下的效果进行对比,通过对压缩机、风机等控制规则的优化改善酒柜箱内湿度,实现保湿功能.     

虚拟仪器技术在湿度测控中的应用

以烤烟房中的湿度环境为测控对象,设计了一个湿度测控系统,包含硬件和软件两个部分,硬件系统包括湿度采集模块、湿度信号调理部分以及湿度控制模块。软件系统采用labview8．6进行设计,包括湿度信号的采集和湿度控制两个模块。经测试,有效的解决的烤烟过程中的湿度的测量与控制这个难点问题。     

浅谈计算机机房湿度的控制

保障计算机机房湿度环境,是降低机房运行风险中的一个重要环节;本文主要介绍机房湿度的高低对计算机设备产生的影响,以及机房如何控制湿度的问题。