平流层爆发性增温对阻塞高压的响应及其对对流层反馈的观测

应用1979～2010年逐日的NCEP2再分析资料研究了对流层阻塞高压活动对平流层爆发性增温(SSW)的影响,以及增温发生后平流层异常对下层大气的反馈.对21个强SSW事件的动力诊断与合成分析表明:在增温过程中平流层极涡会表现出不同的分布特征,并且极涡的这些扰动受到对流层中分布在不同区域的阻塞高压活动影响,因此根据极涡和阻塞的位置将SSW事件分为2种类型即极涡分裂型和偏心型.对于分裂型,在欧亚-北美(ENA)副型中,极涡分裂前在大西洋和阿留申群岛地区有典型的阻塞形势存在,它们向极地、向平流层伸展的作用使得极涡分裂,形成的两个低压中心分别位于欧亚和北美大陆;在大西洋-东亚(AEA)副型中,主要的阻塞活动位于乌拉尔山和北美大陆区域,极涡在高压系统的共同作用下分裂后位于大西洋和东亚地区.在偏心型中,一种是极涡偏移到欧洲西部、大西洋地区的阿留申侵入(AI)副型,这时平流层极涡被侵入极区的阿留申高压推挤,对应的阻塞高压活动位于太平洋及阿留申群岛区域;另一种副型是北美侵入(NAI)型,来自于北美大陆西部的高压中心侵入极区,对应了低层位于该地区的阻塞形势,极涡在高压系统的作用下偏移至欧亚大陆西部.本文还研究了平流层爆发性增温后环流异常的信号能否向下传播到低层大气,这取决于极涡扰动的强度、位置和持续的时间.根据逐年的个例分析,在强SSW事件中位势高度异常可以向下传播至对流层,引起对流层高度场和温度场的变化,其传播时间从10hPa到500hPa大约需要10～15d.     

老化与折皱损伤对飞艇囊体材料单轴拉伸力学性能影响

采用户外暴露试验模拟飞艇囊体材料的自然老化,利用耐揉搓性试验模拟飞艇气囊在加工、运输、储存、收放和服役过程产生的折皱损伤,研究了飞艇囊体材料Uretek3216-LV在短期老化和折皱损伤作用下的单轴拉伸性能退化规律。通过试验数据分析,得到了短期老化和揉搓次数对单轴拉伸强度以及拉伸弹性模量影响的曲线。结果表明:随着老化时间的增加,材料经、纬向的单轴拉伸强度有所降低,但拉伸弹性模量略有增加;随着揉搓次数的增加,材料的单轴拉伸强度和弹性模量均明显降低;当老化和揉搓共同作用于材料时,随着揉搓次数的增加,老化时间对材料单轴拉伸力学性能的影响逐渐减弱。研究结果可为Uretek3216-LV材料应用于飞艇气囊的结构设计与分析提供重要依据。     

测控技术在火灾监测飞艇姿态控制系统中的应用

利用数字电子罗盘、单片机及专用芯片组成了监测飞艇姿态稳定控制系统。飞艇在高空中受外界因素的影响下所发生的航向、俯仰及倾斜角的变化信息,通过数字电子罗盘的检测输送给单片机。单片机再根据数字电子罗盘的检测信息及反馈信息控制安装在飞艇两翼的伺服电机工作,保证飞艇在高空的姿态稳定,提高监测地理位置的准确性。     

基于模糊PID控制的飞艇压力调节系统设计

针对飞艇压力调节系统多参数、非线型的特点,采用模糊原理和PID控制方法,设计了一套基于模糊自适应PID控制的压力调节系统,解决了采用常规PID控制时,飞艇压力响应时间过长、调节精度不高的问题。结果表明:模糊自适应PID控制将模糊控制原理与常规的PID算法相结合,实现了对PID参数的自适应调整,有效的调节气囊内外压差,保持气囊的气动外形,从而控制飞艇的浮力和飞行高度,并且使压力调节系统响应速度加快,超调量减小,过渡过程大大缩短,振荡次数少,压力调节精度提高。该方法对提高飞艇高度控制精度具有一定的参考价值和指导意义。     

旋成体飞艇艇体的MATLAB辅助设计工具箱

在飞艇的研制过程中需要经常改变飞艇的构型参数,采用计算机辅助的参数化设计方法能快速方便地满足研制需要。用MATLAB根据飞艇艇体参数来生成艇体外形图形和数据,所用飞艇艇体参数为艇体长度,艇体长度-最大直径比,最大直径在艇体上的位置,艇体前段和后段的样条曲线。可根据给定的艇体长度,艇体长径比,最大直径在艇体上的位置按给定的艇体前段和后段的样条曲线准确快速生成艇体外形图形和数据,做成MATLAB工具箱形式,用于工程研究,获得了良好的效果。     

一种飞艇囊体结构分析方法

飞艇是典型的充气薄膜结构,对结构内应力、变形等的准确预测是这里结构设计的关键问题。基于有限元分析软件NASTRAN,提出了一种飞艇囊体结构仿真分析的方法。给出了飞艇模型的建立、网格的划分、约束施加和载荷处理等过程。通过对某飞艇模型在俯仰和转弯两种工况下的分析计算,得到飞艇囊体应力和应变分布,结果与实际情况符合较好。为飞艇囊体的设计提供了参考依据。     

中层大气与全球变化

中层大气与全球变化ＭｉｄｄｌｅＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅａｎｄＧｌｏｂａｌＣｈａｎｇｅｓ吕达仁（中科院大气物理研究所中层大气与全球环境探测实验室，北京１０００２９）处于１０～１００公里高度的中层大气，其范围包括对流层上部和对流层顶、平流层、中间层以及低热层...     

基于稀疏阵列和压缩感知理论的艇载雷达运动目标成像研究

为了解决稀疏阵列艇载雷达运动目标成像问题,提出了基于稀疏阵列和压缩感知理论的运动目标成像方法,该方法对采用传统MTI进行杂波抑制后的信号,在距离向采用脉冲压缩处理方式,在方位向根据稀疏阵列构型和脉冲压缩后信号形式,构造基矩阵,利用压缩感知理论对目标进行重建,避免了稀疏阵列旁瓣和积分旁瓣比较高的问题.仿真结果表明了该方法的有效性.     

平流层气溶胶和臭氧的卫星遥感

本文论述了平流层气溶胶和Ｏ３等微量气体遥感探测的重要意义，介绍了卫星遥感的原理和技术、星载仪器和通道，并结合ＳＡＧＥⅡ讨论了其反演理论和方法等，最后指出，在我国的卫星遥感发展战略中，应及时开展对平流层气溶胶和Ｏ３等微量气体的遥感探测和研究。     

青藏高原及其邻近地区上空平流层-对流层之间大气的质量交换

利用卫明莹1987年提出的直接诊断分析方法,使用1978～1996年逐日的NCEP资料,讨论了青藏高原及其邻近地区上空平流层-对流层之间大气质量交换,同时还利用1988-07～1993-12逐月的SAGE资料,计算了100hPa上的气溶胶和臭氧的年际变化情况.结果表明:（1）青藏高原及其邻近地区夏季以对流层大气穿过对流层顶进入平流层的输送为主,这种输送的范围和强度在盛夏7～8月份最强,出现了两个极大值中心,分别位于孟加拉湾北部和青藏高原东南侧,高原上空也为一大值区,只是比前两者小一些;冬季则以平流层大气下沉进入到对流层的输送为主,此向下的运输在1月份强度最强.（2）就青藏高原及其邻近地区上空平流层-对流层之间19年平均夏季总的质量交换来看,青藏高原及其邻近区域上空穿越对流层顶有净的对流层大气质量输送到平流层,其大小约为14.84×10~(18)kg.由此推出夏季青藏高原与青藏高原东南侧及孟加拉湾北部连成一片的区域是其周围低层大气向对流层高层及平流层低层输送的一个重要的物质通道.（3）青藏高原及其邻近地区穿越对流层顶的质量有可能将该地区中、低层气溶胶粒子携带到对流层顶附近,致使该地区对流层顶附近气溶胶浓度增大,而使臭氧浓度减小.