基于MMC环流模型的通用环流抑制策略

模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的环流直接影响MMC的工作特性。该文推导了MMC环流、桥臂电流和公共直流母线电流之间的数量关系,指出环流是引起公共直流输入/输出功率存在低频脉动的原因。为实现对MMC环流的有效抑制,提出一种基于MMC环流模型的通用环流抑制(universal circulating current suppressing,UCCS)策略,实现原理简单,无需负序坐标变换和相间解耦环节,适用于任意相数的MMC控制,并进行了仿真和实验验证。结果表明,UCCS策略能显著抑制环流中的低频交流脉动分量,消除桥臂电流的畸变,同时可有效抑制公共直流输入/输出功率脉动,有利于MMC系统的稳定可靠运行。

西江流域致洪暴雨的准双周振荡及大气环流模型

为了做好西江流域致洪暴雨的中期预报,采用小波分析、Lanczos滤波器分析了1961—2008年西江流域13次致洪暴雨期间降水与850 hPa风场的低频振荡特征,研究了850 hPa风场的10～30天低频传播对致洪暴雨的影响,并采用合成分析建立了由西风带系统导致的致洪暴雨准双周振荡的大气环流模型。结果表明,致洪暴雨期间降水主要以10～20天的准双周振荡为主,它们多数与西江流域850 hPa风场8～35天振荡的正位相有较好的对应关系。来自西江流域以南逐渐向北传播的低频纬向风或来自30°N附近逐渐南传并加强的低频纬向风与多数来自西北太平洋向西传播的低频纬向风在西江流域相遇,是导致致洪暴雨具有准双周振荡的可能原因之一。当500 hPa巴尔喀什湖以东的高压脊开始隆起并逐渐东移,我国东北-华北-长江中下游逐渐转为明显的华北低槽控制,华南由青藏高原东部弱的西风槽转为明显的高空槽控制,副高不断加强西伸,同时850 hPa上空来自孟加拉湾穿过中南半岛的西南风不断加强,位于华南急流轴以西弱的气旋性弯曲也不断加强,地面上转为东高西低、等压线经向度明显,西江流域致洪暴雨开始并逐渐达到强盛期。这些特征可作为西江流域致洪暴雨的中期预报提供参考依据。

低阶大气环流模型的Hopf分岔分析

分析两种情况下低阶大气环流模型的分岔特性,利用多尺度法研究模型的Hopf分岔类型及周期解的稳定性,并通过数值仿真实验验证理论分析的正确性.

一种低阶大气环流模型的全局指数吸引集估计

本文研究一种低阶大气环流模型的全局指数吸引集估计问题。针对具有变参数的大气环流模型,通过广义Lypunov函数方法,给出了模型全局指数吸引集的估计式,此估计式验证了系统的最终一致有界性.

基于不同大气环流模型评估气候变迁对高屏溪流域河川流量的影响

以五种大气环流模型(GCM)统计的雨量资料进行降雨比值分析,再由降雨资料用GWLF水文模型进行水文模拟,从而分析了气候变化对高屏溪流域河川径流的影响。分析结果表明未来丰水期水量上升,而枯水期流量呈现小幅减少趋势。各模型的变化范围随未来时间发生变化,即时间愈长其变化愈大。枯水期各模型的变化范围为-26%～+15%,而丰水期的变化范围为-10%～+82%。其中在区域经济发展极不均衡的(A2)情景下,枯水期各模型的变化范围为-26%～+13%,而丰水期的变化范围为-10%～+66%;而在区域经济可持续发展的(B2)情景下,枯水期各模型的变化范围为-18%～+15%,而丰水期的变化范围为-3%～+82%。

低阶大气环流模型的稳定性与分岔分析

研究了低阶大气环流模型的稳定性和分岔性质.用李亚普诺夫方法和定性理论分析了模型的稳定性,证明了全局一致渐进稳定和极限环的存在性,并给出了低阶大气环流模型的分岔条件.此外,研究了模型的Hopf分岔,并用规范形理论得到了Hopf分岔临界状态,最后运用数值仿真对所给的定理和条件进行了验证.

一种三维环流模型及其应用

本文建立了一种广泛适用于大陆架浅海的三维环流模型。模型的支配方程是具有自由面的三维非线性瞬态Navier-Stokes方程。支配方程经σ坐标变换后与边界条件一起在空间交错网格系统上用差分法求解。为提高计算效率,基于问题的物理性质引入过程分裂概念没计了计算框架:将三维流动过程分成长重力波的传播(外模式)和速度的垂向剪变(内模式)两大组成部分,对每个部分分别选用最适宜各自物理特性和数值行为的数值方法求解。最后做为本模型的应用实例,计算了渤海三维潮流,获得了很好的结果。

加勒比海三重双向嵌套三维环流模型的应用

对三重双向嵌套海洋环流三维数值模型系统(CANDIE),用尤卡坦海峡实测横断面流速和海温等值线、1990年代根据卫星跟踪漂移轨迹推求得到的15m水深处的时间平均流场、实测平均海温过程和西加勒比海体积输送流函数等资料进行了验证,结果表明所建三重双向嵌套模型系统结构与参数合理,模型能较好地模拟西加勒比海的环流特征如加勒比流、巴拿马-哥伦比亚漩涡和该地区温盐的季节性变化。模型被用来计算小模型计算域(伯利兹大陆架)珊瑚礁地区不同水深处悬浮颗粒的运动轨迹线、颗粒的保留与耗散。近表层耗散在Lighthouse Reef Atoll和Glovers Reef Atolls以东相对较强,在内大陆架特别在Inner Channel内和South Water Cay附近相对较低。为了测试伯里兹大陆架海表面珊瑚礁之间的水动力连接特性,计算了位于Turneffe Islands Atoll和GloversReef Atolls珊瑚礁的上游颗粒来源区(源)和下游颗粒耗散区(汇),在30天内到达这两处环形珊瑚礁的近表面颗粒的可能来源区包括该两者周围的浅水区域、两者之间的深水区域和洪都拉斯Bay Islands的沿岸水域,Turneffe和Glovers Reef Atolls 30天下游耗散区分别覆盖了伯里兹大陆架的中部和南部水域。

RH法钢水定向循环流量操作模型的研究

在热力学和传输现象的基础上研究了ＲＨ－钢包系统中的定向环流．结果表明，真空度稳定时，真空度变化时，两种环流模型可用同一公式说明当处理容量要求插入管内径的作用加大时，循环流量对气体流量、喷吹深度和真空度的依赖性相应减弱结合武钢１号ＲＨ装置确定了模型系数ｆ＝１６９．５７，所得结果与工业测定数据一致分析了相关操作因素对ＲＨ环流的影响，提出了改善环流操作的方法．

依靠教师的主导有效实现学生的主体地位——“三圈环流模型”活动课实践与思考

普通高中课程标准实验教科书《地理》必修1（人民教育出版社）第二章《地球上的大气》的第二节《气压带和风带》的第一部分《气压带和风带的形成》，是高中地理中的主干知识，也是难点。这部分内容教师教得很艰难，画板图、用地球仪比划，

应用图论建模输电网的电力现货市场出清模型

电力现货市场优化出清模型的难点是考虑安全约束的机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)模型。构建一个好的SCUC模型以提升求解速度是长期以来的研究热点。随着省电力系统规模的不断发展,以及国内省间电力现货市场的运行,现货市场对于出清模型的求解效率需求更为突出。该文对机组组合模型的研究历程进行详细综述,总结提出机组运行出力约束、出力上限约束、爬坡约束强化建模的机组运行模型;基于图论在线性最优潮流计算中的应用,构建输电网的环流潮流计算模型并引入SCUC模型,最终构建了一套可进一步提升求解效率的电力现货市场出清模型。最后通过多个大规模算例的计算分析表明,所提模型在保证不损失求解精度的同时,可有效提升求解效率,且对于阻塞频发的电力系统,优越性更为明显。

对流层上部热状况异常对湖北省旱涝影响及环流预报模型在IBM机上的自动识别

通过对对流层上半部平均温度场上冷暖中心变化的分析发现:由冬到夏过渡季节内,冷中心沿经向的偏态,与长江流域及湖北省旱涝的关系甚为密切。由此建立了以极地冷涡和副热带暖中心及副热带高压为作用背景的湖北省汛期旱涝预报概念模型。其模型简单概括是“北强南强”要防涝,“北强南弱”要防旱,冷中心不发生沿经向的偏态,全省气候正常。

日喀则市道路结冰特征及其天气环流概念模型

西藏地区冬季多降雪天气,而降雪天气引发的道路结冰对公路安全运行造成了严重影响,因此,道路结冰气象预报预警与服务具有广泛的社会需求。文章利用2014至2017年日喀则市发生的道路结冰时交通气象观测站数据资料,通过数据统计方法分析得出日喀则市道路结冰时空分布特征和道路结冰影响等级与气象要素值之间的关系,并利用500hPa环流场资料,通过天气学原理和天气分析方法总结出道路结冰天气环流概念模型,为开展道路结冰预报预警和服务提供科学参考依据。通过研究,文章得出结论如下:国道318沿线聂拉木至定日段道路结冰出现时数从西南向东北逐渐减少,通拉山站和曲乡站道路结冰出现时间主要集中在1月和3月,加措拉山站则主要集中在1月和3—4月。三个交通站出现不同影响等级道路结冰时湿度和风速无明显差值,但气温和路面温度存在不同程度的差值。文章最后总结出四种道路结冰天气环流概念模型,以南支槽型最多,其次是高原短波槽型,第三是高原切变线型,最少为南部急流型。

开边界海盆尺度环流模式模拟北太平洋CFCs分布

利用一个开边界北太平洋海盆尺度环流模式模拟了北太平洋CFCs的吸收和分布.模式计算了CFC_11海气界面通量及其在海洋中的输运和再分布,考察了开边界对模式模拟结果的影响以及开边界模式中不同沿等密度面扩散系数的影响.打开南边界可以很好地改善赤道以南海区的CFC_11模拟.增加沿等密度面扩散系数使得137°E和165°E断面模拟的高CFC_11水向南、向下输送的强度和影响范围都有明显增大,能很好地改善西北太平洋的模拟结果.西北太平洋是CFC_11的一个重要的汇区,此外在赤道东太平洋上升流区还存在一个小的汇区.

青岛一次局地大暴雨的中尺度环流特征分析

利用多普勒雷达、地面自动站、垂直风廓线及GPS水汽分布等多种新型探测资料,对2008年8月14日下午,奥帆赛期间发生在青岛地区的局地大暴雨天气的影响系统和中尺度强降雨形成的动力机理进行了综合分析,并通过0.5 kmWRF模式的数值模拟给出了有地形阻挡情况下海风环流模型。研究结果表明:副高减弱东撤和弱冷空气南下在中低空形成闭合低涡是造成这次过程的主要天气尺度影响系统。海风中尺度辐合带上有风向切变辐合、大暴雨中心有明显的雷暴高压等中尺度天气系统。海风锋区辐合扰动向上传播,引发边界层扰动,是青岛局地大暴雨形成的主要抬升因素,而来自东南海洋上的暖湿平流为大暴雨的产生提供了充沛的水汽和能量。海风锋区辐合带上触发的强对流是大暴雨形成的直接原因;来自于海上的低空急流带来的大量水汽对强降雨的发生具有重要作用。海风在深入陆地后所发生的辐合和上升运动,对造成海风所触发的局地大暴雨有着极其重要的作用。

应用于MMC环流抑制的准PR控制器参数设计

模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)相间电压不平衡会导致其内部产生三相环流。为了抑制环流,文章首先建立MMC环流等效模型,并在静止坐标系下设计准PR控制器参数,分析准PR控制器参数对MMC环流抑制特性的影响。为了验证提出的MMC环流抑制策略,搭建了PSCAD/EMTDC仿真模型,并在35 k V·A五电平MMC样机上进行实验。结果表明,设计的准PR控制器能够有效地抑制MMC内部环流。

影响嘉兴台汛期降水的大气环流因子分析

嘉兴8～9月台汛期降水与台风影响关系密切,台风影响多,降水正常到偏多,台风影响少,降水正常到偏少。利用NCEP500hPa月平均高度资料对大气环流进行合成分析,发现副高偏强(弱),有(不)利于台风影响嘉兴,台汛期降水和副高正相关,与乌拉尔高压反相关。由此建立了嘉兴台汛期降水的大气环流模型,该模型可概括历史降水的大致情况,概括率达94.2%。

海冰在大气环流模式中的重要作用

文章简要综述了次网格尺度海冰非均匀性对大气环流模式性能的影响；南极冰在全球环流和短期气候变化中的作用；以及模式中不同的海冰反照率参数化对地表温度和辐射的影响等研究结果．说明海冰对极地海洋和大气的能量收支及短期气候变化有重要作用，不同的海冰参数化方案对气候模拟结果有重要影响．

辽宁省春播期第一场透雨时间变化及预测模型

利用1956～2007年4～5月辽宁省54个气象站的常规气象资料,分析了春播期第一场透雨的时空分布规律、环流形势特征。根据高低空环流配置特点,按照主要天气影响系统的不同,将影响辽宁春季第一场透雨的天气分为8种环流预测模型。利用2008、2009年春季数值预报产品,按照8种环流预测模型对辽宁春季第一场透雨做出预报,对预报质量进行评估发现模型预报结果完全正确,为进一步提高春播透雨预测率奠定基础。

2019年冬季北京海陀山局地环流特征及机理分析

海陀山作为北京冬(残)奥会的主要室外赛场之一,其复杂的地形对风场的精细化预报提出了严峻的挑战,亟需开展加密的风场观测提高对复杂地形下局地环流特征及其影响机理的认识,并为提升赛区精细化预报与服务提供数据支撑。基于2019年度海陀山观测试验,利用加密自动气象站、激光测风雷达、涡动相关仪、云高仪等多源数据,对海陀山风场的水平分布、垂直结构、山谷风转换时间和不同背景风场影响下的局地环流特征进行了统计分析;从地形动力、热力和背景风场三个方面探讨了海陀山局地环流的影响机理。结果表明:弱背景风场下,海陀山局地环流特征显著,以热力驱动的山谷风环流为主导,并叠加了背景气流过山的影响。低海拔(1650 m以下)站点,山风和谷风表现为近乎相反的方向;而在中(1650-1800 m)、高(1800 m以上)海拔的山脊或山峰附近的站点,山风和谷风均以偏西为主。中低海拔站点的谷风明显强于山风,高海拔站点则相反;而在强西北背景风影响下,海陀山局地环流特征消失,整个山谷风向趋于与背景风一致,昼夜风向的差异较小,山谷中风速随海拔高度降低而减小。