CMA-MESO千米尺度变分同化系统中极小化控制变量的重构

重构GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)全球、区域一体化变分同化系统中的极小化控制变量,提升中、小尺度同化分析能力,为中国气象局业务区域数值预报系统CMA-MESO提供千米尺度适用的同化方案。新方案用纬向风速(u)和经向风速(v)替代原有流函数和势函数作为新的风场控制变量,采用温度和地面气压(T,ps)替代原有非平衡无量纲气压作为新的质量场控制变量,同时不再考虑准地转平衡约束,而是采用连续方程弱约束保证分析平衡。背景误差参数统计和数值试验结果表明,采用重构后的极小化控制变量,观测信息传播更加局地,分析结构更加合理,避免了原方案在中、小尺度应用时存在的虚假相关问题。连续方程弱约束的引入,限制了同化分析中辐合、辐散的不合理增长,帮助新方案在分析更加局地的同时保证分析平衡。为期1个月的连续同化循环和预报试验结果表明,新方案可以减小风场和质量场分析误差,CMAMESO系统地面降水和10 m风场的预报评分显著提升。

控制变量法探究烷烃取代反应的实验条件

取代反应是典型的有机化学反应类型,烷烃取代反应实验效果的影响因素较多,通过控制变量法探究烷烃与氯气光照发生取代反应的优选条件,单一改变反应物、反应容器、光照条件等变量以获取烷烃取代反应的演示实验的较佳效果,能帮助学生更充分地理解取代反应的概念,更好地服务于化学课堂教学。

引入控制变量的车身噪声传递函数优化研究

为解决车辆整备车身噪声传递函数优化中消除某噪声传递函数声压级峰值时易引发新的噪声声压级峰值的问题,提出引入控制变量的车身噪声传递函数优化方法。以某车型驾驶室为研究对象,构建优化模型,以驾驶室结构板件厚度为变量,利用所提出的算法对涉及的参数进行迭代优化。结果表明,该方法有效降低了目标频带内的噪声传递函数声压级峰值。

基于新课标的初三化学探究实验题复习策略——对控制变量法的学习与应用

新课标提倡为学生建构系统化、结构化的知识体系,初三是化学启蒙时期,同时面临升学考试。通过研究新课标和中考试题发现中考注重考查学生的化学核心素养发展,所以应在复习中采取符合新课标要求的策略。探究实验题是各地中考化学试题中的重难点,学生对控制变量法的学习和应用是突破关键。结合教材原型实验对控制变量法思想模型进行构建,结合考题改编为学生提供探究实验实践和变式训练,可帮助学生在复习阶段发展思维,提升化学核心素养和成绩。

在探究过程中习得“控制变量法”

物理课程标准指出,教师要引导学生“经历科学探究过程,学习科学研究方法”。笔者以人教版物理八年级下册第十章《浮力》中的实验“探究浮力的大小跟哪些因素有关”为例,谈谈如何引导学生探究影响浮力大小的因素,并掌握“控制变量法”这一教学重难点。一、联系生活经验,引发学生猜想日常生活经验能引发学生的猜想,让学生有探究的兴趣。基于此,教师可以创设与学生生活经验密切相关的教学情境,让学生在现实问题的驱动下猜想,并根据原有知识经验合理推测,使学生的思维聚焦到决定浮力大小的因素上来。

基于控制变量法的钢混凝土组合桥结构参数分析

为研究钢混凝土组合桥结构参数对受力性能的影响规律,利用有限元软件建立钢混凝土组合桥面板节段有限元模型,基于控制变量法进行钢混凝土组合桥面板参数性研究分析,分别研究钢面板厚度、混凝土面板厚度以及剪力钉间距对钢面板跨中应力和支点应力、混凝土面板跨中应力和支点应力以及跨中挠度的影响规律。结果表明,随着混凝土面板厚度和钢面板厚度的增加,钢混凝土组合桥面板结构各项力学性能指标均呈现减小的趋势,而随着剪力钉间距的增加,结构各项力学性能指标也增加,三个参数影响程度最大的为混凝土面板厚度,最大影响程度分别为钢面板和剪力钉间距的38.01%和35.50%,因此在类似结构设计时可以着重关注混凝土板厚度参数的改变,确保结构受力性能良好。

熔盐炉控制变量对固碱生产的影响

探讨了熔盐炉控制变量对固碱生产的影响,严格管理这些关键变量可确保固碱生产的顺利进行及生产成本的降低、同时可提高产品质量,以推动片碱生产领域的技术进步和可持续发展。

用控制变量法提升韦达定理的探究价值

一元二次方程系数的变化会引起两根之积与和的变化,但面对系数不确定的一元二次方程及其两根,如果教师没有给予学生明确的提示,学生则很难自主发现这种关系.而采用控制变量法给出方程题组,能够有效诱发学生自主探索韦达定理的意识,并快速准确地提出猜想.

控制变量法在二次函数教学中的应用解析

在科学实验中,经常会采用控制变量法来探究某一因素对实验结果产生的影响.在数学研究中适当地引入控制变量法可以帮助解决一些研究的困顿点,便于观测,促进理解,让思维更具条理性.本文就将结合具体的教学案例,解析控制变量法在二次函数教学中的具体应用.

控制变量法在初中物理教学中的应用

本文探讨了控制变量法在初中物理教学中的应用,重点介绍该方法的理论基础、实施步骤以及教学效果.通过合理设计实验,学生能够更深入地理解物理概念,培养科学思维和实验技能,提高学习兴趣.本文总结一些成功的教学案例,并展望未来在初中物理教学中控制变量法的发展前景.

扩展水凝物控制变量的雷达资料同化对台风“天鸽”数值模拟的影响

利用WRF(Weather Research and Forecast)模式及WRFDA(WRF model data assimilation system)系统,针对2017年台风“天鸽”个例通过同化雷达径向速度(Vr)和反射率因子(RF),研究水凝物控制变量的雷达资料同化对台风分析预报的影响。研究表明:雷达径向速度的直接同化有效地改进了模式初始场中台风涡旋区的中小尺度信息,分析场中产生了气旋性的风场增量,对模式背景场中的台风有显著增强作用。通过在传统控制变量中扩展针对水凝物的控制变量可有效地同化雷达反射率因子资料,对初始场的水物质进行调整,并对随后确定性预报的台风路径和强度都有一定的正效果。此外,相比没有水凝物控制变量的雷达同化试验,加入了水凝物控制变量的雷达资料同化试验降水预报效果更好。这为将我国近海的地基多普勒天气雷达用于台风初始化分析和预报提供了一定的技术支撑和保障。

碳酸氢钠和碳酸钠“套管实验”的控制变量法形式异化

对“碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性比较”的“套管实验”进行形式上的分析,指出该实验因温度失去同一性而引起了控制变量法形式异化。针对这种形式异化,提出并强调形式分析对解决此类型试题的重要性。强调控制变量法形式异化,实验者思想向客观条件妥协的结果,形式异化的合理性反映出了人的创造性,教学要利用这种异化下的合理性发展学生的控制变量能力。

内热型溶液再生器控制变量组合工况的实验研究

以内热型溶液再生器再生性能的影响因素作为控制变量,以单位空气再生量和再生热效率为评价指标,采用正交实验法探讨了溶液再生性能的最佳控制变量组合工况.研究表明:利于单位空气再生量的最佳工况组合是溶液进口温度66℃,空气进口含湿量为4 g/kg,空气进口温度是32℃,液气比为1.2.利于再生热效率的最佳工况是溶液进口温度54℃,空气进口含湿量为4 g/kg,空气进口温度是32℃和液气比为2.4.

思维模型在化学实验题“控制变量法”中的应用

控制变量法是化学实验的重要方法,在人教版新教材必修第二册“探究影响化学反应速率因素”的实验中应用了控制变量法,还增加了控制变量法的方法指导.本文利用思维模型法对控制变量类题型进行解题分析,为高考复习提供帮助.1控制变量法的概念模型控制变量法是指在研究多个因素(变量)之间的关系时,先控制其他几个因素(“无关”变量)不变,集中研究其中一个因素(自变量)的变化所产生的影响.

控制变量法在初中物理电学中的运用

电学是初中物理阶段比较重要的知识模块,也是后续学习电学知识的重要基础.初中学生正处于思维和能力迅速发展的时期,感性认知不强,而电学知识中所包含的内容关系具有一定的复杂性,增加了学生的学习难度.控制变量法可以应用于电学知识的认知、电学规律的理解以及电学实验的分析,有助于降低知识难度,帮助学生理解,提升学生学习电学知识的兴趣和能力.

初中物理教学中“控制变量法”应用技巧及指导策略

“控制变量法”是物理学研究的常用方法之一,具有提高实验数据准确性的作用。将这一方法应用到初中物理教学当中,有利于学生养成良好的问题分析、问题解决思维,从而提高其物理解题能力。先了解“控制变量法”的相关概念,结合初中物理力学问题、电学问题、光学问题、声学问题、热学问题的实际解题案例讨论“控制变量法”的应用技巧。同时理解技巧内涵、应用物理模型、拓宽解题视角、调整评价内容,将控制变量法贯穿于物理教学中,帮助学生提升逻辑思维能力。

不同控制变量方案对广州暴雨过程雷达资料同化和预报的影响

为了探讨WRFDA同化系统中不同控制变量方案(CV5,CV6和CV7)所构建的背景误差协方差对雷达资料同化的影响,本文以2017年5月7日发生在广州的一次暖区暴雨为研究个例,开展了不同控制变量方案的单点观测同化试验和雷达同化试验(Exp-CV5,Exp-CV6和Exp-CV7),并对同化试验结果进行诊断分析。单点试验和单次雷达资料同化试验的分析结果表明,Exp-CV6对湿度场的影响最大且在大气中层的比湿均方根误差最小,而Exp-CV7分析增量的影响更集中且梯度更大,更有利于保留中小尺度信息,对风场的模拟效果最好。经过3 h雷达资料循环同化后,Exp-CV7可以更准确地模拟出对流系统的结构,并对本次暖区暴雨雨带与强降水中心位置的预报效果最佳,其次是Exp-CV6。这主要是因为CV7方案对动力场的调整更有利于局地对流的发展,而CV6方案对湿度场的调整较CV5方案更有优势。

基于控制变量法的地下连续墙钢筋笼焊接裂纹分析

针对某地铁车站工程地下连续墙钢筋笼桁架焊接产生裂纹问题展开研究,采用控制变量法进行焊接微观试验,试验结果表明,在地下连续墙钢筋笼焊接过程中,通过控制焊接电流大小及施焊方向,可有效减少焊接裂纹出现。基于此,提出了焊接施工工艺的改进措施。

例谈“控制变量法”在初中物理解题中的应用

《2022版物理课程标准》在学业质量描述中要求学生能针对提出的问题,运用控制变量法等制订比较合理的科学探究方案,可见新课程标准对引导学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,养成科学思维的习惯,进而学会学习非常重视,而“控制变量法”作为自然科学中常用的研究方法,在初中物理解题中的应用十分重要。

控制变量法高考考题分析

控制变量是科学研究的重要方法,新人教版必修教材明确给出了变量控制的方法引导:只改变其中的某一个因素,控制其他因素不变,把多因素变成单因素问题再进行研究。《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》学业要求是能根据不同类型实验的特点,设计并实施实验,能运用变量控制的方法初步探究反应的规律。