登陆我国内陆热带气旋的衰减趋势分析

全球变暖背景下,登陆热带气旋(Tropical Cyclone,TC)的衰减速度是否放缓存在争议,登陆时强度不同的TC的衰减趋势是否一致还不清楚.利用两个描述登陆TC衰减的物理量,即登陆衰减时间尺度τ和登陆衰减维持时间D,研究了1980-2021年登陆我国内陆TC的衰减变化趋势,并探讨了TC登陆强度分档对衰减变化趋势的影响.对于登陆我国内陆的TC,无论是τ还是D,整体来看都没有随时间显著变化的趋势.进一步将TC的登陆强度分为热带风暴(Tropical Storm,TS)、强热带风暴(Severe Tropical Storm,STS)和台风(Typhoon,TY)档,发现不同强度档的登陆TC,其登陆地点以及登陆后的路径体现出不同特征,使得不同强度档登陆TC的衰减趋势存在差异.从TS档到STS档再到TY档,τ随时间的变化趋势从增加到减小再到明显减小,呈连续改变,而D的变化趋势从增加到减小再到增加,未呈连续改变,表明登陆TC的衰减变化趋势在不同登陆强度条件下存在不一致性.从显著性上看,只有TY档登陆TC的τ的变化满足90%置信区间显著下降趋势,表明登陆TC衰减趋势在不同登陆强度条件下存在不确定性.

基于高阶累积量ESPRIT算法的指数衰减正弦信号参数估计

工程应用中环境噪声多表现为高斯有色噪声,而针对高斯白噪声进行处理的算法失效问题,提出了一种高斯色噪声环境中用于多分量衰减正弦信号频率和衰减因子估计的四阶累积量ESPRIT算法。首先,推导出四阶累积量与观测样本中的自相关矩阵和互相关矩阵之间的关系,求出其四阶累积量矩阵。其次,通过对四阶累积量进行广义特征值分解,根据广义特征值即可得到信号衰减因子和频率的估计值。最后对所提算法进行了仿真实验验证,在混合信噪比为0 dB时,所提算法针对多分量衰减正弦信号角频率和衰减因子的平均估计误差分别为0.002 0πrad和0.002 0。在高斯白噪声和高斯色噪声背景下与ESPRIT算法和Prony算法相比具有更强的噪声抑制能力和更高的估计精度。

网孔式衰减器误差分析

网孔式衰减器是中性度优良且耐辐照能力强的光衰减器,其通光小孔的密度决定了制造成本和使用时的衰减偏差,但成本和偏差是一对矛盾,设计衰减器时必须优选孔密度。为了选择最佳的网孔设计,文章提出了随机函数模拟光源穿过衰减器的误差分析方法,通过大量模拟计算,得出等效孔数与最大偏差的近似关系,解决了网孔式衰减器的优化设计问题。

超声瞬时弹性成像检测受控衰减参数评估非酒精性脂肪性肝病患者肝脂肪变程度价值研究

目的分析应用超声瞬时弹性成像检测的受控衰减参数(CAP)评估非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者肝脂肪变程度的价值。方法2020年5月~2022年5月我院诊治的NAFLD患者78例,均接受肝脏超声检查和超声瞬时弹性成像检查,绘制受试者工作特征曲线(ROC)并计算曲线下面积(AUC)评估CAP诊断NAFLD患者肝脂肪变程度的效能。结果肝脏超声检查结果显示,78例NAFLD患者中包括轻度肝脂肪变41例、中度肝脂肪变23例和重度肝脂肪变14例;重度肝脂肪变患者血清ALT和AST水平分别为(77.2±14.9)U/L和(59.1±11.7)U/L,显著高于中度肝脂肪变患者【分别为(40.1±8.3)U/L和(35.9±6.2)U/L,P<0.05】或轻度肝脂肪变患者【分别为(26.7±5.5)U/L和(23.3±4.8)U/L,P<0.05】;重度肝脂肪变患者血清TG水平和CAP分别为(3.5±0.7)mmol/L和(317.7±27.6)dB/m,显著高于轻度肝脂肪变患者【分别为(1.6±0.6)mmol/L和(259.9±27.5)dB/m,P<0.05】或中度肝脂肪变患者【分别为(2.7±0.6)mmol/L和(292.1±30.7)dB/m,P<0.05】,而血清HDL-C水平为(0.8±0.4)mmol/L,显著低于轻度肝脂肪变患者【(1.3±0.3)mmol/L,P<0.05】或中度肝脂肪变患者【(1.1±0.3)mmol/L,P<0.05】;以CAP>285.4dB/m为截断点,诊断NAFLD患者中度肝脂肪变,以CAP>309.1dB/m为截断点,诊断NAFLD患者重度肝脂肪变,结果发现轻度肝脂肪变39例,中度肝脂肪变22例,重度肝脂肪变17例,其AUC、敏感度和特异度分别为0.783(95%CI:0.669~0.896)、78.3%和75.6%,和0.696(95%CI:0.515~0.876)、78.6%和69.6%(P<0.05)。结论应用CAP诊断NAFLD患者肝脂肪变程度可能比超声检查更准确,有很大的临床应用价值。

基于压力衰减法的低渗透储层高温敏感性评价实验

低渗透油气藏在钻完井过程中易受到损害且难以解除,而利用传统的稳态驱替法评价低渗透储层损害存在适用性差及实验效率低等技术局限。为此,基于压力脉冲衰减法基本原理,分析了上游压力衰减规律及其与岩心渗透率的关系,以岩心损害前后压力脉冲衰减时间为评价指标,建立了适用于低渗透储层损害评价的实验设备与方法,并利用渤海湾盆地渤中凹陷深部低渗透砂岩岩心,开展了室温和150℃高温条件下的敏感性实验。研究结果表明:(1)当实验条件一定时,压力衰减时间仅与岩心的渗透率有关,压力脉冲衰减法可在无需计算渗透率的情况下对低渗透岩心的损害程度进行评价;(2)实验设备组成简单且操作便捷,避免了复杂的渗透率计算及其带来的误差,实验所需时间远低于常规的稳态法且可重复性良好,在低渗透气藏、特低渗透及超低渗透油藏具有很好的适用性;(3)高温环境明显加剧了储层的敏感性损害,深部高温储层损害特征及技术对策研究需要充分考虑高温的影响。结论认为,该认识解决了传统低渗透储层敏感性评价方法适用性差的难题,为高温低渗透储层保护技术对策研究提供了实验方法支撑和理论依据。

基于地震学的天山地区地震动衰减关系研究

选取天山地区3171条矩震级为3.5~4.5级测震记录,通过计算S波段速度傅里叶幅值谱,采用微遗传算法,反演得到5个区域地壳介质参数,即应力降Δσ为18.206 MPa,品质因子参数Q 0为444.20,η值为0.35,几何衰减参数R 1和R 2分别为74.30 km和106.59 km。根据地壳介质参数计算加速度傅氏谱,再配合随机相位谱,得到某一震级、震中距下地震动时程,提取其PGA,建立区域地震动峰值加速度衰减关系。研究结果显示,矩震级为5级和6级中远场地震动衰减关系与强震动记录符合较好,尤其是5级结果,在选取的5条经验值衰减关系中,其均值和标准差均为最小,结果最优;矩震级为7级的地震动衰减关系,远场结果高于大多数强震动记录。

我国黄土高原地区地震动衰减关系研究的若干进展

地震动的衰减关系是指地震动随震级、距离和场地条件等变化的经验关系,近年来在我国亦被称为地震动预测方程,是估计地震动及其影响场的主要方法之一,在地震区划和重大工程场地地震安全性评价中被广泛应用。黄土是一种特殊土,在我国广泛分布。我国黄土高原地区地质构造复杂,新构造活动强烈,中强地震频发,地震动的衰减关系有其特殊性,总结我国黄土高原地区地震动衰减关系的研究成果对促进黄土高原地区抗震研究有重要意义。在简要介绍国内外地震动衰减关系研究的基础上,全面系统地总结我国学者在黄土高原地区的地震烈度衰减关系,基岩和土层场地地震动峰值加速度、峰值速度、峰值位移以及反应谱衰减关系方面的研究成果;评述和讨论在黄土覆盖地区地震动衰减研究领域存在的问题和今后的研究方向。文章的研究工作对从事黄土高原地区地震工程研究的科技人员有重要参考价值。

基于变分模态分解的采空区“三带”微震信号能量衰减规律

为探明微震信号能量在采空区“三带”结构中的衰减规律,拟开展采空区覆岩相似模型试验,采集人工激发微震波经由采空区结构传播的微震信号,通过变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)处理微震信号,获取各频率下模态分量。针对采空区微震信号在VMD下各模态分量中心频率与能量之间的关系展开分析。根据中心频率法确定微震信号最佳模态数量,并计算微震信号欠分解状态、最佳分解状态、过分解状态下各分量能量;对各震源下信号最佳分解状态时各模态分量能量与中心频率分布关系进行拟合,分析在“三带”结构中,微震信号不同传播状态下各结构层对信号能量影响作用。研究结果表明:(1)在VMD过程中,人工激发震动信号有效模态数量在6~11范围内,微震信号能量随模态数量变化明显。(2)采用幂函数可实现对微震信号模态能量与频率关系的拟合,且拟合状态良好(决定系数大于0.9),其中低频模态分量包含能量占信号总能量近50%;采用高斯函数可以拟合震源各分量能量在频域上的分布表现,拟合状态较好,且表现出高斯单峰特征。(3)微震信号穿越采空区“三带”结构,微震信号能量随震源位置与传感器距离增加而减小,同时信号能量随震源位置到达传感器穿越岩层数量增加而减小,信号能量在经由垮落带时,能量变化明显,相较于裂隙带和弯曲下沉带,垮落带对信号能量衰减作用明显。

云南地区介质衰减、场地响应及震源参数研究

利用云南区域地震台网2012-2023年的地震波形记录,采用联合反演方法,获得研究区的介质衰减Q值、67个台站的场地响应以及区内ML2.0以上2819次地震的震源参数。结果显示,在三段地震波几何衰减模型基础上,非弹性衰减模型较准确地反映了云南地区构造复杂、地震活动性较强的特征。在研究区67个台站中,场地响应总体上没有出现明显的放大效应,但存在显著的高频衰减现象。在卓越频段1~6Hz,场地放大倍数大多为1~4倍;在10Hz以上高频段,场地的衰减幅度大多在0~95%之间。其中,12个台站的场地响应值在1附近波动;4个台站的场地响应值在低频段接近1,在高频段放大;5个台站的场地响应值整体上略小于1;46个台站出现低频段稍微放大,高频段衰减的现象。各震源参数的相关性分析结果表明,地方性震级与矩震级、地震矩、应力降、视应力及辐射能量均正相关,与拐角频率负相关。滇西漾濞、盈江、芒市地震余震区及滇南红河断裂南段是中小地震应力释放水平相对较高地区,沿金沙江–红河断裂带,尤其是滇南红河断裂带南段沿线则是高应力降地震集中的区域,说明这里的断层可能受到相对较强的构造剪应力作用。

体散射函数及衰减系数快速剖面仪的研发及应用

水体体散射函数(volume scattering function, VSF,β(θ,λ))、吸收系数a(λ)及衰减系数c(λ)是海水固有光学特性的基础性参数,基于上述参数可以进一步推算得到水体所有特征性光学特性参数,进而为海洋初级生产力、全球碳循环等基础和前端领域研究以及水色遥感、水环境监测及灾害预警、水下光场分布、目标追踪、光伏发电等军民融合领域的应用和发展提供重要的数据支撑。受限于体散射函数的强方向性,其测量技术难度大且发展不成熟。文章以高角度分辨率多角度体散射函数及衰减系数高频剖面测量为目标,研发了可同步获取17个角度体散射函数、水体衰减系数、剖面深度及温度信息的快速剖面测量仪(volume scattering and attenuation meter,VSAM),其测量频率最高可达20Hz,体散射函数测量角度范围为10°~170°,角度分辨率10°,剖面最大工作深度200m。利用VSAM对三亚湾和崖州湾水体光学特性分布进行剖面调查研究:整体上,崖州湾和三亚湾水体体散射函数及衰减系数均存在较大的水平、垂直及角度(体散射函数)变化特征;同一水层,自西向东衰减及体散射函数呈递减趋势;同一站位,衰减及体散射函数随剖面深度呈递增趋势;前向10°体散射函数最大,后向120°体散射函数最小,前后向体散射函数相差2个数量级甚至更高。结合同期获取的水体浊度和叶绿素浓度剖面调查结果发现,浊度是崖州湾水体体散射函数及衰减系数显著高于三亚湾的主导贡献者,且上述海域水体浊度与颗粒物散射βp(90°, 650)及衰减cp(6 50)具有很好的线性相关性。VSAM测得的衰减系数及后向体散射函数分别与Viper(Trios公司,德国)及ECO-VSF3 (Seabird公司,美国)测量结果在剖面分布上具有较好的一致性。

泳池式低温供热堆用衰减筒的设计

衰减筒是池式低温供热堆的主要部件,其功能是保证堆芯出口的放射性冷却水在衰减筒内的滞留时间不低于100s,使短周期放射性核素在池内大量衰减,从而使一回路的放射性水平显著降低。根据整体布置要求,该衰减筒的筒体结构为不规则扇形结构,并在内部设置有分流板和孔板。其设计工作主要包括结构设计、冷却水衰减时间计算以及结构件的强度分析计算,并通过相关计算结果对设计进行优化。最终的设计结果表明,衰减筒的结构设计满足功能要求,冷却水在衰减筒内的衰减时间不低于100s,且强度分析计算满足设计要求。

基于有源消弧暂态衰减信息的配电网接地故障跟踪检测方法

现有配电网单相接地故障检测技术缺乏消弧过程的故障程度跟踪与选线能力。该文充分利用消弧过程中的暂态信息,建立考虑线路参数不对称的集总参数等效模型,论证消弧过程零序电压衰减直流特征的物理意义,提出考虑快速消弧的配电网故障检测新方法,对于低、高阻接地故障均有较高的检测灵敏度。实际应用中,仅需观测消弧全补偿电流投切过程中零序电压及零序电流波形,即可实现过渡电阻测量、故障程度跟踪与故障选线,具有瞬时性故障实时跟踪、故障检测与故障消弧同步进行的优势,操作简单、易于实现。仿真实验证实了方法的有效性,为配电网故障检测提供了新的理论依据。

基于衰减层析的地下浅层震动能量场重建方法

针对地下浅层震动能量场重建过程中高精度、各向异性的需求,提出一种基于衰减层析的地下浅层震动能量场重建方法。首先,根据速度场模型通过射线追踪计算出地下震动波的传播路径;其次,使用对数谱比法对地下介质的品质因子进行反演;然后,求出震动波在不同传播距离情况下的吸收衰减系数;最后,对震动波进行吸收衰减及几何扩散衰减得到地下浅层震动能量场。仿真结果表明,重建的震动能量场与正演结果的均方根误差为7.653,单个网格的重建能量值与正演结果的最大相对误差为15.3%,平均相对误差3.4%,提出的方法相较于传统方法能够提升地下浅层震动能量场重建精度,对地下浅层震动能量场重建具有一定的应用参考价值。

内漏测量技术中浓度衰减法应用模拟研究

核电厂主控室作为核电厂运行的关键位置,在正常和应急情况下保证工作人员在主控室可居留性尤为重要。对核电厂主控室进行可居留性内漏评价能够判断主控室环境是否处于正常安全运行状态,并根据评价结果发现主控室存在的问题进而提出解决方案,是保障主控室正常安全运行的一种评价技术手段。主控室可居留性内漏评价采用示踪气体试验方法,通过浓度衰减法在简单区域进行内漏测量技术模拟研究,结果表明:示踪气体浓度在40 min内能够达到混合均匀,各采样点示踪气体浓度相对标准偏差为3.71%,示踪气体浓度随着时间推移混合均匀性不断提高,房间空气交换次数为0.3/h,内漏量为45 m^(3)/h,空气交换次数的不确定度为0.3/h。采用浓度衰减法进行内漏测量模拟研究,通过对示踪气体注入、采样点布置,气体搅拌装置分布及示踪气体取样分析等过程进行控制,能够实现示踪气体在简单区域内快速混合均匀达到平衡状态。

高静压下长杆中轴向应力波衰减研究

针对用于非常规页岩油开发的可控冲击波设备负载推送杆,该文提出了一种可用于高静压环境的内置吸收杆应力波衰减结构,基于LSDYAN软件与简化Johnson-Cook本构模型,开展了推送杆中应力波衰减规律的数值模拟研究。首先,基于试验数据对材料模型参数及数值算法的可靠性进行验证,在此基础上计算了不同外部环境、不同载荷参数及不同吸收杆参数对应力波衰减效果的影响。研究结果表明:外部是否存在静压对吸收杆的应力波吸收效果无显著影响,但静压会在空腔区造成部分应力集中,在50 MPa外压力下内壁等效集中应力峰值可达100 MPa;吸收杆对应力波能量的吸收效果取决于其脱离壁面前注入其中的能量;在载荷参数适配的条件下,通过串接多个吸收杆结构可以增加对应力波的衰减效果。研究结果可为水下高静压环境下的结构抗冲击防护设计提供指导与参考。

超声声衰减系数与受控衰减参数联合肝脏硬度检测诊断NAFLD患者NASH发生效能研究

目的探讨超声声衰减系数(UAC)与受控衰减参数(CAP)联合肝脏硬度检测(LSM)诊断非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的效能。方法2020年6月~2023年6月我科诊治的87例非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者,均接受彩色多普勒超声诊断仪检测UAC,使用FibroTouch检测CAP和LSM,所有患者接受肝活检,经脂肪性肝病活动评分(NAS)诊断NASH。应用受试者工作特征曲线(ROC)分析指标诊断NASH的效能。结果经组织病理学检查,本组诊断SFL者61例,NASH者26例;NASH组UAC、CAP和LSM分别为(0.9±0.1)dB/cm·MHz、(327.4±30.6)dB/m和(11.6±1.6)kPa,均显著高于SFL组【分别为(0.6±0.1)dB/cm·MHz、(266.3±21.5)dB/m和(6.7±0.4)kPa,P<0.05】;分别以CAP为315.2 dB/m和LSM为10.3 kPa或UAC为0.9 dB/cm·MHz为截断点,前者诊断NASH的曲线下面积为0.9,其敏感性为84.0%,特异性为87.6%,显著优于UAC诊断(分别为0.8、80.0%和72.4%,P<0.05)。结论应用CAP联合LSM诊断NAFLD患者NASH发生具有很高的效能,可帮助临床进行初步筛查。

TTI介质中的纯qP波衰减补偿最小二乘逆时偏移成像方法

为有效提高衰减各向异性介质中地震波成像剖面的质量,实现稳定的TTI介质中的衰减补偿成像,提出一种基于黏声TTI纯qP波方程的最小二乘逆时偏移方法。在最小二乘偏移框架的基础上,推导相应的Born正演方程、伴随算子和梯度敏感核。由于伴随算子是衰减的,可以避免衰减补偿引起的数值不稳定性。通过同时考虑各向异性和吸收衰减的影响,衰减补偿最小二乘逆时偏移可以提供高分辨率、更少假象和振幅均衡的偏移结果。最后,通过模型试验和实际数据的测试及分析,验证了新方法的可行性和适用性。结果表明,黏声TTI最小二乘逆时偏移成像在衰减区域可进行高质量成像,丰富成像剖面中的波数成分,拓宽成像剖面中的频带宽度,提高地下介质成像剖面的分辨率及成像精度。

基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管冲击波衰减历程控制方法

基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管,一般采用驱动段、喉部、膨胀段的结构形式,可产生特征与爆炸波接近的模拟冲击波,是实验室中开展长正压作用时间爆炸毁伤效应研究的理想平台。通过调整激波管的变截面结构和驱动段形状,实现冲击波超压衰减历程的控制,是此类爆炸波模拟激波管设计面临的核心问题之一。基于实验室现有的爆炸波模拟激波管结构,建立了激波管内一维流动数值计算模型;参考统计学理论,提出了基于决定系数的激波管模拟冲击波与标准爆炸波相似度评价方法;进而以变截面激波管的流动特性为基础,研究了驱动段形状对冲击波衰减历程的影响机理。研究结果表明:采用距离喉部越远、截面直径越小的驱动段形状,以决定系数为量化标准、优化驱动段形状,控制稀疏波、压缩波在激波管内的运动过程,可以获得接近于爆炸波指数衰减特征的模拟冲击波。

以声场测听方法评估插入式耳机和头戴式耳机的衰减值

目的研究在声场测试中,头戴式耳机和插入式耳机对不同频率声音的衰减作用。方法选取40名健听人,在声场条件下测试双耳裸耳听阈及双耳分别佩戴头戴式和插入式耳机双耳听阈,耳机均不给声。比较在声场条件下不同类型耳机对不同频率声音的衰减作用。结果头戴式耳机在0.25~8 kHz每倍频程的声音衰减值分别为6.13±2.40 dB HL、7.00±3.36 dB HL、12.50±3.92 dB HL、18.75±5.03 dB HL、28.25±6.56 dB HL、17.50±5.99 dB HL;插入式耳机在0.25~8 kHz每倍频程的声音衰减值分别为16.88±5.27 dB HL、18.13±5.27 dB HL、22.38±4.08 dB HL、31.25±4.49 dB HL、36.13±5.49 dB HL、35.50±6.68 dB HL。结论两种不同类型耳机对不同频率声音的衰减均有显著效果,对声音的衰减值随着频率的升高而增加,在1~8 kHz范围内效果更显著,插入式耳机的衰减效果明显优于头戴式耳机。

考虑强度速率衰减效应的地震滑坡SPH-FEM模拟

基于SPH和FEM耦合的数值计算方法,引入滑动面摩擦强度的速率衰减模型,提出了一种能够模拟地震诱发滑坡破坏过程的数值模拟方法。基于所提数值方法模拟了唐家山地震滑坡,模拟结果与现场勘查结果及室内试验现象较为一致。基于模拟的滑动面上摩擦系数的演化过程,将唐家山滑坡的发生分为4个阶段:启动阶段、摩擦衰减阶段、低摩擦滑移阶段和逐步稳定阶段。模拟结果表明速度增加和摩擦强度衰减的相互促进,是触发滑体的高速运动的根本原因。提出采用滑体上作用的动摩擦力fd和动下滑力Td的比值R作为判别指标用于判断大型滑坡的启动,当首次出现R小于1时认为滑动面发生整体贯通并出现失稳启动。基于滑动面不同位置摩擦系数的演化,揭示了滑坡启动中滑动面摩擦强度衰减和滑动面的渐进贯通过程,解释了地震作用与滑动面摩擦参数速率衰减效应共同作用触发大型滑坡发生破坏的内在机理。