乌鲁木齐负氧离子浓度的分布特征

利用乌鲁木齐市3类下垫面的2019—2021年逐小时空气负氧离子浓度观测数据,研究分析了天山北麓典型的市区、森林(有、无水体)3种环境下空气负氧离子浓度的分布特征。结果表明:(1)空气负氧离子浓度具有日变化特征。白天低于夜晚,夏秋季的日变化不如冬春季日变化大,市区的日变化最小,有水体的森林其日变化最大。(2)空气负氧离子浓度月变化的明显,其中市区站月变化小,无水体的森林(白杨沟站)月变化次大,全年呈夏季浓度最高的单峰型分布;大峡谷站位于有水体存在的森林地区,空气负氧离子浓度在各站中最大(平均值达2949 cm^(-3)),月变化不明显。(3)降水的出现对于空气负氧离子的增加非常有利,其平均浓度往往最高;晴天时空气负氧离子平均浓度次大;多云条件下空气负氧离子平均浓度最低。(4)对于周边无水体存在时(如市区站、白杨沟站),较高的气温和相对湿度、雷电活动多都有利于空气负氧离子浓度增大;但对于周边存在水体和较多植被时(如大峡谷站),气温升高和雷电活动增强对空气负氧离子浓度的影响并不明显;湿润的空气环境对这类地区的空气负氧离子浓度维持和增加是有利的。

新疆冰雹云研究综述

冰雹灾害是困扰新疆经济发展的主要因素,防雹减灾的关键在于对冰雹云的判识与预警。通过总结新疆1959—2021年的人工防雹发展历史、冰雹云的空间分布特点,冰雹云团的移动路径和冰雹发生的大气环流特征、雹云的微物理特征、气流结构以及气象卫星、雷达和闪电定位仪及数值模拟技术在冰雹云研究领域中的应用。对新疆冰雹云研究中存在的问题,提出相关对策与建议,为今后的研究提供依据和参考。

乌鲁木齐大气污染特征及气象条件的影响

乌鲁木齐市一直是世界上污染最严重的城市之一。该文选取2004-2006年乌鲁木齐市3个环境监测站逐时的PM10、SO2、NO2浓度数据以及乌鲁木齐市气象站、米泉气象站同期逐时的13类气象要素进行分析。结果表明,乌鲁木齐市PM10、SO2浓度冬季均达到轻微污染水平,其它3个季节属于优良级别,NO2四季都属优良级别;这三类大气污染物四季日变化基本呈现双峰型结构。冬季PM10、SO2浓度峰值出现在12:00-14:00时,最小值则分别出现在凌晨7:00时、傍晚19:00时,其它季节最大值(最小值)多出现在早晨(傍晚/凌晨);三类污染物的空间分布各有不同,PM10、SO2都是南部城区浓度较大,NO2浓度则是北部城区居首;各类气象要素与SO2浓度的相关性普遍高于与颗粒物PM10的相关性。全年与热力因素有关的气象要素与PM10、SO2浓度的相关性非常突出,冬季则是云量、降水等因素的影响明显提高;受蒙古高压和天山山脉地形的双重影响,乌鲁木齐冬季盛行偏南风和偏北风,山谷风交替现象明显;PM10浓度随乌鲁木齐市气象站、米泉气象站风速的增加均是先下降后上升,风速拐点分别是5 m/s、3 m/s,东南风对于污染物的远距离输送贡献较大;无论市区、还是北部城区,在偏北风和东南风的情形下,市区颗粒物浓度都比较大。

支持向量机在乌鲁木齐污染物预报中的应用研究

选用2012年11月1日—2013年1月31日的逐6 h的空气污染物(SO2、NO2、PM10)和实况气象要素(温度、湿度、能见度、风速和气压)资料,利用支持向量机和Elman神经网络方法建立空气污染物预报模型。结果表明,支持向量机和Elman神经网络方法都可以得到较为理想的预测结果,支持向量机在泛化能力方面具有显著优势,预测结果更加准确。

玉雕专业职业教育的探索

结合教学实际,以中国玉石文化的发展为切入口,对玉文化观念、玉的发展和繁荣进行了探讨,进而对玉雕造型能力的教学培养、以及在玉雕绘画、技法、加工教学中的实际问题提出了建议。

玉雕及其绘画教学的探索与实践

我国发现玉石和使用玉器有近万年的历史,而玉石雕琢技艺,是古人在漫长的生活与生产的发展过程中演变而成的。在数千年的玉石雕琢史中,中国玉石雕琢经历了从新石器时期的古拙,到唐、宋时期雕塑艺术的成熟,秦汉时期的粗犷豪放,明清时期精巧玲珑的演变历史。它体现了中华民族玉文化传统的思想精髓。结合玉石雕琢技艺实际教学,从中国玉石文化的发展为切入点,对玉文化观念、玉雕的发展和繁荣进行了探讨,进而针对玉雕造型能力培养以及在玉雕、绘画、技法和加工教学中存在的实际问题,提出了自己的见解,同时,根据玉雕课堂教学情况,提出了对学生玉雕技艺培养与实训的方法和建议。

乌鲁木齐能见度短时预报方法研究

本文选用乌鲁木齐2011和2012年冬季的逐3h的大气能见度和实况气象要素(大气温度、相对湿度、变压和风速)资料,利用支持向量机(SVM)和Elman神经网络方法建立3h能见度预报模型。通过检验发现,支持向量机(SVM)预测结果相比Elman神经网络预测结果更加准确,支持向量机(SVM)预测绝对平均误差为2.77km,相对误差为17.3%,为短时能见度预报提供了一种重要参考,同时表明支持向量机的泛化能力具有显著优势。

基于模糊集修正加权马尔可夫模型在新疆降水预测中的应用

【目的】为提高降水预报精度，准确预测一个地区未来的降水丰枯状况和降水量，为该地区工农业生产生活提供决策参考。【方法】以年降水时间序列为研究对象，利用模糊集理论和加权马尔可夫模型建立一种基于模糊集的修正加权马尔可夫预测模型。该模型改进加权马尔可夫模型中初始状态向量的确定方法，即通过引入模糊集理论，基于距离测度建立隶属度函数，计算出随机变量序列各时段序列值隶属于所有状态的隶属度，并将隶属度向量作为该时段的初始状态向量。【结果】根据新疆1957—2010年的年降水数据，利用该模型预测新疆2011～2012年的降水丰枯状况及降水量预报值。2011—2012年丰枯状态的预测结果与实际完全一致，降水量预测值的误差分别为0．99％，0．54％。进一步利用该模型动态预报了2013—2017年的降水丰枯状况及降水量。【结论】基于模糊集的修正加权马尔可夫模型具有更高的预测效果，可用于新疆降水丰枯状况预报和降水量预测。

基于ARIMA和GA-Elman神经网络的新疆年降水耦合预测研究

【目的】提高降水预报的预测精度,准确预测一个地区未来的降水量,可以提高该地区防灾减灾的能力,更好地为工农业生产生活提供决策参考。【方法】以年降水时间序列为研究对象,利用差分自回归移动平均(ARIMA)和GA-Elman神经网络技术建立一种耦合预测模型。该模型首先根据年降水时间序列建立ARIMA模型,拟合它的线性结构部分,基于原始降水序列和ARIMA模型的预测值、残差序列,利用GA-Elman神经网络技术进行耦合建模。将该模型应用于新疆年降水量的预测预报,并与单一的ARIMA模型、GA-Elman神经网络模型进行比较。【结果】耦合模型的归一化均方误差、平均绝对误差、后验差比值及小误差概率分别为0.287,9.581,0.241和1,均优于ARIMA模型、GA-Elman神经网络模型,预测精度得到了明显的提高,预测精度等级为好。【结论】基于ARIMA和GA-Elman神经网络的耦合预测模型具有更高的预测精度,可用于新疆的年降水量预报。

弹药柜装载堆码仿真设计与优化

目的为了提高弹药存储柜的最大装载空间利用率和箱装弹药的集合包装能力。方法通过SketchUp pro软件,对2种弹药分别进行集装堆码建模设计,并提出一种基于遗传算法的优解思路。结果根据弹药类型和储备需求设计了10种堆码方案,经过比较分析发现,炮弹侧装堆码方案可堆码存储弹药56箱,分别占承重总量和存储空间的98%和79.05%;火箭弹平装堆码方案可堆码存储弹药24箱,约占承重总量和存储空间的19.2%和79.68%;以炮弹为主的方案中平装堆码方案可堆码炮弹48箱、火箭弹4箱,约占承重总量和存储空间总量的87.2%和69.27%;以火箭弹为主的方案可堆码火箭弹22箱、炮弹8箱,约占承重总量和存储空间的28.4%和60.81%,上述堆码方案在弹药柜利用率和弹药存取方面均优于其他方案。结论方案有效地提高了箱装弹药在弹药存储柜中的集装储备能力。

RFID技术在人工影响天气装备管理保障中的应用

目的针对当前人工影响天气行业在装备管理和保障等环节存在的不足,探析RFID技术在人工影响天气装备、仓储管理和物资配送等方面的具体应用。方法详细介绍RFID技术在人工影响天气行业、作业装备管理、弹药及包装识别、仓储保障和物资包装储运等环节中的应用与主要功能。结果通过与传统人工管理保障模式进行对比,RFID技术能有效降低管理人员的劳动强度,使整个物资管理和保障环节更加高效、准确、科学合理。结论RFID作为一种全新的自动识别技术,在人工影响天气领域有着巨大的推广应用前景,对实现人工影响天气装备弹药的安全管理、仓储物资信息的动态监管和物流储运等方面有着重要的意义,是未来人工影响天气业务发展的方向和趋势。

中天山北坡春季寒潮型暴雪致灾成因分析

采用NCEP逐日4次1°×1°再分析资料和Micaps常规观测等资料,对2011年4月发生在中天山北坡乌鲁木齐地区寒潮型暴雪过程的致灾天气学成因进行综合分析,着重讨论了强降雪发生所具备的水汽条件、高低空急流等动力耦合机制及温度平流条件。结果表明:在稳定的环流背景下,春季500 h Pa西西伯利亚低槽位置南伸至35°N,使得冷暖空气活跃交绥造成中低层大气斜压性增强,加之天山准静止锋的长时间停滞维持,致使中天山北坡受强锋区的控制而形成持续性雨雪天气。深厚的湿层和持续的水汽辐合为暴雪的产生提供了丰沛的水汽条件;高低空急流配置及正涡度大值区由低层向对流层中层发展,有利于高层气流抽吸辐散、中低层暖湿气流辐合和上升运动的增强,为强降雪天气提供了动力条件;强降雪落区与湿位涡有较好的对应关系。冷暖平流稳定对峙加之低层冷平流侵入之强是造成暴雪持续、增幅和剧烈降温的重要原因之一。

乌鲁木齐辖区山谷风环流特征的分析

乌鲁木齐辖区山谷风环流对大气污染物的聚集、扩散和输送具有重要影响,采用2011-2015年33个地面自动气象站观测的逐时10 min平均风资料,分析辖区山谷风的时空分布特征。辖区内山谷风年平均日数为245 d,山风22∶00~23∶00开始出现,08∶00~11∶00结束,持续时间达10~13 h。谷风11∶00~14∶00开始出现,19∶00~21∶00结束,持续时间达6~9 h。山风和谷风的平均强度为1.1 m·s^(-1)和1.6 m·s^(-1)。山风表现为下坡风,从山脉到谷底山风强度逐渐减弱,城区为风速风向的辐合区。城南企业排放的污染物在山风的作用下,向城区聚集。谷风与山风相反,表现为上坡风,城区为风向的辐合区。城北企业排放的污染物在谷风的作用下,部分在城区和城南聚集,部分被输送出去。

地形追随垂直运动方程在南疆极端暴雨中的诊断分析

针对2021年6月15~17日发生在昆仑山脉北坡的南疆极端暴雨过程,本文综合考虑地形对暴雨发生、发展的作用后,利用地形追随坐标控制方程并采用Boussinesq近似推导建立了地形追随坐标的非静力平衡广义垂直运动方程。诊断结果表明,经向气压梯度力耦合经向散度项(项一)、垂直气压梯度力耦合纬向散度项(项二)和非绝热加热经向梯度项(项三)是激发暴雨垂直运动发展演变的三个主要强迫项。项一体现了偏北风逐渐增强,在昆仑山脉的阻挡下导致经向辐合增强,触发了垂直上升运动。经向气流辐合始终是对流活动最主要的强迫过程,其次为纬向气流辐合。在地形追随坐标形式下,经向和垂直气压梯度能够增强项一和项二。对流发展阶段,水汽辐合与非绝热加热过程增强了非绝热加热经向梯度,促进了垂直上升运动发展。在地形的影响下,对流层中高层西风过山气流波动特征明显。重力波活动导致的高层辐散进一步促进了山脉迎风坡对流活动。经向和纬向气流辐合、非绝热加热过程以及重力波活动等多个因素共同造成了此次南疆极端暴雨。

新疆层状云冰粒子属性的垂直分布特征

层状云是新疆主要的降水云系,是开展人工增水作业的主要对象。利用2009～2010年Cloud Sat卫星2B-CLDCLASS和2B-CWC-RVOD数据集提供的云分类产品和冰粒子等效半径（IER）、冰粒子数浓度（INC）、冰水含量（IWC）三种微物理量,对新疆层状云季节变化的分析表明,层状云冬季云层厚度较薄为7 km,其他季节云层较厚为10 km。IER低（0～50μm）、中（50～80μm）、高（≥80μm）三种值段年出现频率分别为18.0%、72.9%、9.2%,INC低（0～50 L^-1）、中（50～100 L^-1）、高（≥100 L^-1）三种值段年出现频率分别为85.7%、12.7%、1.5%,IWC低（0～50 mg·m^-3）、中（50～100 mg·m^-3）、高（≥100 mg·m^-3）三种值段年出现频率分别为92.4%、6.5%、1.3%。在垂直高度上三种微物理量低、中值段出现频率随高度呈单峰分布,在云层中部出现较多。

乌鲁木齐市大气污染治理成效的综合评估分析

2012~2013年乌鲁木齐采用了以煤改气为主的大气环境治理措施.利用2009~2014年冬季主要污染物浓度、1993~2014年的直接辐射、能见度、霾日数据,并参考相关文献,从大气环境的化学属性、物理属性两个方面评估煤改气等工程措施对乌鲁木齐市大气环境的改善效果.结果表明,2013~2014年两个冬季乌鲁木齐市主要污染物PM10、SO2、NO2浓度比煤改气前期（2009~2011年冬季）各自下降了26.1%、80.2%、11.6%;细颗粒物PM2.5中水溶性物质的总浓度比例下降了20.57%.煤改气工程前后PM2.5中可溶性离子浓度排名前三位的均是SO42-、NH4＋和NO3-,但后期SO42-和NH4＋占据PM2.5质量浓度比例比前期下降近一半,NO3-质量浓度比例变化不大.从大气物理特性来看,煤改气等工程之后乌鲁木齐冬季直接辐射量提高,且2014/2015年冬季的直接辐射量是过去23年中第二个峰值;2012/2013年冬季能见度平均增加了5.7km,是1997年以来的最大值.与上年度同期相比,增幅达35.0%;2012/2013年冬季霾日数比上年度同期减少了15d,降幅达50%.上述结果说明乌鲁木齐市的大气环境得到了一定程度的改善.

北疆沙尘暴天气过程的变化趋势及其原因

沙尘暴灾害性天气会加速土地荒漠化进程。1961—2001年北疆局地、一般性、区域性3类沙尘暴天气过程年次数分别为22.5次、14.4次、4.2次,集中在3—10月。北疆3类沙尘暴天气每10年分别减少3.4次、3.3次、1.0次,4—10月北疆降水量增加是沙尘暴天气减少原因之一。西北型、西方型、中尺度地面冷高压造成北疆区域性沙尘暴天气发生。

人工神经网络在南京秋季短期降水预报中的应用

利用2002年10月2日—12月1日的HLAFS资料,计算得到组合因子,通过相关系数的检验得到预报南京秋季(10—11月)降水的组合预报因子。把这些组合因子和对应的降水实况输入人工神经网络中进行学习和训练,最后得到南京秋季降水的人工神经网络预报方法。检验和试预报结果表明,预报降水的准确率为70%～80%,高于HALAF模式10%～20%。

优化化学实验教学 提高学生探究能力

化学是一门以实验为基础的自然科学。实验教学既是化学知识教学的基础，也是学生形成严谨的科学态度、实事求是的科学作风的主要渠道，更是培养学生探索精神和探究能力的有效手段。

新疆夏季降水的区域特征分析

利用新疆103个测站1961—2006年6—8月降水量资料,采用旋转经验正交展开(REOF)方法对新疆夏季降水场进行客观分区,并对各区域夏季降水的特征进行了分析。结果表明:新疆夏季降水场可分为4个区域,各区域的夏季降水的长期演变趋势基本一致,但强度上存在差异,且存在明显不同的突变和周期特征。