常规气象参数估算南极泰山站近地面大气光学湍流强度

选择最好的天文台址放置大口径望远镜一直是天文学家追求的目标.天文台址的选择与近地面层湍流强度大小以及随高度递减的快慢密切相关.与中纬度最好的天文台站相比,南极大陆具有极低的红外天空背景辐射、极低的可降水含量、极低的气溶胶和尘埃颗粒物含量、非常小的光污染、晴天日数多,无疑成为下一代大型光学/红外天文望远镜在地球上寻找地基站址的理想场所.本文建立了光学湍流强度估算方法,第一次对南极泰山站近地面大气光学湍流强度进行估算.模式输入的气象参数是2013年12月30日至2014年2月10日移动式大气参数测量系统在南极泰山站测量的数据,折射率结构常数C_n^2的估算结果与温度脉动仪实测的C_n^2进行了比较,并对估算方法进行了敏感性分析.测量结果和分析表明:南极内陆近地面C_n^2具有明显的日变化特征,夜晚C_n^2达2×10^(-14)m^(-2/3),比白天强,日出和日落时刻附近出现最小值.C_n^2的模式估算和实验测量的比对表明了模式用来估算南极近地面C_n^2的可行性.C_n^2的模式估算和测量差异最大值往往出现在日出和日落时刻附近.由于南极内陆大气大部分时间处于稳定状态,选用不同的结构常数函数估算的C_n^2值差别不大,0.5 m,2.0 m两高度温差测量精度是影响C_n^2估算值的主要因素.

移动式极地大气参数测量系统I．研制与试观测

研制了移动式极地大气参数测量系统。采用温度脉动仪和三维超声风速计分别对大气湍流强度C2n进行测量。在合肥和上海两地进行了约500 h的仪器性能测试,结果显示仪器运行稳定、两种方法测得的C2n符合得很好。仪器将在2013/2014年度中国第30次南极科学考察泰山站建站期间首次对泰山站的C2n进行测量、越冬期间首次对中山站的C2n进行测量,并计划在2014/2015年度第31次南极科学考察期间对昆仑站的近地面大气湍流强度进行测量。

南极昆仑站光照资源评估

在极地地区建立光伏电站首先要进行光照资源评估。本研究使用了NASA 2001—2017年昆仑站地区卫星数据,基于人工神经网络对全天候辐照度进行了预测分析。结果表明昆仑站地区年辐照度属于最丰富带,近17年均值达到1855 kW·h·m^(-2),月辐照度分布呈现年际规律,每个月相对固定;日平均辐照度和日照时长也呈现相似年际规律;气候反馈分析和预测分析表明,昆仑站地区辐照度与温度、气溶胶和臭氧含量呈正相关关系;降水、云量与辐照度成负相关关系。

基于最优预见控制的货运列车速度跟踪控制研究

列车速度曲线的精确跟踪是货运列车自动驾驶系统保证稳定性、精确性和安全性的关键。货运列车速度跟踪系统大时滞特性会造成控制精度下降和能耗增加的问题。为解决该问题,研究了牵引制动系统响应时间和指令传输延时特性,构建了列车速度跟踪控制滞后模型。利用差分算子处理列车动力模型中的滞后项,构造最优预见速度跟踪控制器。仿真对比试验表明,基于最优预见控制的货运列车速度跟踪控制器具有响应快、速度误差小、安全性高等特点。

驻地营建

自1985年至今,我国陆续在南极建成了长城站、中山站、昆仑站、泰山站,完成罗斯海新站选址奠基,它们共同构建了我国在南极的考察站网络,成为我国开展南极考察的有力支撑,见证了我国南极考察的稳步发展,提升了我国在南极事务中的国际地位,向世界展示了不可替代的中国力量。