球面质心泰森多边形网格海浪预报的向量化检验方法

提出一种适于并行计算设备的向量化检验方法。采用特征半径近似判别法选取搜索域内观测点平均值作为实测值,基于广播、索引等向量化方法及海浪平稳性条件实现模式和观测资料时间和空间的匹配,并将待检区域等分为若干块分别计算以免内存溢出。本算法可在中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)上运行,也适用于其它类型的模式网格。为评估算法实际效果,以有限体积海浪模式产生的球面质心泰森多边形网格预报产品和卫星沿轨道遥感产品分别作为待检和参考数据,结果表明CPU和GPU的计算结果一致;GPU的计算效率较CPU提高30倍;区块大小对效率提升有一定影响,需根据实际算例调试优化。

WAVEWATCHⅢ第三代海浪数值模式在中国东海的应用和改进

利用东海的浮标观测数据,比较了WAVEWATCHⅢ第三代海浪数值模式的ST2、ST4和ST6三种源函数方案在东海的适用性。结果表明,三种源函数方案在波高小于3 m中低风速情形下,模拟波高与观测波高符合的很好,而在波高大于3 m的高风速情形下,模拟波高偏大。在此基础上,提出了以波龄和波陡为参数的海面粗糙度参数化公式,以此来计算拖曳系数。该方案可以自动满足拖曳系数在临界风速达到饱和的观测事实,将上述拖曳系数计算方案应用于最新的ST6源函数方案,在保持中低风速时的模拟精度的同时,可有效地改善高风速时模拟波高偏大问题,而且可使模拟周期与浮标观测结果更为一致。

畸形波生成条件预报方法研究进展

近年海上事故调查结果表明很多海难事件都与畸形波袭击有关。随着我国经济进步,海上经济和军事活动越来越频繁,畸形波对上述海事活动具有严重威胁并可能造成重大人员和财产损失。现有的数值或经验海浪预报方法不能有效地预报这种灾害性海浪,亟需开发一种可靠的畸形波预报方法,这是海浪研究中面临的新课题。本文将对畸形波的实验和理论研究现状进行简要回顾,并介绍目前畸形波生成条件预报方法的研究进展。

海浪预报三维动画计算原理与制作方法

研究了基于线性海浪模型制作三维动画海浪预报产品的制作方法,并制作了首个三维动画海浪警报产品。基本步骤为:由线性海浪模型生成一系列不同波高和波长的二维海面高度场,以及这些波面高度场对应的反光系数场;根据海浪预报图中波高的空间分布情况将不同波高的波面高度场拼接成复合的波面高度场,同时拼接出与之对应的复合反光系数场;由复合的波面高度场和反光系数场渲染出三维波面,并将渲染后的波面时间序列串接成动画形成最终产品。三维动画形式的海浪预报产品能有效地克服海浪有效波高等值线图信息不直观的缺点,预报信息易于被广大用户和公众理解。

波群结构和波群中的波破碎

本文将小波分析用于波群结构和波群中波破碎的研究。实验结果表明,波群中波动的振幅不是关于波群中央对称的,而是波群前部波动的振幅较大。这种不对称性导致波群前部单个波的波陡较大,后部单个波的波陡较小,当谱宽度增大时波群前部与后部单个波的平均波陡之差增大。波群前部波陡较大导致波群前部的波动最容易发生破碎,而不是波群中央的波动最容易发生破碎,波群中波动最可能发生破碎的位置距波群中央的长度为波群长度的1/6。

波群内单个波的波陡分布与波破碎

对波群内单个波的波陡分布和波破碎进行了实验研究。研究结果是,波群中波动的最大振幅出现在波群前部而不是出现在波群中央,这种不对称性导致波群前部单个波出现大波陡的概率大于后部单个波出现大波陡的概率;进一步的波破碎统计发现波群前部单个波破碎的频率是后部单个波破碎频率的4倍。因此认为,波群结构的不对称性能够导致单个波发生破碎的位置出现在波群前部,这对风浪研究具有重要意义。

现代远程教育存在的问题及建议

随着时代的进步,远程教育已经成为一种高效的知识传播渠道,但仍存在着许多问题,作者就存在的问题给出了一些合理建议。

Jason-2有效波高产品在中国海域的准确性评估

Jason-2卫星高度计的有效波高(Hs)产品在海洋学领域得到了广泛应用。为了综合评估Jason-2有效波高产品在中国多个海域和不同海况下的准确性,为其在中国海域的应用研究提供参考,本文基于国家海洋局20个水文气象浮标从2008年至2014年的长期观测数据,对Jason-2有效波高产品在中国三个海区(渤黄海、东海、南海)和不同海况(观测有效波高Hs最大为6.2m)下的准确性进行综合分析,并研究其准确性与离岸距离的关系。结果表明Jason-2有效波高产品:(1)在中国海域具有较好的准确性,均方根误差RMSE=0.445m;(2)在南海的准确性最高,而在渤黄海的准确性较差;(3)在2m≤Hs≤5m的海况条件下准确性较好;(4)在越远离陆地的海域准确性越高。

基于PowerMILL的汽车发动机等速圆柱凸轮曲面的数控加工

探讨凸轮活塞式汽车发动机关键零件——等速圆柱凸轮曲面轮廓的加工。CAM技术在数学模型的构建、加工工艺和方案的拟订、程序仿真,以及实件加工等环节的应用,显著提高了加工质量和效率。

30CrMo轴套的热处理工艺分析及改进

针对30CrMo轴套热处理过程中存在的问题进行了分析与讨论,通过对工艺的探索与改进得出:对于强度要求较高的厚壁类零件,一方面从材料本身出发,控制提高淬透性合金元素的含量;另一方面要保证淬火介质的冷却能力,并考虑设备状况及零件的自身结构制定合适的热处理工艺以保证达到性能要求,为类似厚壁类零件的生产提供一定理论及实践依据。

稳定风浪场谱特征量间的关系

风浪宏观特征量是描述风浪场特征的重要物理量。作者基于风浪有停留在混乱运动状态的趋势的性质对风浪场特征量间的关系进行了研究。主频波频率附近的波动自风摄取能量,风浪吸收的能量通过非线性相互作用在谱中重新分配。谱中能量的重新分配产生多尺度波动,这导致风浪波面的混乱运动(风浪处于混乱运动状态)。在稳定状态,风浪运动最为混乱。当风浪状态偏离最混乱运动状态,谱中非线性相互作用引起的能量重新分配将使风浪回到该状态。基于线性海浪理论导出风浪场特征量间的关系。导出的关系与观测结果进行了对比,发现理论结果与观测结果很好地符合。风浪场宏观特征量间存在固有关系。尽管目前风浪场特征量关系的观测结果存在差异,但本文中证明,所导出的理论关系与实验结果很好地符合。

风浪波高间相关性和在波群中波高累积概率

通过分析实验室风浪资料,研究风浪波高间的相关性以及波群中波高累积概率问题,发现风浪波高间相关性虽然主要发生在相邻波之间,但在隔1个波和隔2个波的波高间仍存在一定的相关性。谱宽度对波高间的相关性产生影响,但在相邻波、隔1个波和隔2个波情形下,谱宽度对波高间的相关性的影响方式不同。在相邻波情形下,谱宽度主要影响较大波高间的相关性,对各种高度波高间的总体相关性影响很小。而在隔1个波和隔2个波情形下,谱宽度对各种高度波高间的总体相关性有明显影响。根据实验结果提出含有波高相关因子的波群中多个波波高累积概率分布。

风浪周期分布与谱宽度的关系

本文通过分析实验室风浪周期分布,发现风浪周期累积概率分布曲线低于Longuet-Higgins理论结果,在小概率周期区域实验结果与理论结果的差异明显。对实验结果进一步分析发现,在谱不是很窄时,在小概率处风浪周期累积概率随谱宽度的增大而降低,这与窄谱假定下的理论结果相反,Longuet-Higgins理论结果在小概率处不便于描述周期分布随谱宽度的变化。根据实验结果提出风浪周期的Weibull分布经验公式,Weibull分布中的参数依赖于谱宽度。

如何在计算机教学中培养学生的创新能力

如何在现代教育中推行以培养创新能力为中心的素质教育,是我们教育工作者面临的一项历史使命。本文从教学实践出发,从更新教育观念、推行问题式教学模式、训练思维方式和理论实际相结合四个方面阐述了在教学中如何对学生进行创新能力和创新精神的培养,为在基础教育中如何推行创新教育提供了新的思路。

矿区通信系统中启发式路径缓存策略的应用研究

提出一种应用于矿区通信的异构移动对等网络启发式路径缓存策略。这种策略具有强节点优先特性,适应于矿区通信中使用的异质移动计算环境的路径缓存策略。策略的核心是通过使用路径缓存来帮助节点寻找具有请求的数据的节点,达到减少数据获取的时间、提高网络使用效率的效果。

非线性效应对风浪波面极大值和极小值分布的影响

通过分析实验室风浪观测结果研究非线性效应对波面极大值和极小值分布的影响。波面极大值和极小值累积概率的差异表明 ,与线性理论相比 ,波面极小值在平均波面以下的位置偏高。对实验结果的进一步分析表明 ,非线性效应使波面极大值在平均波面以上总概率高于线性理论结果 ,而概率密度峰值处波面极大值高度略低于线性理论结果。波面极小值在平均波面以上各位置出现的概率均高于线性理论结果 ,在平均波面以下的较低位置 ,波面极小值出现概率明显低于线性理论结果。

风浪波群中波高分布研究

在实验室风浪槽中观测风浪,发现波群连长是影响波群中波高分布的重要因素,随着波群连长增大,波群中波高分布信息熵增大。当以平均波高无因次化,连长较大时波群中波高累积概率明显大于连长较小时情形。波群中波高分布受谱宽度影响。当谱宽度增大,波群中波高累积概率降低。谱宽度和波群连长对波群中波高累积概率的影响相当。引进体现波群特性的1个无因次化波高参量研究波群中波高累积概率。

开源海洋观测数据采集与分析——以我国台湾地区为例

采用Web service方式采集台湾气象局等网站发布的海洋观测数据存储到本地数据库,并利用福建NO4浮标数据与台湾马祖浮标数据开展数据比对。结果表明:台湾马祖浮标与福建NO4浮标观测结果相近,散点分布较为集中均匀,相关系数较高。利用202106号台风“烟花”开展同步观测分析,两浮标数据相关性较高,曲线走向也较为一致。利用数据分析,有效评估了台湾海洋浮标观测数据质量,进而说明台湾海洋浮标观测可与东海海洋浮标观测网形成有效互补。

韩国海洋浮标实时数据采集与比对分析

使用C++开发语言和Oracle数据库采集韩国气象局网站发布的韩国海洋浮标实时数据,利用我国海洋浮标观测网中的MF03007浮标数据与韩国西海170浮标数据开展数据比对。结果显示:西海170浮标与我国MF03007浮标观测结果相近,散点分布较为集中均匀,相关系数较高。韩国海洋浮标观测可与我国近海海洋浮标观测形成有效互补。