LAPS分析场资料在暴雨中尺度分析中的应用

利用常规地面探测、高密度自动雨量站、高空探测资料,并且融合多普勒雷达拼图产品,LAPS可输出比较精细的分析场。针对2008年6月21～22日一次暴雨天气过程,基于LAPS不同时空分辨率的中尺度分析场,分析了雷达回波、风场、高度场以及物理量场,比较不同时空分辨率LAPS分析场之间的差异。结果表明:(1)此次强降水过程可划分为2个阶段。第一阶段雨量集中在沿淮地区,呈纬向带状分布;第二阶段集中在大别山地区,其雨强更大,是中尺度局地性降水。(2)大别山区的地形抬升对低涡增强或减弱的演变具有重要影响,是低涡增强、发展的触发机制。当低涡接近大别山区时,低涡明显加强;当低涡逐渐远离大别山区时,低涡则减弱。(3)第一阶段有风的切变线,第二阶段有风的辐合,说明风场的辐合和切变促进云和降水的发生、发展,因此它们是产生暴雨的触发条件。(4)高分辨率的LAPS结果对于风场和云的变化刻画地更为细致。雷达回波发生在风的切变线处,或者风场辐合处;大别山区暴雨过程中,在其西侧有闭合性的涡旋,低涡缓慢东移,回波位于涡旋东侧,强降水发生在低涡东侧。(5)K指数、沙氏指数、整层可降水量与这次大别山地区暴雨过程具有较好的对应关系,与暴雨落区基本相同。这些指数在暴雨落区预报与应用方面具有一定参考价值。

同化FY3B/IRAS资料对GRAPES分析场影响诊断

GRAPES(Globe and Regional Assimilation and Prediction System)变分系统能够同化常规资料和非常规卫星资料,这些被同化的资料究竟对同化系统得到的分析场有何影响,目前国内外尚未见相关的研究文献。为此,首次采用基于信息熵信号自由度思想,诊断风云三号B星(FY3B)红外分光计(Infrared Atmospheric Sounder,IRAS)资料对GRAPES分析场的影响。诊断过程中,采用数值逼近方法,统计2012年12月24日18时到2013年1月22日00时共114个时次IRAS资料对GRAPES分析场影响,结果表明,IRAS中高层通道亮温资料对GRAPES分析场影响比地表通道20观测亮温的影响大,地表通道8和9观测亮温对分析场影响较大。前24个GRAPES变分同化时次每个时次IRAS通道亮温对分析场影响的贡献率分析结果显示,高层通道和H_2O通道贡献率较大。个例分析结果表明,在同化探空资料基础上加入IRAS资料后,温度和湿度增量场变化幅度较大,表明IRAS资料对分析场有降温和增湿作用。

关于煤岩破裂震动整体再生分析场的假设

该文首次将气象观测中的整体再生分析场理论引入煤岩破裂震动探测,在对地球物理学和地球化学相关场能关系综合分析的基础上构建出一种科学合理的综合数学反演模型,在系统科学理论支撑下给出整体再生分析场的设计流程。

海洋资料客观分析和无规噪声对分析场的影响

本文提出了用于海洋资料的一个客观分析方法。使用这个方法对温度场、气压场、高度场、海冰速度、海面风场和流函数等分别进行了分析。分析试验表明这个方法简单方便,分析精度较高。在建立该方法过程中还推导出了计算RSM误差公式。并使用这个公式讨论了噪声方差、观测信号尺度和噪声尺度对绘制误差图的影响。对分析场各种不同的统计量,这些图能够描述出相应统计量的误差空间分布,通过比较误差图可以看到不同的统计量对误差空间分布的影响。

华中区域LAPS中尺度分析场的检验与评估

本文利用LAPS融合地面观测资料、探空资料、雷达资料形成中尺度分析场,将该分析场与实况降水、雷达回波、TBB图进行对比,发现LAPS分析场具有中尺度系统的描述能力。设计了融合不同观测资料的试验方案并计算了各种试验方案的均方根误差,定量对比分析了各种资料在LAPS系统中的作用,结果表明LAPS融合所有观测资料后得到的分析场是最优的。分别以两种预报场作AREM模式的初始场进行预报,计算了两种不同初始场预报降水的TS评分,评分结果显示LAPS能有效地改善模式的初始场,提高模式对降水的预报能力。

首都机场地面观测对实况分析场的独立性检验

本文利用北京首都机场6个站点2021年1~11月地面观测的风、温、湿、压资料,对气象部门实时观测分析系统(RTOAS)的实况分析场进行了独立性检验,通过均方根误差、相关分析和偏差分析,得到RTOAS2米气温分析具有较好的准确性,其次是气压、相对湿度,最后是风速。2米气温90%样本平均偏差小于0.5℃,相关系数达到0.99,24小时滚动均方根误差主体在1℃以内。气压的平均偏差小于3 hPa,24小时滚动均方根误差在1.5~3 hPa。2米相对湿度平均偏差基本小于3%,相关系数1.03,均方根误差主要在2.5%~5%。风速的准确性相对低一些,偏差小于3 m/s,相关系数0.59。由于机场不同观测点之间存在差异,采用不同点的平均值进行检验的效果优于不同点的检验。

地震面波和P—导波正演模拟与波场分析

面波和P—导波是两种与边界有关的波动现象,是近地表地震波场的重要组成部分。为研究面波和P—导波的产生机制和传播规律,本文采用高阶交错网格有限差分算法,在把数值模拟中遇到的数值频散、边界条件等问题解决的基础上,设计不同厚度和不同弹性参数的介质模型进行正演模拟,并在正演结果的基础上提取频散剖面、振幅随炮检距变化曲线等进一步分析。当地表存在低速薄层,且来自同一震源的P波和SV波的相速度大于下伏高速层S波速度小于其P波速度时,会产生P—导波。在高泊松比(大于0.4)介质中,面波和P—导波的相速度分别对S波和P波速度敏感,两者通常携带了不能从折射波和反射波中获得的近地表信息,通过适当的采集、分析和反演能够建立高分辨率近地表模型。本文总结了在同一震源下激发生成面波和P—导波的产生条件和波场特征,加深对面波和P—导波传播规律的认识,为反演和去噪研究奠定基础。

地热多孔物料微波冷冻干燥过程的多物理场分析研究

以甘露醇与乳糖等为原材料,利用液氮制备冰激凌法,制备不同初始饱和度的地热多孔物料;通过多功能微波冷冻干燥装置,冷冻干燥处理制备的地热多孔物料,建立地热多孔物料干燥过程的多物理场分析模型,并设计对应的定解条件;通过COMSOL多物理场仿真软件,结合定解条件,求解多物理场分析模型,完成不同初始饱和度与不同微波功率等条件时的物理场分析,验证地热多孔物料微波冷冻干燥过程多物理场的影响。

管壳式换热器折流板开孔流场特征及场协同分析

折流板是管壳式换热器最主要的结构之一,但流体介质容易在折流板背风侧产生一个相对静止的“流动死区”,影响换热器壳程的换热效果。因此,本文利用Fluent对换热器壳程折流板进行开孔研究,分析流体流动特征,同时利用场协同分析的方法对其进行了验证分析。结果表明:折流板开孔可有效减小换热器壳程背风区的“流动死区”,达到强化传热的效果。

基于物质-场分析的可拆卸矿用锚具的优化设计研究

预应力锚固技术在煤矿巷道顶板支护中被广泛应用,但目前针对预应力锚索锚固结构的卸锚仍采用手工操作,缺乏安全成熟的研究和成果。本研究分析了锚环-夹片-锚索三者之间物质-场关系,确定了传统矿用锚具卸锚过程中的关键问题,通过消除非有效完整功能的物质-场模型、减缓有害功能的物质-场模型等两个方面进行分析,借助实验室试验对其进行结构优化。最终提出一种可拆卸矿用锚具,并在井下进行了应用试验。试验结果表明,相较于目前常用的矿用锚具,论文提出的可拆卸矿用锚具在实现快速高效拆除的同时,所需拆卸力小,锚索剩余应力实现归零,卸锚过程安全可靠。

基于多场融合的开关柜缺陷分析

高压开关柜作为承担电力运输开断功能的重要设备,具有数量多、故障发生频繁、缺陷难以及时发现等特点。因此开关柜内部部件受潮、老化的发展过程及状态监测也成为了电力行业的研究热点。从一起35kV开关柜的受潮故障出发,研究了开关柜在受潮发展过程中相关参数的变化,提出了基于热场——力场——电场的多场融合缺陷分析方法,并验证了该方法的有效性,为开关柜设备的全生命周期管理提供了理论支撑。

反应堆运行工况下SiC复合包壳的多物理场耦合性能分析

SiC复合材料在高温强度、辐照稳定性、抗蠕变、抗氧化、耐磨蚀等方面具有显著优势,在轻水堆事故工况下具备较大的容错潜力。日本福岛核事故之后,基于SiC复合材料的核燃料包壳已成为国际核燃料领域的研究热点。在结构形式和材料属性方面,SiC复合包壳与Zr合金包壳存在显著差异,本文采用有限元分析方法,模拟了双层SiC复合包壳及先进燃料芯块在反应堆正常运行工况下的热力学行为。模拟结果显示,稳态条件下采用双层SiC复合包壳时,U_(3)Si_(2)燃料相较于UO_(2)燃料及UN燃料具有更好的温度特性;UN燃料具有更好的力学性能,可延迟PCMI时间,减少燃料和包壳之间的相互作用,包壳失效概率更低。

基于力场分析的企业智慧税务建设探微

随着数字经济时代日益发展,推进了我国税收改革进程,由此也引发了一系列税收违法乱象。企业若想获得长久发展,稳步立足于市场竞争环境中,必须积极主动革新税务管理方式,提高税务管理水平,全面推进业财税深度融合,为自身谋求更好的出路。对此,本文基于立场分析视角下的智慧税务,深入剖析了影响企业智慧税务建设的因素,并提出基于力场分析的企业智慧税务建设路径,致力于更好推进企业税务工作,同时也为同类企业税务管理提供有价值的参考和借鉴。 。

我国展览业绿色化变革的力场分析与管理对策

本文将扩展的雷文力场分析方法应用于我国展览业的绿色化变革分析,认为组织变革的外部力量来源于要求者、支持者和阻碍者。调查发现:(1)政府是展览业绿色化的主要要求者和支持者,多数展位搭建商是主要阻碍者;(2)展览产业链利益相关者绿色化变革的内部阻力主要来自环保知识和管理技能的缺乏;(3)较低的变革收益和较高的变革成本会阻碍展览利益相关者的绿色化变革。最后,本文根据研究结果提出了针对性建议,以供行业参考。

航空发动机内冷涡轮叶片使用载荷多场耦合分析

为准确估计航空发动机内冷涡轮叶片实际状态下的使用载荷,将气热耦合与热-结构有限元分析相结合,提出了一种使用载荷多场耦合分析方法。该方法首先通过气热耦合求解的方式对涡轮叶片的叶外燃气流、叶内冷却流及叶片固体传热进行计算,以获得叶片实际工作状态下准确的温度与气动分布,然后利用守恒插值程序实现耦合载荷信息向热-结构有限元模型的精确传递,进而通过热-结构有限元分析实现使用载荷多场耦合分析。实验数据验证与实例计算结果表明了气热耦合及使用载荷多场耦合分析的有效性与准确性。最后进行了参数敏感性分析定量给出了各边界条件不确定性对耦合计算结果的影响程度。

基于力场分析的企业智慧税务建设研究

数字经济时代,随着税收改革的进一步深化,税收违法行为将愈加无处遁形。企业需主动优化税务管理,促进业财税深度融合,以适应税收改革的步伐。文章从组织变革的角度,基于力场分析法,借助案例深入分析企业智慧税务建设的影响因素,并据此提出企业智慧税务的建设思路,以期为同类企业税务管理与变革提供借鉴或参考。

矢量分析与场论科学知识传播的课程“六维”教学探讨

针对“矢量分析与场论”科学知识传播中存在的6种主要问题,结合新型的科技传播手段,进行“六维”改革,包括“以问题为导向的预习”“引导式与交互式知识传播过程”“结合生活实践与科技前沿”“做好课程思政与育人”“运用数学软件以高效运算”以及“线上全方位巩固评测扩展”,并进行了实践。根据知识传播效果和学生的反馈,改革后6个主要问题得到了不同程度的改善。

中国南海海洋牧场的波浪能资源评估

利用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts)近10年的ERA5再分析海浪场数据,为中国南海周边4个省(自治区)的国家级海洋牧场选取最适合开发波浪能资源的电站位置,重点研究各站点的波浪能开发潜力以及与波浪能装置布放方向有关的指标。研究表明:广东省惠州小星山以及福建省莆田市南日岛两个国家级海洋牧场所选站点的波浪能开发潜力最高,获得高经济收益的潜力也最强;此外,后者所选站点的波浪能传播方向最集中,最有利于装置吸收波浪能资源。

高校“形势与政策”课的场域干扰及排除

当前,“形势与政策”课建设离打造高校思政示范课的要求还有较大差距。文献研究与社会调研表明,该课程场域尚存在场域构造虚化、场域内部劣化、场域形式固化、场域内涵浅化、场域技术老化、场域建设弱化等多项干扰。“形势与政策”课建设要在思政课整体场域,同其他思政课程保持综合平衡与协调发展;在课程思政场域,形成与专业知识双向渗透的新态势;在校园文化场域,完善师资多元结构,促使多点生发与持续不断地释放课堂教学的内在张力;在社会生活场域,以学生为主体,高质量开展以问题为导向的贴近实践的教学活动;在网络信息场域,紧跟时代脉搏,持续保持高端运行。

反应堆压力容器“set-on”集成化锻造结构多物理场耦合模拟研究

核反应堆压力容器(RPV)传统采用独立锻件通过焊缝连接的结构形式,由于焊缝为铸态金属组织,属失效分析中的薄弱环节,因此采用集成化锻造结构,确保承压焊缝质量,是提升RPV安全可靠性的重要方法。但是,集成化后的锻造结构存在几何异形、结构复杂、壁厚差异大等问题,其材料组织与性能调控难度大幅增加。针对上述问题,以核电RPV接管“set-on”结构形式为对象,基于结构导热微分及等温转变叠加理论,建立了锻造结构温度-组织-应力的多物理场耦合模型,以调质热处理的奥氏体化及淬火冷却两个阶段为对象,结合淬火冷却介质流-固耦合分析方法,获得锻造结构不同位置处材料组织与性能变化的定量规律,并明确了其关键影响因素。