太阳中微子“亏缺”与非标准太阳模型

系统阐述了太阳中微子“亏缺”问题出现的背景，包括介绍标准太阳模型，太阳内部的核聚变反应，太阳中微子能谱和流量的理论估算，以及太阳中微子探测实验和结果。讨论了为解释太阳中微子“亏缺”而提出的各种非标准太阳模型以及近年来愈益受到重视的中微子振动问题。

90年代太阳模型和太阳震荡研究进展(I):太阳模型研究进展(英)

太阳模型的研究是了解太阳整体结构和性质的极为重要的手段。90年代以来太阳模型研究取得了进展。随着MHD及OPAL物态方程的引入，理论上的太阳振荡频率与观测值的差别已大为减小，而考虑湍流频谱分布的局域对流理论和三维流体动力学模拟结果可对太阳内部对流能量传输过程有更深刻的理解．以前所发现的理论模型与反演结果得到的初始氦丰度的差别已能由扩散过程加以解释，而太阳表面锂丰度亏损问题也可以由扩散过程或早期演化星风来加以解决，太阳中微子问题则似应由粒子物理而不是天体物理来解决。

90年代太阳模型和太阳震荡研究进展(II):太阳振荡研究进展(英)

太阳振荡研究现已成为研究太阳内部性质的新手段，也成为检验太阳模型构造时输入物理参量的最重要工具。90年代以来理论与观测日震频率的差别已随输入物理参量及太阳振荡理论的改进而大为减小，可是现有的差别仍远大于观测误差。由日震反演可对太阳内部对流区、表面氦丰度及自转随纬度和径向的分布都有更多了解。太阳振荡的湍动随机激发及激发源的位置都已得到研究，不过现在问题还未完全解决。今后一方面要探测更多的振动方式，另一方面也需要解决不同观测者得到的结果存在系统差的问题，而最外层的非绝热现象及理论与观测存在差别仍是最关键的难题。

我们可以否定非标准太阳模型了吗?

虽然标准太阳模型取得了比较引人注目的成功，但是无论是只由太阳中微子流量的观测资料进行直接分析，还是从太阳振荡的角度讨论问题，目前都还不能完全否定非标准太阳模型．由近期的SuperKamiokande实验结果还无法解释太阳中微子问题也说明由天体物理研究对太阳中微子问题进行解释的可能性依然存在，而满足观测结果的非标准太阳模型则可以对太阳中微子问题的解决提供很大帮助．

基于观测数据的地表太阳形状B-样条函数模型

描述地面上接收太阳辐射能分布的函数被称为地表太阳形状模型。它对塔式光热太阳能发电中接收器上辐射能密度分布的精确仿真至关重要。光晕辐射能占太阳辐射总能量的百分比,也被称为光晕辐射能占比(CircumSolar Ratio,CSR),它是地表太阳形状模型中的一个重要参数。目前,常用的地表太阳形状模型普遍存在精度不高、计算所得CSR无法与输入CSR对齐、辐射能分布不连续、模型函数不能解析积分等不足。针对这些问题,文中提出了基于观测数据拟合的地表太阳形状张量积B-样条函数模型。首先,对两个观测数据集进行数据清洗、去噪、归一化、分组平均和拼接,得到具有不同CSR值、随入射角度偏移θ变化的84组太阳辐射能扫描剖面数据;其次,选择变化最剧烈的CSR为0.005这组数据,以θ为自变量,进行带约束的B-样条函数拟合(二次规划问题),拟合过程中,通过差分进化算法优化节点向量,并通过实验确定最优控制系数的数量;然后,采用上述节点向量、控制系数数量,以相同的方式拟合其他CSR值的83组数据;最后,将所得84个单变量B-样条函数模型作为输入,以CSR为自变量对其控制系数进行拟合,并类似地确定节点向量和控制系数数目,最终得到以CSR和θ为自变量、具有12×15个控制系数的张量积B-样条函数模型,即地表太阳形状模型。与已有模型相比,该B-样条函数模型是一个C2光滑的模型,具有CSR对齐、拟合精度高和辐射能分布可解析积分的优点。

云南省地表太阳辐射模型适用性评价及优化

由于当前辐射站点较少数据较难获取,且现有地表辐射估算模型在云南省的适用性不强,需要探究出适合云南省的高精度太阳辐射估算模型。利用气象和遥感数据筛选出海拔、日照百分率等7种因子构建出适用于云南省的多因子综合估算模型(multi-factor comprehensive estimation model,MFCE),并逐月计算模型中的参数及计算结果的精确度。MFCE模型各月相关系数均在0.7以上,比其他模型平均增长了0.3;均方根误差分布在16.21~33.73 MJ/m^(2),比其他模型均有所下降。MFCE模型估算结果及精度较传统模型均有很大提升,该模型的提出对云南省太阳辐射的研究以及太阳能的合理利用提供帮助和科学基础。

太阳电池工程简化模型参数确定及模型应用

针对现有文献中太阳电池工程简化模型的模型系数值不适用于当今光伏组件的问题,提出简单的仅需利用光伏组件出厂数据的模型系数确定方法.系数b通过拟合25℃下不同辐照度对应的开路电压数据得到,系数a和c分别取短路电流和开路电压的温度系数.不同厂家生产的光伏组件系数b不同,同一厂家生产的不同型号的光伏组件系数b可以取相同值.综合改进后的太阳电池工程简化模型、分段函数形式的太阳电池温度模型和考虑安装条件的入射光强度模型,开展光伏组件电气输出特性的动态仿真.当组件倾角小于最佳倾角时,角度变化对最大输出功率的影响很小;当倾角大于最佳倾角时,角度变化对最大输出功率的影响较大,影响程度随着角度的增大而增大.

太阳视运动简易模型制作及应用

地球的运动属于中学地理新教材“选择性必修1”的第一单元内容,既是难点也是重点,要求学生具备较强的时空想象和计算能力。在本单元教学过程中,笔者尝试指导学生制作太阳视运动简易模型,把生活中的现象通过模型生动呈现,引导学生观察、记录、分析,并在此过程中帮助学生提高动手能力,加深对地球运动相关知识点的理解。

考虑不同太阳辐射模型的混凝土导流墙温度场研究

随着水电建设重心的西移,太阳辐射量的计算,对高寒地区混凝土施工过程仿真计算具有重要影响。在无辐射数据统计的地区,需要采用太阳辐射模型进行计算。总结了ASHRAE模型、HOTTEL模型、KEHLKECK模型和COLLARES-PEREIR&RABL模型,给出了太阳瞬时辐射量的计算方法;以在建桐子林工程为例,计算了基于以上模型连续6天日照后混凝土导流墙的温度场。结果表明:不同模型计算的瞬时辐射强度最多相差187 W/m2,温度值差别为2.1℃;与不考虑日照相比,日照使混凝土表面温度最多上升了14.8℃,对结构的影响深度为2 m,极易导致过流导墙开裂;上述4个模型的辐射量差别基本可以忽略。

晴天太阳辐射模型的优化计算

对几种最常用的晴天太阳辐射模型进行对比计算研究 ,通过实验验证 ,第一种模型较符合实测值 ,编制了利用了该种模型计算任何地方任何一天的任何一段时间 (包括整个白天时间段 )内水平表面或朝南倾斜表面 (包括竖直表面 )上的太阳辐射能的计算程序软件 ,理论计算与实验值均在 5 %以内 ,完全能满足一般太阳能工程和科学研究的需要。

北京地区晴天太阳辐射模型初探

通过对北京地区10年间(1980—1989)太阳辐射观测数据的分析和计算,建立了北京地区晴天太阳辐射模型,并进行了检验。

一个基于观测的太阳风背景模型

建立由太阳光球磁场和日冕偏振亮度等观测约束的单流体太阳风模型,包括日冕和太阳风的等离子体密度、速度和磁场,温度还有待于以后处理．这里采用高山观测台(HAO)MKIII的日冕偏振亮度(pB)在 1．36 R_s上的观测概图,根据Guhathakurta在1996年发展的日冕电子密度反演模型确定日冕的电子密度分布．同时采用Wilcox太阳观测台(WSO)的光球磁场视向分量的观测概图作为底部边界,根据Zhao等在1994年发展的水平电流一电流片(HCCS)模型得到全球磁场． Phillips在1995年及McComas在2003 年分别用Ulysses第一次和第二次跨极飞行的观测发现,归一化到1 AU的太阳风动量流密度除了在10°- 30°的纬度范围内略低以外几乎不变．根据这一结论,结合已经得到的密度数据,就可以得到日冕和太阳风的速度．将上面的模型应用于1918卡林顿自转周稳态太阳风的研究,结果与太阳活动极小期的观测基本相符, 但是与观测相比较低速高密度区偏大,因此密度模型还有待改进．

基于GIS太阳直接辐射模型的研究

地面所接收到的太阳直接辐射量是随地面的纬度、高程、坡度、坡向以及地形遮蔽等地形因子的变化而变化的。本文基于GIS技术,利用DEM获取地形因子,在GIS中建立了晴空太阳直接辐射模型。本模型的计算结果准确率达到90%,可应用于农业、林业、生物、生态等领域。

工程用太阳电池模型及参数确定法

基于太阳电池五参数模型,采用太阳电池单体或太阳电池组件工程测试数据,推导出太阳电池单体和太阳电池组件的工程用太阳电池模型及参数确定法。仿真实验证明,该模型具有通用性强、计算灵活的特点,能够体现太阳电池组件的差异性,提高仿真精度。

北京晴天太阳辐射模型与ASHRAE模型的比较

本文通过北京晴天太阳辐射模型与ＡＳＨＲＡＥ晴天模型的比较，说明北京模型无论从合理性上还是从计算上，都可以认为是较适宜的一个地区性模型．

基于数字高程模型的漳浦样区太阳天文日辐射模拟

以地形特征、经纬度位置等作为影响太阳辐射空间分布差异的变量,以漳浦样区为研究区域,在地理信息系统支持下建立样区DEM和太阳天文日辐射值计算模型,探求小区域尺度上地形对太阳天文日辐射空间分布的影响。结果表明:地形对漳浦样区太阳天文日辐射空间分布的影响相当显著,基本上是山谷小、山脊大、阴坡小、阳坡大,高辐射量值主要出现在阳坡。该方法可以快速地获取较为精确的小区域太阳天文日辐射空间分布值,但由于该模型没有考虑云的影响和DEM精度,计算值与实际太阳辐射存在一定偏差,今后研究的方向是以遥感影像为数据源考虑地面状况和云的影响,以期提高模拟精度。

一个改进的理想大气太阳辐射计算模型

文章选取多个国外应用广泛、得到公认并且其主要的大气消减过程都有单独的透射率公式的宽广谱太阳辐射机理模型,在理想大气下将各模型的透射率(T_R、T_O、T_(UM))以及直接辐射、散射辐射与精确的谱模型SMARTS逐一进行严格的比较、评述。在此基础上选取模型精确度较高的METSTAT模型,对模型中的相对光学质量、臭氧吸收透射率、均一混合气体吸收透射率等存在的缺陷和不足进行逐一修正,获得一个改进的理想大气太阳辐射模型METSTAT_M。经过严格的比较,METSTAT_M模型优于其他模型。

太阳能电池模型工程求解及其应用研究

针对太阳能电池模型工程求解困难的问题,基于太阳能电池单二极管等效电路,分别建立最大功率点电压与日照强度、太阳能电池温度以及最大功率点与最大功率点电压之间的近似线性关系,并通过最小二乘线性拟合求解线性系数以达到最佳拟合。基于多晶硅、单晶硅和非晶硅太阳能电池工程参数求解仿真实验验证了该文求解方法的正确性,随机环境下的相对误差能达到6.0%以内,可以满足大多数工程精度要求。最后,最大功率点跟踪实验也表明了求解方法在实际工程中应用的可行性,并能提高突变环境下的跟踪精度。

集成LiDAR和辐射模型的植被遮挡下城市屋顶太阳能估算

结合LiDAR和CCD数据的多源特征融合及面向对象分类方法,在优化LiDAR点云数据提取数字高程模型方法的基础上,高精度提取植被和建筑结构参数;通过集成半球视域太阳辐射模型,输出单体建筑不同季节屋顶太阳能分布图,定量评估植被对屋顶太阳辐射的遮挡效应。结果表明:LiDAR集成CCD数据提取建筑结构信息的方法精度比仅使用LiDAR单一数据源的效果好;运算结果较好地反映了高层建筑遮挡效应的季节性变化以及低矮建筑周边植被的遮挡效应;植被结构参数与屋顶辐射衰减呈明显的正相关关系,而建筑结构参数对屋顶太阳辐射衰减的影响较弱且总体趋势不明显。