汉语韵律层级结构边界的声学分析

基于大规模语料库,对比了较慢和较快两种语速的语料,研究了韵律层级结构边界的声学表现。研究主要得到以下结果: (1)汉语语句音高的下倾和重置是由音域下限的移动实现的。 (2)韵律词边界的声学线索是低音线的不连续性和边界前音节的延长, 一般没有无声段。 (3)韵律短语和语调短语边界的声学线索是低音线重置和无声段。并且,边界等级越高,低音线重置程度越大,无声段的长度也越长。 (4)知觉等级与无声段长度成对数增长关系。

基于集成式结构边界的增压器涡轮机性能仿真研究

考虑实际的排气系统流动状态,将排气歧管结构加入到涡轮机性能仿真计算中(集成式结构边界)。针对分离式结构边界和集成式结构边界,在不同的入口截面位置设置相同的入口条件,以某款增压汽油机的涡轮机为例进行研究。研究结果表明:在80000 r/min、相同的定常进气环境下,两种结构边界在涡轮机入口截面的流动状态有明显的差异。集成式结构边界的流动均匀性指数为0.719,涡轮机膨胀比下降0.051,效率下降3.73%。在不同的转速下,性能都有不同程度的下降。对涡轮机MAP图修正后的计算结果更加接近发动机实际状态。

结构边界受扰动下翼柱与环槽型固体火箭发动机燃烧室压力振荡特性研究

为研究固体火箭发动机结构振动和燃烧室压力振荡耦合作用下的不稳定燃烧现象,通过考虑结构振动对推进剂燃速的影响,将结构振动和压力振荡进行耦合。使用数值方法研究了两种典型装药(翼柱和环槽型装药)的固体火箭发动机在结构边界受扰动作用下的燃烧室内的压力振荡特性。计算结果表明,在结构脉冲加速度载荷的激励下,燃烧室中产生的压强振荡以一阶声频为主,发动机结构振动也表现出相似的特性。发动机结构的呼吸模态频率同燃烧室声模态频率的相接近会导致自激振荡现象的发生,从而大幅增强压力和结构振动的幅度。因而避免燃烧室声频同结构呼吸模态频率相接近,可以抑制不稳定燃烧现象的发生。此外,燃烧室的特殊几何结构可以对压力振荡起到明显的阻尼作用。使用环向开槽结构替代翼柱结构可以明显提高燃烧室的稳定性。

基于事件域认知模型和结构边界原则的二语写作教学构想

本文首先指出学生二语写作中存在语篇连贯问题。然后论述了事件域认知模型和结构-边界原则并分析指出事件域认知模型和结构-边界原则对二语写作中的语篇连贯具有指导意义。在此基础上,文章提出了基于事件域认知模型和结构-边界原则之上的二语写作教学构想。

超强台风“莫兰蒂”(1614)边界层结构的风廓线雷达观测分析

利用翔安风廓线雷达和厦门探空雷达资料,对2016年超强台风“莫兰蒂”外雨带(距离台风中心120~220 km)和外围晴空(距离台风中心400~630 km)边界层结构进行观测分析,结果表明:在超强台风“莫兰蒂”外雨带,风廓线雷达反演的最大切向风速高度分布在入流层下方0.5~1.0 km处,并且随着台风中心的靠近,最大切向风速和入流层高度都有降低的趋势,受降雨粒子的影响,风廓线雷达只能定性反映台风外雨带最大切向风速高度和入流层高度分布特征。在超强台风“莫兰蒂”外围晴空天气下,最大切向风速高度与入流层高度具有一致性,其边界层高度变化比较平稳,高度分布在1.2~1.6 km之间,能够定量反映台风外围晴空边界层高度分布;相对于传统热力驱动的湍流,台风系统边界层湍流主要由风切变驱动,台风外围湍流活动的增强主要发生在最大切向风速高度附近,除了风切变还有其他比较重要的驱动源,表明在台风边界层顶部附近有更加复杂的湍流活动,需要更加精细的湍流通量试验确定其来源。

基于下投式探空资料的热带气旋边界层结构分析

本文使用来自大西洋海域5218个探空仪和西北太平洋海域448个探空仪资料,以及全球海表面温度资料、热带气旋路径资料和强度统计预测方案资料,分析了46个大西洋飓风和11个西北太平洋台风所处的环境特征和边界层结构,并对热带气旋快速增强时的边界层结构做了进一步研究.结果表明:两海域增强组热带气旋更多地受到偏北的垂直风切变的影响,增强组热带气旋所处的环境也明显比减弱组热带气旋要更加湿热;且与大西洋飓风相比,西北太平洋台风所处的环境相对湿度更大,海洋热容量亦较高;从径向分布特征来看,增强组的热带气旋总体而言边界层更加温暖,比湿相对较低;相比于快速减弱的飓风,快速增强的飓风所受到的中低层垂直风切变方向更偏向北方,所处环境更湿热,温度分布更对称,但比湿较小.研究结果能为热带气旋的强度预报特别是快速增强(减弱)的预报提供参考.

三维曲边界结构波传播分析的时域谱单元方法

航空航天工程中存在大量具有复杂曲线或曲面边界的结构,采用弹性波对这类结构进行损伤检测时,分析弹性波在结构中的传播行为是其中的重要环节。目前,数值模拟是研究结构中弹性波传播行为的有效手段。现有的数值仿真方法在对曲边界结构进行建模时多采用直边单元,在结构边界处存在较大的几何近似误差,从而影响了弹性波传播仿真的精度。针对这一问题,在时域谱单元方法体系下,推导了一种亚参数27节点曲边谱单元,该单元采用二次插值函数描述单元边界,可以更为准确地描述复杂曲边结构的几何特征,适用于模拟弹性波在此类结构中的传播行为。以薄壁圆筒结构中的波传播问题为例,分别采用曲边谱单元法、直边谱单元法和经典有限元法计算了弹性波在该结构中的传播行为,以验证所提出方法的效率和精度。结果表明:在相同的计算精度下,曲边谱单元法的计算规模远小于有限元法,验证了曲边谱单元法的高效性;在相同的网格规模下,相较于直边谱单元法,曲边谱单元法的计算模型能更好地近似实际结构,从而达到更高的求解精度,并且曲边谱单元法对单元尺寸的变化不敏感,能够以较小的网格规模快速收敛到精确的解。此外,结构的曲率越大,曲边谱单元法相对于直边谱单元法的计算优势越显著。

HEIFE区边界层某些结构特征

我们于１９９１年８，１０月，在ＨＥＩＦＥ实验区的三种下垫面（农田绿洲、戈壁、沙漠）上进行了边界层探测。分析结果表明，被大片戈壁或沙漠包围的绿洲在整个时次上２００—３００ｍ以下边界层内温度低于周围环境。湿度大于周围环境。绿洲“冷岛效应”明显，其影响高度可达２００ｍ。

北京冬季PM2.5重污染时段不同尺度环流形势及边界层结构分析

城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外，气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21～28日北京地区典型细颗粒物（即PM2.5）重污染过程为例，基于颗粒物水平和垂直监测数据，常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线数据，分析了重污染过程中不同尺度环流形势以及边界层结构的变化对细颗粒物重度污染形成、累积和消散的影响。结果表明：弱低压场或弱高压场控制下，局地西南风和东南风输送与北部山区偏北风在山前的汇聚，配合边界层低层顺时针方向的风切变，易发生大气中细颗粒物的爆发性增长；而均压场控制和近地层持续偏南气流输送，配合高层持续稳定的西北风，是污染长时间持续稳步增长的主因。此外，近地层低风速、高湿度和逆温的维持是区域霾污染爆发增长和长时间持续增长的关键气象因素。高压前部的系统性西北大风是污染得以驱散的直接外部动力。

复杂地形边界层结构的数值模拟

首先发展了一个三维非静力中－β尺度动力学模式，以模拟地形的动力、热力作用对边界层结构的影响。模式放弃了静力近似假设，垂直方向采用地形跟随坐标，用较细的网格以提高空间分辨率和精度。在参数化过程中，太阳辐射吸收考虑了地形的坡向作用，地表潜热和水汽通量考虑了植被作用，闭合方案采用Ｅ－ε能量闭合。然后利用该模式对陕西省关中地区作了实例模拟和数值试验。结果表明：起伏地形对垂直流场及低层风场影响较大。迎风坡空气抬升，背风坡空气下沉。层结稳定时易形成背风波，层结不稳定时，在地形抬升、水平温度梯度（地表形状不同）和背风坡的共同作用下，地形边界区易形成局地环流。除迎风坡空气抬升和背风坡引起上升运动外，还有地形加热引起的上升运动，这些对水汽。

北京市一次大雾过程边界层结构的模拟研究

利用一个包括土壤 植被 大气相互作用的一维边界层模式 ,对 1999年 11月发生在北京的一次大雾过程的边界层特征进行了数值模拟。通过与相应时段边界层观测资料的对比表明 ,模式能较好地模拟出雾的大气边界层结构特征 ,以及雾的发生、消散时间和持续过程。由于模式中包括了辐射和平流物理过程 ,因此 ,模拟结果进一步证实相应的雾属于平流辐射雾。另外 ,对模式模拟结果的不足之处和可能原因也进行了分析。

北京城市化对夏季大气边界层结构及降水的月平均影响

为克服针对一次或几次天气过程研究城市化对边界层结构及降水影响的局限性,尝试研究北京城市化对夏季大气边界层结构及降水的月平均影响,本文首先总结了2006年8月份的主要天气过程,分析了气象站观测的10 m高度风速、2 m高度气温、2 m高度比湿和24 h降水的月平均分布特征,然后利用WRF/Noah/UCM模拟系统,进行了该月30个个例的高分辨率数值模拟及检验分析,并通过多组不同城市化情景的敏感性试验对比分析了城市化对夏季大气边界层结构及降水的月平均影响.研究表明:本文所用对高分辨率数值模拟结果进行月平均的方法可以较合理地模拟出城市化对大气边界层结构及降水的影响,并再现观测到的各站风频差异.8月份,北京城市化对气温的影响高度白天约为800 m,近地面气温升高1℃以上;夜间约为200 m,对近地面气温的影响达到最大(1.4℃以上).白天,城市化使城市及下风向的一些区域风速略有减小;夜间,城市及周边区域200 m以下风速明显减小,且在100 m左右高度处风速减小最明显,减小达0.8 m/s以上.城市化白天使700 m以下比湿减小,近地面处减小达1.2g/kg以上,夜间使近地面空气比湿略有减小.城市化对城市区域平均降水量的影响随城市发展的不同阶段而不同.初步模拟分析表明,北京城市化已使上风向区域以及城区三环以内降水量减少,海淀和昌平降水明显增加.

珠峰地区大气边界层结构及近地层能量交换分析

利用2005年中国科学院珠穆朗玛峰地区科学考察期间的无线电高空探测资料和超声风温仪观测资料,分析了珠穆朗玛峰地区边界层高度、风速、风向和比湿的日变化以及两个海拔高度不同的观测站（珠峰站和曲宗站）的近地层能量交换特征,得到珠穆朗玛峰地区5月份边界层高度日变化比较明显,因冰川风的存在影响了大气边界层,边界层高度最高为3888 m;白天珠穆朗玛峰地区低层都存在逆湿现象.因珠峰站和曲宗站海拔高度、下垫面状况不同,能量交换特征也不同：4～5月份白天珠峰站感热大于潜热,而曲宗站潜热大于感热;珠峰站土壤热通量转为正、负值的时间早于曲宗站.

藏北高原地表能量和边界层结构的数值模拟

利用耦合了NCAR LSM陆面过程的中尺度模式MM5V3.7和2002年8月CAMP/Tibet加强期的观测资料,对藏北高原地区地气交换过程进行了48 h模拟研究。模式较好地模拟了该地区的山谷风环流;并将模拟的地表通量在中尺度区域上与NCEP/NCAR全球大气再分析格点资料(NNRP)获得的结果进行了比较,同时也与单站的实测值进行了比较,结果显示:模拟的地表通量与NNRP得到的结果比较吻合,同时可以得到雨季时藏北、藏东地区潜热通量大于感热通量,而高原西部感热通量大于潜热通量,这与观测试验分析结果一致;与单站试验结果比较,模拟的感热通量与实测值一致,潜热通量的模拟值和实测值有一定差别。模拟的边界层位温廓线与实测值比较,模式模拟的对流混合层和夜间残留层都与实测结果吻合,但模拟的混合层高度较实测值高。由此来看,中尺度模式MM5V3.7能够较好地模拟藏北高原的地表能量和边界层结构特征,但还需要进一步完善陆面过程和物理过程参数化方案。

藏北高原地区干、雨季大气边界层结构的不同特征

利用2004年4月预试验期(PIOP)和8月加强期(IOP)的无线电探空仪观测资料,分析了藏北高原地区干、雨季大气边界层结构的不同特征.结果显示:藏北高原地区边界层虚位温、比湿等日变化大,对流混合层高度较高,高度干季在2 211～4 430m之间,雨季在1 006～2 212m之间,干季的对流混合层高度明显高于雨季时的对流混合层高度.干季的比湿明显小于湿季比湿,在干季和雨季都存在逆湿现象;干季时水平风风向基本以偏西风为主,雨季低层2 500m以下基本以偏东风为主,上层以偏西风为主;干季近地层水平风速都较小,随高度增加风速迅速增大,雨季边界层内风速都较小.

北冰洋浮冰站大气边界层结构的观测研究

利用2003年8月23日—9月3日我国第二次北极科学考察队在北冰洋浮冰站探测的50次大气廓线及相关资料,对北冰洋的大气边界层垂直结构进行了研究。结果显示,观测期间北冰洋(78°N附近,143°—148°W)浮冰区白天的对流边界层高度大于夜间的稳定边界层高度。大气边界层可分为稳定型、不稳定型和多层结构等几种类型。个例分析表明来自高空较强的暖湿气流与冰面近地层冷空气强烈相互作用,会形成强风切变和逆温、逆湿过程,有时100m高度内的风切变达10m/s,逆温达8℃。此种过程会导致北冰洋高纬度地区的大块海冰破裂,形成新的无冰海域,加强了海/冰/气的相互作用。该观测事实将有助于进一步提高对北冰洋高纬度边界层特征及其影响的认识。

南京冬季平流雾的生消机制及边界层结构观测分析

利用系留飞艇边界层要素探测系统等设备,对2006年12月24—27日发生在南京地区的雾日边界层结构进行了综合探测,深入研究了这次平流雾的生消机制及边界层结构。结果表明:此次雾属于比较典型的平流雾,生成和维持主要决定于暖湿气流和系统性下沉运动,消散主要是干冷空气南下造成的;雾顶下降阶段出现了双层结构,中层逆温是逆温主层,属于下沉逆温及平流逆温,主逆温层强中心始终位于雾顶附近或处于雾顶之下;风速随高度呈现多峰分布,中层急流与强度较弱的中上层和上层急流合并后,又与下层急流出现了一强一弱的波动;在风速较小时,风场趋于均匀化;雾消散时,低层风场趋于线性化;雾主要的水汽来源是暖湿气流;比湿场与风场有较好的时空分布对应性,主逆温层强中心也是逆湿强中心,风场与温度场共同主导了比湿场的时空分布。

苏州东山冬季大气边界层结构特征及其对污染物浓度的影响

利用2015年1月15—27日在苏州东山气象观测站系留气艇观测数据以及细颗粒物浓度观测资料,对东山大气边界层结构特征及其对污染物垂直结构分布的影响进行分析研究。结果表明:苏州东山地区冬季空气污染过程的边界层结构演变比较典型,夜间稳定边界层高度约为200 m,白天最大边界层高度可达1 000m。边界层内污染物垂直结构分布易受边界层高度的影响,较低的大气边界层高度可使细颗粒物在近地层持续累积;反之,边界层高度较高,湍流发展旺盛,颗粒物垂直分布均匀。夜间大气边界层稳定,逆温结构多发,导致近地面出现细颗粒物堆积。风的垂直结构对细颗粒物空间分布也存在显著影响,在风速较小的低空层细颗粒分布较多,而风速较大的中高层的分布较少。

高超声速热气动弹性中结构热边界影响研究

基于分层求解思路研究结构热边界对高超声速飞行器全动舵面和翼面结构热气动弹性特性的影响。首先,基于CFD求解N-S方程得到热环境,在此基础上进行结构的瞬态热传导分析,进而分析结构由于温度梯度产生的热应力和温度对材料属性的影响下的模态固有特性,然后将结构振型插值到气动网格上,最后,通过求解Euler方程得到流动参数,基于CFD的当地流活塞理论计算气动力,在状态空间中进行了气动弹性分析。通过对4组结构模型进行热气动弹性分析,研究了结构热边界对舵面和翼面热气动弹性的影响,结果表明:对全动舵面而言,结构热边界首先会影响舵轴处结构的热传导过程及温度分布,进而对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响达到了16%。对翼面而言,结构热边界对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响约为1%。因此,工程实际当中,进行热气动弹性分析时应采用合理的结构热边界。

山谷城市大气边界层结构及输送能力

利用甘肃省-中国科学院科技合作项目"兰州市大气污染及对策研究"于2000年12月10～17日在兰州市城区用系留气球观测的大气边界层风速、风向、温度、湿度资料以及同期自动气象站观测资料和常规气象站辐射观测资料等,分析了山谷城市边界层大气的风速、温度、湿度结构特征,揭示了兰州市上空日夜维持的大气逆温的结构特征及其强度和分布特征的动态规律。提出了形成兰州山谷这种特殊大气逆温层的各种客观环境因素。最后还给出了在兰州市目前的小气候和地理环境条件下边界层大气的总体稳定度和Froude数的特征,由此初步定性讨论了兰州市大气边界层湍流运动和水平平流运动这两种主要输送形式的输送能力。