一次中尺度对流低涡增强阶段的能量诊断分析

本文基于CFSR每日4个时次、水平分辨率为0.5°×0.5°全球预报场资料,美国NCEP中心每日4个时次、水平分辨率为1°×1°FNL全球再分析格点资料,以及华中地区国家基准站逐小时的加密降水资料,围绕2015年6月1日华中地区的一次中尺度对流低涡(mesoscale convective vortex,MCV)天气过程,通过WRF模拟和能量诊断的方法,重点研究了低涡增强期内的能量分布特征及其对低涡发展的影响机制。研究结果表明:此次MCV初生于湖北中部地区,低涡生成后向湖北东北部大别山地区移动且不断发展加强,MCV增强阶段的降水带分布由早期的三中心分布(分别位于宜昌、荆州、随州)演变为后期的纬向型雨带分布。降水产生的凝结潜热释放、对流有效位能的增强、低层暖湿气流的输送以及中层干冷空气的侵入等有利的环境场条件对低涡的增强起到了重要的推动作用。低涡的增强对能量演变有重要影响,具体表现为一方面MCV外围辐合气流随低涡发展而增强,引起对流层低层扰动动能的增加,另一方面MCV外围降水产生的凝结潜热,导致对流层中层扰动有效位能的增加,之后通过垂直气流作用使扰动有效位能向上输送,从而使对流层高层的扰动有效位能增加。另外,此次MCV增强阶段的能量制造项依次为:扰动有效位能向扰动动能的转换,不同高度层的基本气流黏性力作用效果,纬向平均有效位能向扰动有效位能的转换,以及来自系统外部扰动动能的输入。其中,扰动有效位能向扰动动能转换是对MCV发展增强的直接贡献项,对其空间分布特征进一步分析可知,在对流层低层和顶层,扰动有效位能向扰动动能转换,使辐合辐散气流增强;而在对流层中高层,扰动动能向扰动有效位能转换,为低涡发展成熟后的继续维持储备了必要的能量。

强激光产生的等离子体能量诊断探测器

介绍了ＩＣＦ实验中强激光产生的等离子体能诊断用探测器的结构、原理和性能测试。作者详细介绍了等离子体能量诊断方法和在“神光１”上完成的１．０５、０．５３ｕｍ激光辐照Ａｕ盘靶产生的等离子体能量的测试结果。

98.7特大暴雨的动力学及能量诊断分析

利用非静力中尺度模式 MM5的客观分析资料对引起这次特大暴雨的可能机制进行了讨论 .指出 ,在“98.7”暴雨发生发展期间 ,梅雨锋系的冷 (暖 )锋后 (前 )部分别有与冷 (暖 )锋平行的 θse密集 (稀疏 )带 ,这表明θse能很好地反映气团与梅雨锋扰动在地面附近的热力结构特征 .对该过程的三维空间动力学锋生函数进行的诊断结果发现 ,92 5 h Pa的锋生带与武汉及其周边地区的暴雨带相当接近 ,揭示了暴雨带与锋生强迫有一定的动力学关系 .而 85 0 h Pa的锋生分布为实际未来4 8h的累积降水量分布提供了可能预报依据 .从能量的观点来看 ,在暖锋区为高温、高湿和高能区 ,并且 。

冬季北大西洋风暴轴的东西变化及其能量诊断

利用NCEP/NCAR再分析资料,定义一个风暴轴经度指数,基于这个指数做合成分析,对冬季北大西洋风暴轴63 a(1948—2010年)的东西变化特征及其能量平衡差异进行了诊断。主要结论如下:(1)北大西洋风暴轴存在明显地东扩和西退。当风暴轴向东扩展时,天气尺度瞬变波可以向下游发展至乌拉尔山以东的亚洲上空;风暴轴西退时,天气尺度瞬变波活动范围向西收缩到15°W以西的大洋上空。(2)能量诊断表明,当风暴轴向东扩展时,涡动动能在高纬度的大西洋东部及西欧上空明显增强。在0°以西的区域,涡动动能的增强主要归因于能量斜压转换过程的增强;而在0°以东区域,涡动动能的增强可能与涡动非地转位势通量引起的"下游发展效应"增强有关。风暴轴向西收缩时,变化相反。

南海贯穿流荷载中尺度过程能量学诊断

本文利用南海海洋再分析产品REDOS(Reanalysis Dataset of the South China Sea)和风场资料CCMP(Cross-Calibrated,Multi-Platform),通过能量诊断探讨了越南沿岸南海西边界流(南海贯穿流主体部分)区域夏季(6—9月)涡流相互作用的年际变化特征以及平均流对中尺度过程的贡献。结果显示,在季风和西边界强流、南海贯穿流的共同影响下,越南沿岸东向急流和双涡结构的能量分布和收支有显著的年际差异。尽管涡动能(EKE,Eddy Kinetic Energy)和涡动有效势能(EPE,Eddy available Potential Energy)的量级基本一致,但二者在水平和垂向空间分布上存在明显差异,这与夏季风影响下的南海西部边界流,越南离岸流的上层海洋密度梯度、流速大小和剪切导致的斜压、正压不稳定性等因素相关。同时随着深度的增加,密度梯度变化相对水平速度剪切对海洋涡流过程的影响逐渐凸显。EKE能量收支分析表明,压强与风应力主要做正功,是维持EKE稳定的主要能量来源,而EKE平流项既可以促进涡旋的增长,也会造成涡旋的消耗,对EKE的年际变率影响比较显著。正压不稳定导致的能量转换主要影响南海西部边界流区域,并存在显著年际变化,并且在风和平均流的影响下,沿贯穿流方向存在显著空间分布差异。越南离岸流正异常年,整体呈现平均流向涡旋传递能量;负异常年,出现EKE反哺平均动能的情况。

尖峰能量谱技术用于滚动轴承故障诊断

离心式机泵的滚动轴承故障占转动设备故障的40%以上,而且该种故障产生的危害和后果又是十分严重的,因此对于轴承故障的分析与判断显得尤为重要。中油大港石化分公司采用美国罗克韦振动尖峰能量谱技术对轴承故障进行诊断分析,积累了一些经验和案例。对于轴承故障的判断准确率达到了95%以上,在生产中避免了轴承故障的发生。

基于“能量—故障”诊断模式的转子断条故障在线监测

为了克服转子断条故障特征分量易受基频分量影响的困难 ,采用了一种基于“能量—故障”的诊断模式 ,利用小波理论对电动机定子电流采样信号进行特征频率提取 ,求出对应的能量分布 ,建立了表征转子断条故障的特征向量 ,用模式识别的方法实现了转子断条故障的快速在线监测与诊断。

压缩等离子体流脉冲能量密度修正方法

介绍了压缩等离子体流能量密度诊断存在的问题,基于能量的耗散走向分析及热传导计算模型,针对汽化过程对诊断带来的误差,给出了一种基于测量的质量损失,通过表面退行的有限元计算反推损失相同质量所需输入能量的能量密度修正方法,并对能量密度修正进行了评估,通过此方法得到的修正能量密度与实验结果相吻合,但要获得更准确的能量密度,还需针对屏蔽等离子体、反冲应力波等因素进行能量密度修正,或开发出更准确的能量密度诊断方法。

宁夏2006-07-14暴雨天气过程能量场特征分析

根据实时高空及地面温、压、湿资料,制做出未饱和湿空气静力总温度、饱和湿空气静力总温度、饱和能量差、对流稳定度及潜在稳定度等能量图表,对宁夏中北部地区2006-7-14暴雨发生的能量场特征进行了分析.结果表明,该次暴雨的出现和早期出现的高能系统及深厚对流不稳定层有一定的对应关系.暴雨前,地面有能量锋、锢囚高能舌,高能中心与暴雨落区对应.说明能量诊断预报方法作为常规天气学方法的辅助手段,对提高宁夏暴雨的短时或临近预报准确率有重要的参考价值.

一次低涡暴雨过程的诊断分析

利用FNL再分析资料和中尺度数值模式输出的高分辨率资料,分析了2016年6月30日~7月1日发生在重庆的一次低涡暴雨过程的环流背景、水汽输送特征和收支状况、云物理降水机制。结果表明:受500hPa短波槽和700hPa低涡共同影响,以及孟加拉湾和南海的暖湿气流持续输送,为此次低涡暴雨的发生、发展提供了有利的条件;南边界的水汽输入通量对整个暴雨过程中水汽的贡献最大,东边界次之。另外,降水发展不同区域不同时段,云物理降水机制都存在显著差异。渝西降水前期和后期,均为混合相降水;渝东北降水前期云系以冷云为主,后期以暖云降水为主。

探索耗散结构理论指导下现代临床医学诊断新模式

从耗散结构的由来及其广义性出发,解析耗散结构与现代医学诊断学的内在联系,探索耗散结构下现代医学诊断学的基本思路与方向。重点阐述耗散结构对现代诊断学的理论意义与实践意义,最后强调了耗散结构理论指导下临床诊断的科学依据。

宫颈癌前病变中经阴道能量多普勒超声诊断的临床价值

综合分析宫颈癌前病变中经阴道能量多普勒超声诊断的临床价值。方法 本次研究开始时间为:2021年3月;结束时间为:2022年6月。110例疑似宫颈癌前病变患者进入本次研究,与此同时将其作为实验组(接受经阴道能量多普勒超声诊断)。110例健康体检人群进入本次研究,与此同时将其作为对照组(接受经阴道能量多普勒超声诊断)。以病理组织学检查结果作为金标准,分析经阴道能量多普勒超声诊断的临床价值。结果 病理组织学检查结果显示:110例疑似宫颈癌前病变患者中有90例恶性,占81.82%(90/110,50例癌前病变、30例早期宫颈癌、6例宫颈炎症、4例宫颈肌瘤);20例良性,占18.18%(20/110);经阴道能量多普勒超声诊断结果显示:110例疑似宫颈癌前病变患者中有88例恶性,占80.00%(88/110,50例癌前病变、29例早期宫颈癌、5例宫颈炎症、4例宫颈肌瘤);22例良性,占20.00%(22/110),诊断敏感度、特异度、准确性、误诊率、漏诊率分别为95.56%(86/90)、90.00%(18/20)、94.55%(104/110)、10.00%(2/20)、4.44%(4/90);经阴道能量多普勒超声诊断结果与病理组织学检查结果比较无差异(P>0.05)。与对照组比较,实验组疑似宫颈癌前病变患者的血流分级信号II级、III级所占百分比和收缩期峰值血流速度更高(P<0.05),实验组疑似宫颈癌前病变患者的血流分级信号0级、I级所占百分比和阻力指数更低(P<0.05)。结论 经阴道能量多普勒超声诊断高度疑似宫颈癌前病变患者时所获得的临床价值高。经阴道能量多普勒超声诊断一方面能够能够清楚显示患者宫颈内部的血流信号,另外一方面能够清楚显示多普勒血流特征。

西伯利亚风暴轴的气候特征及其可能维持机制

基于1959—2014年NCEP/NCAR的逐日再分析资料,首先研究了西伯利亚风暴轴各季节的气候平均特征,然后以冬季为例,利用能量诊断方程,从能量学的角度对其的可能维持机制进行了探讨,并在上述分析过程中与北半球两大洋风暴轴的特征进行了对比。结果表明:(1)西伯利亚风暴轴一年四季都独立存在,虽强度要比两大洋风暴轴的强度弱很多且位置偏北,但可以定义为一个弱风暴轴。(2)比较来看,西伯利亚风暴轴强度的季节变化与北太平洋风暴轴的季节变化类似。与两大洋风暴轴位于急流东北侧不同,冬季西伯利亚风暴轴位于东亚温带急流的西侧。(3)进一步的能量分析结果表明,与两大洋风暴轴一样,斜压不稳定的能量转换(Ke4)也是西伯利亚风暴轴区域天气尺度扰动动能的主要来源;而扰动非地转位势通量散度项(Ke3)和时间平均气流对扰动动能的平流输送项(Ke1)也是风暴轴下游发展所需的扰动动能来源之一。

北半球夏季的斜压波包个例分析

利用NCEP/NCAR再分析资料,使用局地能量诊断和三维准地转波动通量等工具分析了2002年北半球夏季的一次斜压波包过程。结果表明:波包发展的能量来源主要依靠斜压转换获得,频散项对波包的影响很小;波包进入衰减期以后,波包的东侧和南侧作为垂直方向的波动源,向下传播波动通量;向下的波通量进入对流层低层气旋范围,对气旋的维持起到重要作用。

兰州高能电子成像实验研究平台进展

兰州高能电子成像实验研究平台是中国科学院近代物理研究所建造的唯一专用于高能电子成像及相关领域的实验研究平台,目前已完成第一阶段基于热阴极微波电子枪电子直线加速器的研制,电子束能量50 MeV,最大宏脉冲束流300 mA,达到了设计指标并通过技术测试。开展了高能电子成像实验,空间分辨4μm,获得了预期结果。