利用同化资料改进WRF-Chem对华北地区秋季PM_(2.5)预报的研究

气溶胶初始场同化能够提高WRF-Chem气象-气溶胶耦合预报的准确度。为了讨论气溶胶同化在不同时刻对耦合模式预报的影响,针对2015年10月一次重度霾污染过程,进行了一天4个不同时刻的气象-气溶胶联合同化及短时预报试验研究。结果表明,在同化气象资料的基础上同化气溶胶观测资料能够改善不确定性较大的排放源清单带来的模拟高估问题,减小初始场PM_(2.5)的正偏差;随着初始场PM_(2.5)浓度的下降,气溶胶导致的地面辐射的下降减弱,使得日间时刻6 h预报场的向下短波辐射量增加;日间近地面温度和湿度对辐射量变化的响应(增温减湿)呈现为在空间大面积上的重合和时间上的同步,这种响应在循环滚动预报的影响下即使在夜间也得到了延续;近地面增温减湿的结构有助于边界层向上发展,从而促进气溶胶的向上传输,最终进一步减弱预报场对地表PM_(2.5)的高估。因此,气溶胶同化带来的初始场PM_(2.5)信息的改善,使得6 h耦合预报的结果更加准确。

WRF/Chem模式中两种起沙参数化方案对东亚地区一次强沙尘暴过程模拟的影响

利用耦合了GOCART和Sha004两种起沙参数化方案的WRF／Chem模式对2002年3月19-22日发生在东亚地区的强沙尘暴过程进行模拟，着重考察了不同起沙方案对沙尘暴过程模拟的影响。结果表明，耦合了两种不同方案的wRF，Chem总体上均能较合理地模拟出主要的起沙区域、起沙强度的变化以及沙尘浓度的时空演变特征，模式对沙尘源地附近及下游地区地面沙尘浓度时间变化特征的模拟与站点观测结果也十分接近。但总体说来Shao04方案对沙尘起沙的发生以及强度变化过程具有更好的模拟能力，该方案模拟的沙尘浓度与观测更为一致，整体性能要优于GOCART方案。进一步分析发现，由于GOCART方案中采用的临界起沙风速偏小，导致该方案下模拟的沙尘分布范围偏大；另外该方案忽略了蒙古东南部和内蒙古中东部的潜在沙尘源地，从而使得耦合了GOCART方案的模式未能模拟出上述区域的起沙过程，使得该区域及下游地区模拟的沙尘浓度也偏小。但在塔里木盆地，Shao04方案计算的起沙通量偏小，这可能与Sha004方案未能考虑风速较小情况下空气拖曳力夹卷作用对起沙的影响有关，也可能与该方案中采用的土壤质地数据不准确有关。

利用WRF-Chem模式模拟分析人为气溶胶对台风Fitow(1323)强度及降水的影响

利用气象与化学模块在线耦合的模式WRF-Chem V3.5(Weather Research and Forecasting Model coupled to Chemistry Version 3.5)对1323号台风Fitow进行了模拟,设计无人为排放源、含人为排放源和人为排放源增加的三组模拟试验,对比分析了人为气溶胶对台风的影响。结果表明:人为气溶胶对台风移动路径影响较小。人为气溶胶增加,台风强度减弱,台风主体总累积降水量减少,靠近陆地阶段台风主体降水率减少。气溶胶的增多可提供更多的凝结核,台风外围云水增加,更多的云水可上升至冻结层以上形成过冷水,促进冰相粒子的形成,释放的潜热增加,使外围对流增强,降水增加。台风外围对流的发展,使低层入流的暖湿空气更多的在外围上升,向台风中心的入流减弱,眼墙的发展减弱,降水减少,台风强度减弱。台风外围的对流发展弱于眼墙的对流,降水仍以眼墙区为主,使累积降水量和降水率整体上表现为减少。

基于WRF-Chem模式的PM_(2.5)预报效果评估

为了解华东区域气象中心业务化运行的基于WRF-Chem的"华东区域大气环境数值预报业务系统"对于安徽省PM_(2.5)浓度的预报性能,结合2015年6月至2016年5月观测资料,对其预报效果进行了评估。结果表明:模式预报值与观测值的总体相关性较好,不同时效的预报效果均能达到"优秀"的范围;预报偏差的空间分布整体呈现出北部偏小,南部偏大的特点;2015年夏、秋季24h预报平均偏差呈现东北部偏小,其他地区偏大,2015年冬季、2016年春季东北部分地区和沿江江南部分地区预报值偏小,参与评估的14个城市不同季节平均偏差均在±30μg·m^(-3)以内;该模式产品对于安徽省大部分城市中度及以上污染天气PM_(2.5)浓度漏报率多于空报率。

ChemOffice软件在大学化学教学中的应用

本文介绍ChemOffice软件在化学理论课和实验课中的应用,讨论其在教学方法改革方面的意义。在化学理论课教学方面,使用软件中的ChemDraw和Chem3D模块可绘制分子的二维结构图和三维动态图。在化学实验课方面,使用ChemDraw可绘制分离流程图、反应机理图和反应装置图等。

模型及ChemBioOffice在有机化学实验中的应用

有机化学是药学专业非常重要又较难学习的一门专业基础课,认识有机化合物的结构是学好这门课程的基础,单纯平面教学无法深入地将分子的实际空间结构加以充分展示。通过在有机化学实验课中开设球棍模型搭建及Chem Bio Office软件应用这一内容,利用立体、形象的原子间的相对位置,可以促进学生迅速地理解、掌握化合物的立体结构,把握有机分子构成的基本方式,为后续的教学内容打下良好的基础。

Chem3D在手性立体化学教学中的应用

作者根据教学实践体会,对手性立体化学教学中遇到的分子结构空间结构的直观认知等问题,应用Chem3D计算机软件,用Chem3D的三维空间的显示功能展示有机化合物的空间结构、构象和构型,增强学生的直观效果,能使学生对有机化合物的结构有明确的认识。

ChemOffice Ultra 11.0在化学图形绘制中的应用

介绍了ChemOffice Ultra 11.0在化学图形绘制中的应用。ChemOffice Ultra 11.0主要包括Chem-Draw(化学结构绘图)、Chem3D(分子模型及仿真)及ChemFinder(化学信息搜寻及整合系统)3大模块,利用ChemDraw模块可以绘制分子结构图形、原子轨道、分子轨道和电子云图、实验装置图、核磁共振图谱等;Chem3D模块能提供工作站级的3D分子轮廓图及进行分了轨道特性分析,并与数种量子化学软件结合在一起,可计算分子轨道的形状、显示分子表面及分子轨道;用ChemFinder可以建立化学数据库,储存及搜索化学数据。

Chem3D结合Chemsketch在有机化学教学中表征化合物的结构

计算机软件在有机化学教学中的应用越来越广泛。在教学过程中将Chem^3D和Chemsketch结合,利用3D可视化技术展示有机化合物的空间结构。利用Chemsketch绘制化合物的分子结构,利用Chem^3D的三维空间的显示功能展示有机化合物的空间结构、构象和构型,增加了学生的直观效果,使学生对有机化合物的结构有了明确的认识。

计算机软件CS Chem3D的计算基础及在有机化学中的应用

简要介绍计算机软件CS Chem3D的计算基础及在有机化学中的应用,帮助人们了解和使用这个软件,促进分子设计工程的发展,从而为有目的地进行化学研究提供高效、快速途径。

CS Chem3D和Gaussian 98在结构化学教学中的应用

在结构化学的教学中使用CS Chem3D和Gaussian 98等一类专业的计算化学软件,可以解决教学中的许多难题,克服传统教学中可视化差、形象不够直观的缺点,从而使深奥、抽象的理论知识形象化、简单化,在有限的学时内增加教学容量和信息量,提高教学效率．

Chem3D在有机化学教学中的应用

结合构象教学、立体化学教学、反应机理教学等,简单地介绍了Chem3D软件的一些功能及其在有机化学多媒体授课中的应用。

Chem Draw Pro软件用于化学教学与研究的尝试

介绍了ChemDrawPro软件的获取、安装以及应用于绘制分子式、化学反应方程式、搭建有机物与生物分子的结构。并介绍了结合其它软件 。

“双碳”战略和新工科背景下多学科交叉人才培养与Chem-E-Car竞赛的融合实践

“双碳”重大战略背景下,高校应根据新工科发展要求,加快培养“双碳”领域工程科技人才。文章基于新工科人才培养理念,从培养实践创新能力、扩展学生培养途径、完善竞赛培训体系和建设指导教师队伍4个方“双碳”人才培养模式,培养一批优秀的具有国际化视野的“双碳”人才。

常用化学绘图软件ChemSketch在药学专业中的应用

本文主要介绍常用化学绘图软件ChemSketch的功能和特点,采用具体的化合物分子结构的绘制来阐述该软件的使用技巧和方法。

Chem Office软件在精细化工教学中的应用研究

介绍了Chem Office软件包(包括Chem Draw软件和Chem 3D软件)在精细化工领域中的广泛应用.Chem Office软件的应用性和综合性较强,将Chem Office软件融入精细化工教学课程中,使学生在学习理论知识的同时,掌握计算机在精细化工中的应用以及软件的相关功能和操作方法.利用软件高效的绘图功能、强大的计算能力和三维立体构图功能,解决了精细化工课程中各种难题.

ChemCAD软件在模拟石油分离过程中的应用

原油蒸馏过程设备投资大、能耗高,影响产品质量因素较多,对控制要求较高。研究利用流程模拟软件(ChemCAD),应用Tower Plus模块,采用Grayson-Streed热力学模型,绘制了原油实沸点曲线。建立了石油分离过程模拟流程。考察了设备参数和操作条件。模拟了精馏塔内的温度分布及塔内汽液相流量分布。精馏塔内在机理比较复杂,可控参数较多,但在模拟的基础上进行系统的调节和控制,减少了实际操作的盲目性,降低了生产成本,缩短了生产周期。模拟结果对工业过程的设计和改造具有一定的指导意义。

ChemCAD模拟分离混合二元酸二甲酯研究

采用ChemCAD软件对混合二元酸二甲酯的精馏分离过程进行模拟。首先选用简捷精馏模型分别对己二酸二甲酯和戊二酸二甲酯混合物,戊二酸二甲酯和丁二酸二甲酯混合物进行初步分离模拟,再选用联立矫正精馏模型进行两步间歇精馏模拟,得到合适的精馏条件。结果表明:精馏塔Ⅰ和精馏塔Ⅱ的塔板数均为22,塔顶压力为0.01 MPa,塔压降为0.001 MPa,再沸器温度小于423 K,进料口在塔板数12处,精馏塔Ⅰ最小回流比为2.42,精馏塔Ⅱ最小回流比为0.69时,进行模拟精馏,得到丁二酸二甲酯的纯度为99.60%,戊二酸二甲酯的纯度为99.61%,己二酸二甲酯的纯度为99.70%;根据模拟结果,采用精馏装置对混合二元酸二甲酯进行实验验证,实验结果与模拟结果相近。

ChemBio3D在结构化学中心原子杂化轨道类型教学中的应用

杂化轨道是结构化学中非常重要的概念,但对中心原子有孤对电子参与的杂化轨道,学生对其杂化轨道类型难以理解,文章通过ChemBio3D软件,将这些中心原子参与杂化的孤对电子显示出来,让学生直观理解其杂化类型,加深学生对杂化轨道的理解。