随机误差传递的高空气象秒级数据快速校验方法

【目的】为保证气象预报结果的准确性。【方法】提出了考虑随机误差传递的高空气象秒级数据快速校验方法。对高空气象秒级数据进行预处理,包括数据中心化处理、特征点提取。数据中心化的处理方式为实施各组数据的加权平均处理,获得新的数据组作为基准数据;特征点提取使用的处理方法为遍历法,需要遍历全部数据点。考虑数据获取过程中的随机误差传递情况,对预处理后的高空气象秒级数据实施空间一致性检查、内部一致性检查。应用集合经验模态分解EEMD(Ensemble Empirical Mode Decomposition)算法与对比源反演CSI(Contrast Source Inversion)算法构建基于CSI-EEMD的高空气象秒级数据快速校验模型,实施数据得到快速校验。【结果】测试结果表明,该方法能够实现4个气象站数据的快速校验,校验结果的均方根误差与平均绝对误差均低于0.1,实现了数据的质量控制。【结论】将该方法应用于气象站数据校验中,可以实现精准度的数据校验,具有一定的实用价值。

Analysis of Temperature Trends and Variations in the Arabian Peninsula’s Upper Atmosphere

In this study, the trends of upper-air temperatures are analysed by utilising radiosonde observations for the barometric levels at 700, 500, 300, 200, 150, 100 and 50 hPa from five meteorological stations within the Arabian Peninsula from January 1986 to August 2015. The mean monthly variations of the temperatures at these levels are characterised and established. The magnitudes of the annual trends of the mean temperatures for each site for the selected barometric levels are studied and statistically tested using Mann-Kendall rank statistics at different significance levels. The temperature trends at different pressure levels show that the upper troposphere and lower stratosphere are warming, while the middle troposphere is cooling which is consistent with the findings of other studies. The variations in upper air temperature observed in this study can be attributed to a range of factors, including increasing greenhouse gas concentrations, changes in atmospheric circulation patterns, variations in solar activity, aerosols and volcanic eruptions, and land use and land cover change.

装药弹体高空跌落冲击动态响应研究

弹药意外跌落的冲击作用,可能引发事故甚至导致弹药出现早爆而造成灾难性后果。采用LSDYNA研究了分体式装药弹体从10~35 m范围内6个不同高度垂直撞击混凝土介质的冲击响应,获得了装药弹体从不同高度冲击混凝土介质时冲击过载峰值和脉宽的变化规律、装药内部应力波的传播规律,以及混凝土地面的开坑状况。冲击过载脉宽大约为5 ms,过载峰值最大约为1000 g,装药头部主要受到压缩作用,轴向应力呈近似半正弦规律变化,其最大值为43.9 MPa。开坑数值模拟结果与实验结果吻合较好,证明了数值模拟的合理性。

基于GNSS-RTK定位的无人机L波段探空系统标定方法

随着我国北斗卫星导航探空观测系统升级换代工作逐步推进,降低L波段探空系统测风数据差异的需求尤为迫切。利用无人机GNSS-RTK定位信息研究新的标定方法,相较传统标定手段,避免人为因素干扰、极大的降低测量误差,新的标定方法更加科学有效,对保证测风数据的有效性,提高高空气象观测数据质量具有重要应用意义。

浅埋近距离煤层上部采空区自燃危险区数值模拟研究

浅埋近距离煤层群开采下部煤层时,地表裂隙经过二次发育连通上部老采空区,造成采空区内漏风增加,自燃危险性相应增大。以苏家沟煤矿5-1_(上)煤层至地表空间为研究对象,借助Fluent数值模拟软件,研究地表漏风对复合采空区,特别是上部4-2_(中)煤层采空区的自燃危险区域的影响。研究结果表明:采空区内氧气浓度随着与工作面距离得增加而逐渐降低,连通上部采空区与地表的裂隙对采空区内的氧化带分布产生影响,依据自燃危险区的划分标准,结合风流场及氧化带的分布云图确定自燃危险区域的位置和范围。

经编贾卡鞋面材料的孔隙特征与透气透湿性研究

为探究经编贾卡鞋面材料网孔组织设计、织物孔隙特征、鞋材透气透湿性能三者之间的关联规律,依据特定的贾卡意匠图设计,制备6种不同结构的鞋材样品进行测试,从表面孔隙率、体积质量与平均孔径描述织物孔隙特征,并对比分析对鞋材透气透湿性能的影响。结果表明:意匠设计中厚组织比例的增加会降低织物表面孔隙率并增加体积质量,进而降低鞋材的透气透湿性;网孔组织比例的增加会增加织物表面孔隙率,并降低体积质量,进而增强其透气透湿性;同等织物厚度下有网孔组织设计的鞋材透气透湿性显著优于无网孔组织设计,但同等网孔比例设计下平均孔径更大的鞋材透气透湿性能更优。

实现“人机共存”的上层空间紫外辐照系统的应用及研究进展

目前预防空气中病原体传播的重要性日益凸显,寻求有效的空气消杀技术变得至关重要。上层空间紫外辐照技术作为一种高效、经济且满足“人机共存”的空气消杀解决方案,已应用于针对预防结核传播中。随着固态紫外光源的发展,新型上层空间紫外辐照系统相较于传统系统,在光源升级、光束整形、结构设计等方面均有提升。光束整形的优化可使紫外线更精准地照射目标区域,提高消毒效果。本文综述了上层紫外线辐照系统的技术原理、研发现状、应用领域,并对未来发展趋势进行了展望。

间隔装药的殉爆起爆技术在露天矿山爆破中的应用

为了降低西沟露天石料厂的采石爆破成本,提高经济效益;应用空气袋间隔装药装置技术进行了150 mm炮孔和100 mm炮孔的爆破实验对比,同时进行了露天炮孔孔内反向和正向起爆殉爆试验对比。结果表明:采用炮孔中部空气袋间隔装置的露天矿台阶爆破,电子雷管起爆一端装药之后再利用其爆轰波殉爆起爆另一端装药,孔径大的炮孔比孔径小的炮孔殉爆起爆的爆破效果好;采用殉爆起爆技术后,做到了节能减排和提效;反向起爆爆破法与正向起爆爆破法相比,爆破效果更好。

晾制时间对上部叶烘烤过程生理特性和烟叶品质的影响

为探究晾制时间对上部叶烘烤过程生理特性和烤后烟叶品质的影响,以K326的上部叶为试验材料,通过先晾后烤的方法,以当地常规烘烤(无晾制)模式为对照(CK),设置了T_(1)(晾制24 h)、T_(2)(晾制36 h)2种晾制时间,探究了先晾后烤处理对烟叶烘烤工艺、烘烤过程烟叶的生理特性及烤后烟化学成分和香气成分的影响,得出最适宜的晾制时间和烘烤工艺。结果表明:与常规烘烤相比,T_(1)、T_(2)处理在烘烤前含水率分别下降了2.81、3.03个百分点;T_(2)处理烘烤总用时下降了22 h,均价提高了4.13%;与CK相比,T_(2)处理烤后烟叶烟碱和总氮含量分别显著降低了1.16、0.35个百分点;T_(1)、T_(2)处理棕色化反应产物、苯丙氨酸裂解产物、类胡萝卜素降解产物总量均增加,T_(2)处理的香气总量提升了6.40%。综上所述,南平地区K326上部叶经过先晾后烤处理后烘烤用时缩短、经济性状好、烤后烟叶总体质量符合上部叶增效提质要求,其中T_(2)处理的效果整体表现最优。

云南2022年2月19—24日的极端冷事件分析

2022年2月19—24日受强冷空气影响,云南全省发生了一次极端冷事件,该事件降温强度大、影响范围广、持续时间长。利用云南124个站气象观测资料、NCEP/NCAR和ERA5大气环流再分析资料,分析了此次冷事件的极端性特征及其过程期间高低层大气环流异常的演变特征。结果表明:此次冷事件的极端性较强,是云南省近10年第二强的区域性寒潮天气过程,全省有69个站达到中等以上强度寒潮标准,有10个站日平均气温达到或突破2月最低纪录。过程期间雨雪天气突出,过程累计降水接近2月常年,单日降雪范围为近20年以来最大。影响此次冷事件的因子极其复杂,冷空气活动与乌拉尔山高压脊、东亚槽、亚洲高空西风急流、西伯利亚高压等大气环流系统的加强演变密切联系,并与起源于北大西洋地区的副热带异常波列的东传有关,该异常波列对于青藏高原地区波能量的向南频散和冷空气的南下有十分重要的引导作用,并对南支槽前的西南水汽输送加强有一定影响;同时,热带地区的对流活动也对东亚地区冷空气的加强南下有一定影响。过程期间,冷空气沿东北路径南下影响云南,云南区域冷暖空气的交汇作用十分显著,导致过程期间出现明显低温雨雪。

体育领域用交联改性超纤革基布的卫生性能研究

为分析体育领域常用的超纤革基布卫生性能,以鞣剂F-90为交联剂,对一种篮球鞋用超纤革基布进行胶原蛋白交联改性并分析其透气性、吸水性等。结果表明:以超纤革基布质量分数计,当胶原蛋白用量为15%,交联剂用量为6%,“交联+改性时间”为4 h,pH值为7时,这种超纤革基布材料的透气性、吸湿性最佳。

变工况下地铁屏蔽门风压特性实测研究

针对屏蔽门风压问题,通过改变车站公共区机械送排风系统、轨行区上下排热系统和活塞风井通风系统得到8种组合工况,对列车正常运行下屏蔽门风压进行测试。结果表明:在车站公共区机械送排风系统变工况下,不同位置屏蔽门同一时刻承受的风压极值最大相差近50%,不能作为调控屏蔽门风压的有效手段;轨行区上下排热系统变工况下,开启上排热能降低中部屏蔽门的最大正压值,但对两侧屏蔽门的效果并不好,因此轨行区上排热系统不能作为调控屏蔽门风压的有效手段;双活塞风井连通风阀变工况下,开启连通风阀能有效降低屏蔽门风压值,正压峰值最大能降低88.3%,负压峰值最大能降低50%。

高空冷涡背景下飞机积冰特征和机制的探测研究

飞机结冰可能引发严重飞行事故。为了了解飞机在冷涡背景下自然结冰的特征和机制,2021年5月,内蒙古呼伦贝尔市人工增雨作业人员使用Y-12运输机在高空冷涡天气系统中进行了7个架次飞机结冰探测试验,其中出现中度和重度飞机积冰各2个架次,对飞机积冰探测的环境气象条件进行了讨论,着重分析了5月31日2个架次重度飞机积冰过程取得的DMT粒子测量数据。结果表明:飞机平飞海拔高度为3.5~4.2 km,环境温度为-8~-4℃时,重度飞机积冰出现在冷涡东南部水汽饱和区中;测量的过冷水含量在高值时段的平均值达到0.25~1.04 g·m^(-3),平均有效直径为15~100μm的粒子浓度显著偏高,达到100~200个·cm^(-3),高浓度的过冷水含量导致飞机外壳出现瞬时快速积冰。简述了高空冷涡东南象限航线上的云层粒子图像和云粒子增长方式,讨论了高空冷涡东南象限的大气结冰条件。

气象因素与空气污染物对上消化道出血就诊人次的影响

目的:分析百色市气象因素与空气污染物对百色市上消化道出血就诊人次的影响。方法:收集2017—2021年百色市空气污染数据、气象数据和右江民族医学院附属医院上消化道出血患者就诊信息。基于Poisson分布的广义相加模型,控制混杂因素的影响后,分别构建当日浓度(lag0)、滞后1~7 d(lag1~lag7)的大气污染物的单污染物模型,并计算相对危险度和比值比及其95%可信区间(95%CI)。选取比值比最高时对应的污染物浓度为最佳滞后日浓度,采用双变量响应面模型,进行单污染物—气温交互模型分析。结果:上消化道出血就诊人次1391例。大气污染物与气象因素之间的相关性结果显示,细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM_(10))、二氧化硫(SO_(2))、二氧化氮(NO_(2))、臭氧(O_(3)-8 h)浓度与日均气温水平呈正相关关系(P<0.01),与相对湿度和大气压呈负相关关系(P<0.01),其中与PM_(10)关联性最强(ρ=0.950)。相对于参考温度20℃,低温(7℃)在滞后lag2和lag6分别使百色市人群上消化道出血就诊人次增高1.25(95%CI:1.0055~2.2052)、1.32(95%CI:1.0012~2.9860)。PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)在最佳滞后日可分别导致上消化道出血就诊人次上升0.34%(95%CI:1.0007~1.0062)、0.26%(95%CI:1.0005~1.0047)、0.86%(95%CI:1.0019~1.0153)、1.31%(95%CI:1.0050~1.0213)。交互作用分析结果显示,中温与高浓度PM_(2.5)对上消化道出血风险存在协同增强效应(RERI=0.674,95%CI:0.395~0.952)。结论:低温和PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)污染物暴露会增加上消化道出血的发生风险。

响应面法优化综放面上隅角瓦斯治理参数

为综合考虑煤矿开采的安全性和经济性,探究风量、高抽巷抽采负压以及工作面两端头错距3个因素对综放面上隅角瓦斯浓度的交互作用,基于响应面法设计模拟方案,运用COMSOL对模型在上述3个因素变化下综放工作面瓦斯的分布情况进行数值模拟,根据模拟结果对上隅角瓦斯浓度进行多因素回归分析,得出上隅角瓦斯浓度最低时的各因素最优参考值,最后进行了现场验证。结果表明:各单因素对上隅角瓦斯浓度影响程度大小排序为高抽巷抽采负压>错距>风量;错距和高抽巷抽采负压的交互作用对上隅角瓦斯浓度的影响最为显著,风量和高抽巷抽采负压交互作用次之,风量和错距交互作用最小;当试验工作面错距为-2.22 m,高抽巷抽采负压为17.37 kPa,风量为1 045.45 m^(3)/min时,上隅角瓦斯浓度最低,优化参数后现场上隅角瓦斯浓度明显降低,矿井实现了安全高效生产。

基于漏风规律的采空区瓦斯的治理

为进一步提升综采工作面生产安全性,针对1504工作面采空区上隅角瓦斯积聚而导致的煤炭自燃的问题,在对1504工作面地质条件、瓦斯以及水文条件分析的基础上;基于FLUENT软件对1504工作面的漏风规律进行分析;结合漏风规律制定了瓦斯治理方案,并通过实践生产验证了瓦斯治理方案的可行性和有效性。

基于Qt的空耦超声探伤系统上位机软件设计

基于空气耦合超声探伤系统实现数据采集和可视化以及系统控制目的,使用C++语言和Qt开发工具设计上位机软件,通过CH340芯片转UART接口进行采集数据的读取,进而实现数据转换、存储、实时显示等功能。该软件利用C++语言面向对象特性和Qt界面开发快速的优点,提高软件开发效率及可扩展性。实际运行结果表明,软件各模块功能运行良好,采集数据接收处理准确快速,上位机长时间连续工作稳定运行,缺陷成像结果与实际缺陷一致,基本符合空气耦合超声探伤系统设计要求。

关于解决数据中心局部热点问题的研究

传统数据中心因设计、建设之初规划经验不足,随着数据中心设备的不断增加,数据中心内部分设备因制冷量不够、散热受阻等原因造成热量堆积,不仅影响设备正常运行,甚至宕机,严重的时候导致业务中断、数据丢失。在如何解决数据中心内设备的局部热点问题方面进行研究,为数据中心使用方提供多种解决方案,以保证传统数据中心在线使用的情况下,消除局部热点,保障设备的安全、稳定运行。

一场突发性局地大暴雨触发作用的分析和探讨

利用多种非常规高时空分辨率观测资料并结合ERA5(ECMWF Reanalysis V5)再分析资料,分析了2019年6月2日长春市区的一场突发性局地大暴雨的中尺度特征,结果发现,低层或高层冷中心、暖湿气流和冷池出流三者之间不同的相互作用是该过程两段不同强度降水产生的根本原因:第一时段降水较强,并伴有强雷电和冰雹,700 hPa附近较弱冷中心在低层偏南风急流作用下北移至长春站北部并叠加在高层强冷中心之下,其下沉气流在边界层顶附近受该处降水形成的冷池和冷锋后部冷平流阻挡向南回流,冷池出流强度增强并在长春站附近迫使强暖湿气流抬升,长春站上空层结不稳定性加强,当上游对流云团东移至该地时强烈发展,回波强度超过60 dBZ,后向传播作用形成东西向线状对流,列车效应显著;第二时段降水相对较弱,仅伴有雷电,长春上空中低层仍为暖平流控制,高层冷空气继续加强并南压,其下沉气流在边界层顶附近受低层急流作用向北辐散,冷平流较强并与第一阶段强降水产生的冷池出流(较弱冷平流)在长春站附近辐合,迫使其低层相对较暖的气团抬升,700 hPa以下转为垂直上升运动,对流云团移至该处再次发展并与周围对流云团合并形成线状对流群,但两支辐合气流均为冷平流,近地面层缺少热力条件配合,不利于上升气流加强和维持,强度不超过55 dBZ且质心较低,维持时间短。

基于ECMWF模式的武汉市冬季高空气温订正预报研究

基于2016—2018年冬季武汉站1000、925、850、700、500 hPa的探空气温和ECMWF的72 h气温预报数据,分析了武汉站的高空气温预报误差,使用多元线性回归方法建立了预报误差订正方程。研究发现,ECMWF模式对于各层气温的预报平均偏高0.54℃,1000~850 hPa平均预报误差随着高度增大,850 hPa上误差最大,高达0.77℃,预报偏高1.0℃以上的频次超过总数的1/3,850 hPa以上气温预报误差随着高度降低,500 hPa的预报误差最小。模式预报时效越长,高空气温预报误差越大,72 h时效平均预报误差高达0.80℃。基于ECMWF模式预报误差与850 hPa气温的相关关系,选取了两个订正预报因子,分别为22°N、112°E与33°N、112°E的温差及28°N、116°E与34°N、116°E的纬向风之差,并分层建立了气温预报误差订正方程。最后,对预报方程进行了检验,发现订正后各层气温误差均显著降低,误差平均降低了86.4%。