台风强暴雨的中尺度分析

利用严重影响浙江东南地区的2005年05号台风的雷达和地面加密风场资料，分析对比台风中尺度暴雨过程中雷达回波与实况降水、中尺度地面流场与暴雨之间的关系，结果得到：多普勒雷达近地面强回波带或中心往往达到50dbz时，与一小时的强降水区有很好的对应关系，暴雨中心区也与地面加密的中尺度流场中出现的中尺度气旋性环流和汇合气流有关，强暴雨区落在同时刻中尺度涡旋或汇合线附近．当台风移近大陆时，靠近沿海地区的地面流场中尺度涡旋特征并不明显，主要表现在台风近地面偏东南气流出现分支，形成偏东与偏东南气流，有利于在沿海地区形成局部气流汇合并引起或增强对流．利用中尺度数值模式（WRF）的高分辨输出结果，分析了近地面流场特征及演变，证实了暴雨带近地面流场中存在气流汇合，它在沿海地区台风暴雨过程中起到十分重要的作用．     

昌化"9.3"特大暴雨的中尺度分析

利用气象常规观测资料和加密的地面资料,分析了发生于2005年9月3日的昌化特大暴雨过程．此次暴雨过程是在昌化三面环山,东面平原的有利地形条件下,由于登陆减弱并滞留在江西境内的台风“泰利”与北部西风带低槽相结合,同时受东南部海面上“彩蝶”台风外围环流影响而产生的．分析表明：台风“彩蝶”外围边界层偏东气流与地形的影响,使得昌化地区近地面出现中尺度辐合线并逐渐发展为中尺度涡旋,有利于触发对流的发生,随着暴雨的发生发展,地面辐合逐渐减弱并转为辐散;台风“泰利”和“彩蝶”的对流层中低层气流汇合,加强了偏南气流,它与北部西风带低槽的结合,有利于浙西地区中层的辐合,由此产生上升气流向上输送暖湿空气,并与高空槽前的辐散气流构成了中尺度的反环流圈特征;在多系统和多尺度的影响下,是造成昌化特大暴雨的重要原因．     

第一性原理研究二维GaN的电子结构和光学性能

二维GaN是一种性能优良的半导体光电材料,用途广泛.因此,基于密度泛函理论采用广义梯度近似方法系统研究单层、双层和三层二维GaN的电子结构和光学性质,并与三维GaN体材料进行比较.结果表明:随着维数的降低,二维GaN的能带变宽,各能级的能量值起伏变大;不同于三维GaN,二维GaN量子尺寸效应明显,N的2s态和2p态相互作用增强,出现能带重叠,呈现较好的导电特性;分析费米能级发现导带底附近存在明显表面态,这是因为Ga的4s电子态的贡献;随着二维GaN层数的增加,对紫外光的反射特性越来越好,在特定的能量范围内,二维GaN的能量损失为零.由此可知,研究二维GaN的电子结构和光学性质有助于二维GaN在纳米光电器件中的应用.     

金刚石-碳化硅超硬复合材料的冲击强度

不同于延性介质,脆性介质的失效破坏严重制约着材料的强度.本文采用一种定量描述脆性介质力学性质的格点-弹簧模型,研究了金刚石-碳化硅超硬复合材料的冲击强度及其细观损伤机理,有助于避免灾变破坏、提高冲击强度.在模型中,通过构建不同体积分数比的金刚石和碳化硅两相复合材料,模拟获得了经受冲击波压缩形变后的宏观波剖面,显示出随着金刚石颗粒含量增加,冲击强度逐渐增大,而后减小;对应于这种变化,损伤演化分析揭示出存在三种细观损伤模式,当金刚石颗粒含量在10%—50%范围内增加时,长距离扩展滑移带占主导;当金刚石颗粒含量为70%时,滑移带已由长距离扩展演化为短细滑移带,损伤主要来自于碳化硅基体,多数金刚石颗粒未发生损伤;当金刚石颗粒含量超过70%的临界值后,短细滑移带也将被强烈限制,应力集中致使金刚石颗粒被严重损伤,冲击强度下降.研究结果为优化设计金刚石-碳化硅超硬复合材料以及制备新型抗冲击材料提供了物理认知.     

角动量短期变化与台风路径的关系——7805号台风个例分析

一、前言 从长期环流变化来看,地球与大气,大气内部各纬度间存在角动量输送,使得东西风带保持平衡。角动量输送短期变化对环流短期变化有影响,从而亦影响台风路径。张则恒等指出:角动量短期变化与台风路径关系密切,正值有利于台风转向。但是他们讨论仅是转向台风,而且在计算角动量输送时,仅考虑了水平输送,对铅直输送没有加以考虑。 本文选取了7805号强台风进行角动量输送计算。在计算中水平与铅直输送同时加以考虑。结果表明,台风所在纬度带的角动量变化与西行台风路径有密切关系,可以作为预报台风路径时参考。