高功率微波注入平流层对臭氧的影响

高功率微波注入大气层形成人工电离区是一种可以促进臭氧生成的方法.然而,很少有研究对其进行定量分析.本文采用时域有限差分法对高功率微波大气传播模型进行差分离散,结合电子促进臭氧生成的相关化学反应,对平流层不同高度(20～50km)的电子、O、O_2、O_3等粒子在微波作用下的变化情况进行了模拟与定量分析.结果显示:在高功率微波作用下,电子数密度在大气击穿前增加到最大值;大气击穿难度随着高度(20～35km)的增加逐渐减小;在30和35km处,显著增加的电子可以促进臭氧数密度增大3个数量级且能够维持约400s.     

基于Marmousi模型的声波方程有限差分正演算法

针对现有正演算法中存在的频散及边界反射问题,提出了计算区域使用差分算子而完全匹配层(PML)内使用交错网格的方法进行波场正演计算,并通过升级差分精度以达到抑制频散和减轻边界反射的目的.对于雷克子波做震源波形不明显的情况进行了震源模拟,得到了基于Marmousi模型的理想波形记录.算例结果表明,本算法可有效地改善频散和边界反射现象,特别是在高频的情况下,也能获得理想的结果.     

基于波前扩展的线性走时插值射线追踪算法

线性走时插值算法(LTI)在走时的计算中由于考虑的射线方向有限,计算得到的节点走时不一定最小,导致追踪的射线路径无法满足最小走时.针对这一问题,本文提出了一种改进的LTI射线追踪算法,该算法通过模拟真实波传播过程,采用波前扩展方法计算节点走时使节点走时更接近真实最小值,以确保射线追踪的精度.模拟算例结果表明,该算法在有效地提高射线追踪精度的同时,兼顾了计算的效率.     

各向同性晶体栅阵反射系数的二维理论分析

声表面波器件是一个有限弹性体而不是半无限体,依据有限弹性体中的声表面波传输理论,分析声表面波器件周期栅阵对声表面的反射.假定晶体是各向同性的,结合声表面波在周期栅中传播特性的变分原理,用有限弹性体中二维理论的振动位移推导力学负载效应引起的反射系数,求解短路栅阵质量负载的反射系数.通过数值计算得到了玻璃基片不同长度下铝指条的反射系数.发现当基片长度与声波波长之比是奇数倍时,反射系数为正,但绝对值较小;当基片长度与声波波长之比是偶数倍时,反射系数为负,但绝对值较大.这说明要得到较大的反射系数,基片长度应当是声波波长的偶数倍.     

三区分划射线追踪法研究及其应用

根据高频(HF)信道的特点和要求，对三区分划射线追踪法的精度进行了深入分析，结果表明三区分划射线追踪法可用于HF信道的模拟研究．提出并实现了利用三区分划射线追踪法替代Vogler法信道模拟中的射线参数理论求解部分，解决了Vogler方法在HF信道模拟应用中存在的适用范围窄等问题．通过与Vogler模拟方法的比较，散射函数的形状完全一样，而且可以得到利用Vogler方法无法确定的射线的入射角等有用信息，从而验证了本文方法的正确性和优越性．     

针-环-板电极结构下大气压He等离子体射流模拟研究

电极结构是影响大气压等离子体射流特性的一个重要因素,研究不同电极结构下等离子体射流的传播行为,对优化射流装置、满足不同的应用需求具有重要意义。本文采用二维轴对称流体模型,模拟研究了针-环-板电极结构下,当环电极所加电压及环电极位置不同时,大气压氦等离子体射流的传播行为。模拟结果显示,在模拟条件下,不论环电极位置如何,环电极接地时射流的电子密度都高于环电极与针电极接相同高压时射流的电子密度,而且射流结构也不受环电极位置影响。但是环电极的位置不同,射流的传播速度和传播距离不同。当环电极距离管口较远时,环电极接地产生的射流传播较快,与环接高压相比,相同时间内获得的射流更长;当环电极距离管口较近时,则环电极与针电极接相同高压产生的射流传播更快。文章中对这些行为形成的物理机制也进行了分析和讨论。     

浙江近岸半日分潮波传播特征研究

本文导出了潮波以入射角e接近海岸,受到岸壁反射后的潮波波面和质点速度的表示式,利用这些表示式较好地讨论了浙江近岸半日分潮波的传播特征.其次,根据有关公式结合实际资料讨论了近岸地区M:分潮波的传播类型.     

变步长技术在电离层射线追踪中的应用

从射线的矢量微分方程出发,采用龙格－库塔方法求解射线参数方程,实现了电离层中的射线追踪。根据电子密度梯度的变化,相应地改变积分步长,即采取所谓的实时变步长技术,并以二维球面分层准抛物电子密度模型和赤道双峰模型为例,采用了变步长射线追踪技术,讨论了该方法在计算速度和精度方面对原有方法的改进,结果表明,采用变步长技术既能使计算快速进行,又保证了很好的精度。     

激光雷达对中层顶大气密度起伏的探测

利用钠荧光散射激光雷达对中层顶（７５～１０５ｋｍ）高度的钠原子层进行探测，以钠原子作为示踪物，通过反演得到了该区域大气密度起伏随高度分布和随时间变化关系．结果表明，中层顶附近大气密度起伏远大于平流层和对流层，在２ｈ内，密度起伏可达５％，３日平均Ｒｉｃｈｏｒｄｓｏｎ数为０．４６．     

基于次表面散射的肝脏高真实感实时渲染的研究与实现

针对人体肝脏的高真实感实时渲染问题,提出了一种采用表面反射和次表面散射两种光照模型组合的解决方法。首先对表面反射光照模型采用环境照明、漫反射照明、高光照明、法线贴图和阴影贴图等技术模拟表面光照视觉效果;利用次表面散射和透射结合的方法模拟光在肝脏组织中传播和穿透,并用两个一维卷积来呈现次表面散射,以减少执行时间与内存消耗,从而得到一个基于次表面散射模型的真实感呈现。实验结果表明,所提出的方法能实现肝脏高真实感渲染,并可达到90帧每秒的帧渲染速率。