暴雨过程中的三支气流——一次暴雨过程的初步分析

本文对1979年4月25—26日在美国中部发生的一次暴雨过程作了初步分析。其中的第一个降水阶段,是卡尔逊教授最先提出的“三支气流”理论的一个典型。本文除验证“三支气流”理论外,还进一步把它充实并与地转适应过程的理论联系起来.主要结果有:1)三支气流理论中所指的中层暖干空气,实际上与700mb的温度脊相对应;2)中层暖干空气的作用,不仅作为抑制低层暖湿空气发生对流的“盖子”,还对天气尺度的低空急流的维持起了重大作用;3)三支气流理论中的三支气流与高、中、低空的三支急流一一对应,尽管中层的急流较弱;对流性暴雨区落在500mb西风带急流入口区的右侧,低空急流出口处及其左侧,沿着“盖子”的边缘发生;4)用湿空气的地转适应理论可以解释暴雨落区与急流的关系。     

一次强沙尘暴长距离输送的数值模拟研究

利用HYSPLIT-4传输,扩散模式对2003年4月9日发生在我国西北的强沙尘暴进行长距离输送的数值模拟研究,并进行轨迹和浓度分析.研究结果表明:(1)2003年4月9日强沙尘暴过程的沙尘来源并非某单一地区;(2)此次沙尘暴长距离输送过程中,主要有两个高浓度中心向东传输.一个在北纬35度附近,主要在1 500～3000m高空传输,另一个在北纬40度附近,且主要在1 500m以下传输.后期两者合二为一.     

2013年一次江淮气旋引发的暴雨过程预报技巧探讨

分析了2013年高考期间（6月7日～8日）的一次暴雨过程,对其预报技巧进行探讨.此次暴雨过程是江淮气旋东移所致,高空冷槽前的正涡度平流、低层横向切变使地面气旋发展,槽上冷平流使槽发展加深.强降水主要出现在低压的东南象限、700 hPa切变线南侧、低空急流轴的左前侧,强降水区还与低层暖湿舌北侧假相当位温密集区和水汽通量散度辐合区相吻合.做高考决策预报服务过程中,当数值预报出现严重分岐时,可通过分析上游的天气系统来确定数值预报初始场的可靠性,从而得出预报结论.     

区域沙漠对气旋暴雨过程影响的数值试验

本文利用一个中尺度三维数值模式，对下垫面气旋发展过程中的影响了进行数值模拟，初步研究了区域性下垫面特征的变化对梅雨锋气旋和暴雨的影响，其结果表明，沙漠引起的温，湿，风的变化导致一个发展成熟的江淮气旋在午后进入沙漠试验区后，气旋的移速减慢，强度增大，在试验区边界附近暴雨增强，而试验区中心附近则降水减小。     

2012年一次台风远距离暴雨的成因分析

利用NCEP1×1资料和实况雨量资料,对2012年梅雨期首场特大暴雨过程进行了分析,结果表明：（1）本次特大暴雨与典型梅雨的环流形势不同,是西风槽和台风“古超”、“泰利”共同作用的结果.中纬度西风槽提供了有利于暴雨发展的大尺度环流背景,而“古超”东侧的东南暖湿气流沿副高外围向低涡及切变线输送,为暴雨天气提供了充沛的水汽和能量.（2）强降水过程的不同阶段,水汽来源也不同.前期水汽来源于东海和南海,由低空偏南风和东南风急流向暴雨区输送水汽,降水集中期水汽由台风“古超”东部环流与副高之间的东南风从西太平洋和东海向暴雨区输送,“泰利”的作用较小,后期水汽主要来源于南海,由西南风急流提供.（3）降水前期为锋前暖区降水,大气层结较为稳定,后期有弱冷空气侵入,迫使暖湿空气抬升,加剧了对流不稳定能量的释放,并加强了低层辐合和上升运动,为暴雨的发生发展提供了动力抬升机制,使暴雨增幅.（4）弱冷空气侵入前,强降水发生在MPV1 2个负值区之间的正值区和MPV2的负值区内,随着弱冷空气的侵入和“古超”外围环流的推进,大气层结变得不稳定,斜压性增强,强降水主要发生在MPV1的负值区和MPV2的正值区内.     

浙江暴雨特征初步分析

暴雨是一种灾害性天气。由于它具有降水时间短、强度大的特点,因此,它对国民经济各部门尤其是农业的危害性都很大。当洪水来时,山洪暴发,往往使江河决口,泛滥或改道,农田淹没,对农业生产、国家建设和居民生活等都带来很大的危害。为此,有关部门对暴雨的研究与预报都十分重视,如果我们掌握了它的规律,这对农业增产、防汛防涝和水利建设等都可起到很大的作用。本文根据浙江省水利电力厅编的1954—     

东天山的一次暴雨洪水中心最大雨量的估算

本文通过对新疆天山东部地区一次罕见的大暴雨洪水的特征分析，应用水箱模型法和最大熵原理等方法推算出本次大暴雨的中心最大雨量和流域面平均降水量．     

一次高空急流中心引起的梅雨锋暴雨分析

对1978年6月14日一25日的一次梅雨锋暴雨的分析,发现这次暴雨与300mb上的一个高空急流中心的活动有关.300mb上的一个急流中心东移,在该急流中心的右后方有利于低空急流的形成和加强以及暴雨的发生.按文献〔1〕、〔2〕,高空急流的后部 ( 即入口区 ) 右侧是一辐散区,左侧为辐合区,对应的对流层下部其右侧是辐合区左侧为辐散区,故形成一个垂直方向上的正环流.我们的计算结果也证实了上述结论.同时也证实梅雨锋暴雨期低空急流的形成和加强,是与高空急流入口处右侧高空辐散所引起的对流层下部的变压风有关.低空急流的发展又促使梅雨锋上暴雨的出现.     

暴雨云团演变过程的模式识别

对卫星云图进行预处理后，提取了暴雨云团演变过程的灰度、纹理、形态、中心矩等特征．用统计与句法相结合的方法进行了识别，提高了识别的自动化程度，与人工识别吻合较好．     

共晶盐蓄冷球的蓄冷过程数值模拟

以共晶盐蓄冷球为研究对象，基于三维对称有限元模型，用ANSYS10．0作为计算平台，模拟分析了等条件下的3个不同几何结构的蓄冷球的传热蓄冷过程，同时研究了载冷剂温度对其凝固时间的影响。结果表明，数值模拟与实验结果吻合程度较高，改进蓄冷球几何结构和降低载冷剂注入温度，均可缩短蓄冷球的凝固时间。     

一类大气混沌模型的动力学分析及数值仿真

基于已有文献以及微分方程与动力系统的基本理论与方法,采用解析方法推导了一类大气混沌模型的全局吸引域和最终界,并对此模型进行了仿真.数值仿真表明了理论分析结果的正确性.研究结果可为该混沌系统的工程应用和电路设计提供一定的理论依据.     

新型固体氧化物燃料电池连接件的结构设计与数值仿真

离散型连接件构成的固体氧化物燃料电池结构中存在反应气体容易产生涡流和较小压降等问题, 影响电池的输出功率. 本文基于COMSOL Multiphysics仿真平台, 建立离散型连接件的固体氧化物燃料电池的三维模型进行数值仿真模拟. 考虑其气体流量、组成、质量以及电化学反应过程, 研究离散型连接件电池阳极和阴极内反应气体的流速、流道阻力和浓度对电池工作性能的影响, 并与相同工况下的平直流道型连接件的固体氧化物燃料电池三维模型进行比较. 结果表明: 离散型连接件的固体氧化物燃料电池流道内的气体流速较大, 气体浓度下降较慢, 有较强的流道传质能力, 与平直流道型连接件的固体氧化物燃料电池相比, 离散型连接件电池的最大输出功率提升了61.27％.     

基于三维数值模拟的高填方边坡强夯效应研究

根据某拟建变电站高填方边坡地质资料建立三维数值计算模型,计算分析不同夯击能和夯击位置条件下边坡土体的竖向位移、水平位移和加速度等响应随动力时间的变化规律.不同工况下的计算结果表明:夯击主要影响表层土体,夯击能越大夯击区域表层土体位移越大,不同夯击能下土体影响区变化较小;夯击引起的土体加速度峰值随夯击能的增大而增大;夯击点离边坡面越远,夯击影响区有所增大而夯沉量有所减小,且边坡顶部和边坡面中部水平位移下降十分显著.研究结论可为类似高填方边坡工程强夯施工设计提供参考.     

2014年春季舟山海域海雾特征分析

基于常规资料、浮标站海洋数据和NCEP再分析资料,分析2014年春季发生在舟山海域的浓雾天气特征,结果表明：海雾按环流形势可分为倒槽型、高压后部型和弱高压底部型;春季海雾以平流冷却雾为主,但也有平流蒸发雾;能见度的改变对气温的升降和气温露点差的增减极敏感,能见度转差的时刻与气温下降及气温露点差变小的时刻较一致,反之亦然;雾的维持和消散与逆温的建立和破坏有密切的关系,冷却雾的逆温层比蒸发雾低,且逆温较其更明显;春季海雾常发生在降水前夕或降水间歇,出现浓雾的前一天夜里,通常能见度转差,已有测站出现1～2 km能见度.海气要素特征：气海温差为-1.1～2.6 ℃,相对湿度在80%以上,气温露点差在0～3 ℃,东南风和偏东风居多,平均风力多在2～5级;中尺度模式WRF对倒槽型和高压后部型的海雾预报较准确,但对弱高压底部型预报能力较弱,预报浓雾起始和消散时间存在一些偏差.     

冷却模型中固化层的数值计算

本文给出了一个计算冷却模型中固化层的数值算法 ,并且证明固化层数值解的收敛性和稳定 性 .     

某型汽车空调风道的CFD数值模拟计算应用

利用CFD方法对某型汽车的空调风道进行数值模拟,得出了风道整体的速度场、压力分布以及各出风口的风量分配。对中、侧风道进行结构优化,结果表明优化后的风道风量分配更均匀,风量损失减少。     

物理摆的多吸引子混沌状态实现与理论模拟

本文首先利用一个物理摆实现了多吸引子混沌现象,并对产生混沌的关键因素及相图进行了分析,然后从力学原理出发用计算机对该系统进行了,得到了与实验相图符合得很好的理论模拟相图,并在模拟相图中验证了混沌对初始状态的敏感性。     

鄱阳湖三维水质模拟软件设计与仿真

随着鄱阳湖生态经济区建设的推进,鄱阳湖水环境保护问题引起了各方高度关注。通过建立水质数学模型,用计算机进行模型求解、模拟和预测,以及设计相应的水质模拟仿真软件来进行水污染扩散仿真,是水污染控制和水环境管理的有效手段。鉴于国外三维水质数据模拟软件价格高、使用受限以及鄱阳湖三维水质数据模拟的特定应用研究需求,利用软件工程的结构化方法和图形可视化技术,设计了一个面向鄱阳湖三维水质数据模拟和分析的软件工具WSAT/H3D-PYH。通过使用该软件进行BOD和DO扩散模拟和趋势预测实验表明,软件具有较好的预测精度,并能以可视化形式直观分析和预测未来一段时间湖区水质浓度的变化趋势。此外,软件还可对局部点污染源扩散进行动态模拟,以便于对突发污染事件可能造成的后果进行提前的估计,为后续治理方案措施的制定提供很好的依据。     

峡道潮流能提取远场水动力影响数值分析

以群岛海域典型峡道——龟山水道为例,在验证良好的平面二维潮流数学模型的基础上,采用等效阻力法概化发电机组的近区影响,对不同潮流能提取功率系数条件下的区域远场潮流进行了模拟计算．从水位、流速时空变化及平均潮流能功率密度变化等方面分析了峡道潮流能提取对周围海域远场水动力的影响．模拟计算显示,发电机功率系数取0．5时影响比0．3时大,但影响基本局限在5km范围内;2种情况下,周围海域水位的变化都在5cm以内;潮周期内,急流时刻流速影响最大;机群内部及上下游流速都减小,而机群两侧及邻近水道流速会增大;平均功率密度的减小沿机群周围分布,且偏向于优势流方向,同时机群两侧和邻近水道平均功率密度会增大．