台风异常路径的模拟(Ⅱ)--CD方法

我们提出采用等值线动力学（ＣＤ）方法研究台风的运动·讨论了在不同的环境引导气流下,台风的非对称内部结构对台风异常路径的影响·为了证明该方法的可行性,我们以Ｙａｎｃｙ（９０１２）台风为例,模拟了台风从８月２０日到２２日的运动·数值计算结果表明,这一方法能定性地描述台风打转趋势     

台风异常路径的模拟（II）—CD方法

我们提出采用等值线动力学（ＣＤ）方法研究台风的运动。讨论了在不同的环境引导气流下,台风的非对称内部结构对台风异常路径的影响。为了证明该方法的可行性,我们以Ｙａｎｃｙ（９０１２）台风为例,模拟了台风从８月２０日到２２日的运动。数值计算结果表明,这一方法能定性地描述台风打转趋势。     

基于Copula函数的华南台风极端灾害的重现期研究

利用1981-2014年华南地区的台风灾害数据,通过计算致灾因子的重现期来预测台风极端灾害频率,评估台风极端灾害的受灾程度.选取最大风速极值(X)和中心气压极值(Y)为研究变量,经过K-S检验选取最优的对数正态分布、正态分布分别作为X、Y的边缘分布,再通过Frank Copula函数构造联合分布,计算单变量重现期、联合重现期及同现重现期,并求出变量X与Y的设计值.计算结果发现,重现期不超过两年时,联合重现期的设计值要优于单变量重现期和同现重现期的设计值"重现期超过两年时,同现重现期的设计值要优于单变量重现期和联合重现期的设计值.最后以2015年至2017年台风中的X与Y作为输入,其重现期作为输出进行检验,结果与设计的组合重现期对比最优.研究结果表明,重现期小于等于两年时,选取联合重现期的设计值作为防灾标准"重现期大于两年时,选取同现重现期的设计值作为防灾标准,且致灾因子的重现期越长,台风极端灾害就越严重.     

模拟台风异常路径（Ⅰ）—Rankine涡模型

本文提出一个用Ｒａｎｋｉｎｅ涡模型模拟对称和非对称台风的方法·考虑到台风和Ｒａｎｋｉｎｅ涡之间物理性质的相似性，从定性上分析了这一方法的可行性·参照Ｙａｎｃｙ台风的观测数据，给出模拟某一时刻台风内部结构的Ｒａｎｋｉｎｅ涡模型的涡参数·这一结果是进一步用等值线动力学方法研究台风运动的基础     

基于空间统计模型的热带气旋路径模拟及其风险评估

该研究致力于建立台风路径模拟模型,目的在于提高风险评估的稳健性和实用性。首先,采用中国台风网提供的CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,以广东省为研究区域,通过引入空间统计模型,结合马尔可夫—蒙特卡罗方法模拟了西北太平洋的热带气旋路径。进一步,参数和非参数假设检验结果表明模拟结果是合理的,可以作为风险评估的数据来源。在此基础上,本研究模拟出620年的台风路径,给出了以地级市为基础的重现期估计和风险图绘制方法。研究发现,模拟数据克服了历史数据的时空局限性,与历史数据相比较,基于模拟数据估计的重现水平更具准确性和稳定性;其次,采用模拟方法还可以绘制出历史数据无法实现的大比例风险图,很大程度上提高了风险评估的实用性.研究结果可以作为保险行业开展巨灾保险业务,政府部门制定防灾减灾规划的科学依据.     

基于聚类与回归方法的台风灾情统计评估

中国位于太平洋西岸,台风灾害对沿海地区的社会经济发展构成了严重威胁。本文以广东省为例,对台风所造成的灾情建立了灾情指数序列,采用有序样品聚类方法对灾情划分等级;并以灾情指数为因变量,探讨致灾因子与灾情因子之间的相关关系,建立了台风灾情预评估模型,并对模型进行了相关统计检验和实证分析,结果表明建立的统计模型具有较好的灾情预评估能力,可为台风减灾防灾决策提供参考。     

基于外场实验的风力机叶片三维效应研究

针对一台33 kW水平轴风电机组开展了外场实验,得到其叶片7个断面翼型的压力分布曲线;基于求解时均N-S方程对风轮进行三维数值模拟,以及将叶片各断面作为二维翼型进行数值计算,分别得到各断面翼型的压力分布曲线及升阻力系数．通过将外场实验、三维和二维数值计算所得压力分布曲线及升阻力系数进行对比分析,研究了三维效应对风力机气动性能的影响．研究表明,从叶尖到叶根各断面翼型的压差先增大后逐渐减小,叶片表面压力分布曲线比较明显地反映了从叶尖到叶根流动分离的变化;叶片表面压力分布的三维数值计算结果较二维计算结果更加接近于外场实验值;风力机叶片表面的三维流动对叶片的气动性能影响较大,在叶尖和叶根部分尤为突出.     

青藏高原东南部低涡的初步模拟实验

青藏高原东南部低涡,是中国西南地区的低压天气系统,它的发展和移动常引起下游地区的大暴雨,对中国东部地区影响较大。本文试用流体转盘模拟实验方法研究了青藏高原东南部的低涡,实验表明,青藏高原地形对西风流场有巨大的阻挡与扰动作用,造成高原附近具有显著特征的槽脊系统,在高原西部上空产生反气旋性流场,在高原的东南部尾流中产生气旋性流场。同时,整个高原作为热源,特别是高原东南部对大气的热力作用,和横断山脉的动力摩擦作用,使得高原东南部最容易产生低压涡旋。而高空急流的位置对低涡的移动和发展关系也很密切,涡旋沿急流方向移动,并从急流基本流场中取得能量,使涡旋维持和发展,此外,对从高原西部向东移的涡旋也进行了模拟试验。     

典型相关分析在台风路径预报中的应用

在台风路径预报中,通常使用的统计方法都没有涉及自变量场与预报量场之间的整体相关关系.典型相关分析则是从两组变量的相关性着手,把原来较多的变量归结为少数几个典型变量,且通过研究这少数几个典型变量的典型相关系数,来揭示两组变量之间的整体相关关系. 我们用典型相关分析从因子场提取的典型变量,试作台风路径预报所用的资料如下: 台风的起始预报区域由下列四点组成:     

基于Copula函数的华南台风灾情重现期研究

利用1981-2014年华南台风灾情数据,选取受灾人口、农作物受灾面积和直接经济损失,应用Copula函数理论,计算灾情重现期,分析台风灾害的灾情.首先,借助Clayton Copula函数构造三变量的联合分布,计算单变量重现期、联合重现期及同现重现期,并求出该重现期下的设计值.计算结果表明联合重现期的设计值要优于单变量重现期和同现重现期的设计值．因此,选取联合重现期的设计值作为防灾标准的最优参考,并将联合重现期记为灾情重现期．然后,计算2015-2017年登陆华南台风灾害的灾情重现期,并对台风灾害的灾情进行分析．发现台风灾情重现期越长的台风造成的灾情越严重．最后,利用灾情重现期与致灾重现期对台风灾害的发生频率作综合性分析,可以为台风灾害的风险评估提供一种新思路．     

基于组合权重和模糊随机方法的台风灾害风险评估

利用2000~2016年登陆华南地区的24个台风样本的灾情与致灾源数据,建立台风灾害风险评估模型。首先,运用层次分析法和熵权法构建一种新的组合权重;然后,利用组合权重构建灾情指数序列和致灾源指数序列,计算每个台风灾害风险值,并将风险值从小到大划分为五个区间;最后,采用模糊随机方法建立华南地区台风灾害模糊风险评估模型,计算得到五个风险等级区间的模糊可能性,以此来表示各等级台风灾害发生的可能性大小。结果表明,基于组合权重构造的灾情指数序列与致灾源指数序列相关性较强;华南地区发生第二风险等级台风灾害的可能性最大,发生第五风险等级台风灾害的可能性最小,与实际情况较为吻合。     

考虑气象因素的月度电力需求预测方法

气象因素是电力需求变化的重要影响因素之一。为了研究气候变化对月度电力需求的影响,建立了包含气象条件、时间趋势和春节移动假日等变量的多元回归方程,以苏州市月度电力需求预测为例,重点分析了气象因素和春节移动假日对月度电力需求的影响。研究结果发现,使用月平均气温计算出的月制冷度(Cooling Degree of Month,CDM)和月采暖度(Heating Degree of Month,HDM)能较好的刻画气温变化对月度电力需求的影响;考虑了春节假日效应后,能更好的提升回归方程的预测能力;非“疫情”期间和“疫情”期间模拟预测结果均达到较好的精度,显示出模型具有良好的预测稳健性。     

移动平均亚式期权定价研究

移动平均期权是价格依赖于标的资产移动平均价格的奇异期权,其定价依赖于每个窗口内的标的资产的价格,随着窗口不断向前滚动,就会有无穷多个移动平均过程,而无穷多个移动平均过程是无限维的非马尔科夫问题,因此该研究具有较大的挑战性,研究成果较少.移动平均亚式期权多用于场外的能源(石油,天然气,电力)衍生品合约,因此研究其定价和数值计算方法具有一定的理论意义和实践价值.本文以移动平均亚式期权为研究对象,运用截断的拉盖尔序列的方法,通过估计近似测度,以有限维的移动平均过程近似无限维的移动平均过程.随着拉盖尔序列所取阶数的增加,有限维移动平均对无限维移动平均的近似效果将越来越好.在得到近似的有限维标的资产价格的移动平均过程后,移动平均期权的定价转化为一个美式期权最优停时问题,本文用最小二乘蒙卡解决美式移动平均期权的最优行权问题,从而给移动平均亚式期权定价,数值分析表明通过对比拉盖尔方法和蒙卡模拟的方法,拉盖尔方法的稳定性较高.而对于固定执行价格和浮动执行价格移动平均亚式期权,都存在随着窗口长度增加,期权价格上涨的递增关系,这与一般的逻辑推断吻合.数值计算结果还表明当窗口长度增加到期权整个有效期时,移动平均亚式期权就退化为相应的亚式期权.进一步证明了该方法的正确性.     

老考题 新导向 多解法

<正>在某海滨城市附近海面有一台风,据监测,当前台风中心位于城市(如图1)的东偏南θ(cosθ=2^(1/2)/10)方向300km的海面P处,并以20km/h的速度向西偏北45°方向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60km,并以10km/h的速度不断增加,问几个小时后该城市开始受到台风的侵袭?     

聚类法分析美国次贷危机对全球股市的影响

研究以全球具有代表性的37种股指的周收益率作为资料来源,以爆发一年多来的美国次贷危机为背景,将2007年4月～2008年11月的数据分为五个阶段,用聚类分析方法研究美国次贷危机对全球股市的影响.实证结果表明:1)欧美大部分国家的股市与美国股市密切相关,在次贷危机经历的第三个阶段和第五个阶段,亚洲一些国家的股市也受到美国股市的影响,且第五个阶段的影响范围是最广的.2)中国大陆股市在整个过程中都保持着相对较独立的走势.     

PDMS表面上的液滴蒸发实验研究

利用粒子跟踪测速(particle tracking velocimetry, PTV) 技术,研究了聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane, PDMS）表面上的液滴蒸发行为.发现固液界面上的荧光微球首先向固液界面中心移动,而后发生运动反转,向三相接触线移动.其原因是由于接触线钉扎时接触线附近的蒸发通量较小,从而引起向液滴中心的流动,这种流动将微球带向液滴中心.理论分析了三相接触线的移动特征,发现其移动速度理论值与实验值在同一量级,而移动加速度的实验值较理论值偏大,造成这种偏差的原因是三相接触线处的荧光微球削弱了基底对三相接触线的钉扎作用.     

高层建筑对邻近天线辐射特性的影响

本文用理论分析和实验测量两种方法,研究了高层建筑对邻近天线的影响问题。在理论分析中,建立了两种不同的物理模型:把高层建筑物当作一个无源的单极天线;把高层建筑物当作一个无限长的理想导电圆柱。对第二种模型,分别用互易定理和并矢Green函数的方法进行了研究。实验测量是以模拟原理为基础的。理论计算和实验结果符合得很好。     

一种动态获取簇核心的自动聚类tNN-MEANS算法

K-means算法是一种非常重要的聚类算法,然而算法的聚类效果受簇的个数、初始中心点位置的影响很大.提出基于优化初始中心集合和中心移动算法tNN-MEANS,算法有效解决了以下三个问题:1)准确确定大规模数据集中簇的个数;2)精确确定全局高密度的核心区域;3)克服了簇中存在多个高密度区域的问题.运用UCI数据集分别对X-means算法、DBSCAN算法和tNN-MEANS算法进行对比实验,实验结果验证了tNN-MEANS算法的聚类精度、确定簇的个数、蔟划分的正确率等性能均优于与之对比的其它算法.     

空腔粘性流的格子气模拟

本文用七态格子气模型研究二维矩形空腔流,对上边界或同时对上、下边界采用匀速边界和壁面施力边界以模拟不同的空腔流动,与实验数据和其它计算结果相比,本文计算的速度分布是可信的。     

超声波测速仪的计算流体力学数值模拟研究

超声波测速仪是一种利用超声波发射接收装置,通过发射接收时间来计算来流速度的一种仪器装置.目前国内许多研究都关注在如何消除测速仪的测量误差上,对于模型结构对测量风场的影响研究较少.为了考察测速仪的测量精度,本研究以模型结构对测量区域风速的影响作为关注的重点,采用计算流体力学方法模拟了从低速到高速的不同来流风速下的绕流流场,计算出位于测速仪中心区域的速度分布和不同截面上的平均速度,以判断测速仪模型结构对中心测量区域风速的影响程度.该研究结果表明在测速探头平面内测量到的速度值,无论在低速和高速时均最为准确.采用计算流体力学数值模拟方法可为今后的测速仪模型设计和改造提供准确的依据.