Fractal approach applied to calculate hour‐glass eigenvalue of elastic square 4‐node quad

It is shown that the property of the scale invariance of the eigenvalues and eigenmodes of a finite element can be used as a basis to calculate good approximations to the analytical magnitudes of eigenvalues. This requires the subdivision of the element into a mesh of small elements with the same shape as the large element, the enforcement of the modal boundary displacements of the large element to the mesh of small elements and finally the application of the conditions of both the nodal equilibrium and the equality of the nodal work at both scales. Due to the self‐similarity of the elements at all scales the authors propose to call this method the fractal approach. The method is applied to calculate the hour‐glass eigenvalue of a plane square 4‐node quad for isotropic linear elastic material. The resulting hour‐glass eigenvalue is shown to be a good approximation of the analytical magnitude as derived in a companion paper. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

新疆天山北坡日照时数变化特征——以玛纳斯-石河子-沙湾线为例

运用线性趋势估计、距平与累积距平、滑动t检验、小波分析、灰色预测等方法,对天山北坡中部日照时数的变化趋势、周期特征、突变特征及未来趋势进行了分析。结果表明:1.近47年来,天山北坡一线日照时数呈减少的趋势,其变化倾向率为21.6 h/(10 a),相关系数为0.26。累积距平曲线的变化趋势显示,年日照时数以1986年为转折点,前期偏多,后期偏少。2.年日照时数在1986年发生了由多到少的突变,其突变类型比较复杂,是均值突变和转折突变两种突变类型的组合。3.日照时数在近47 a的时间序列中存在8 a和19 a的周期。在8 a的时间尺度上,年日数序列经历了7个偏多期和6个偏少期;在19 a的时间尺度上,经历了2个偏少期和2个偏多期。4.利用建立的灰色预测GM(1,1)模型对天山北坡的日照时数进行了预测,发现模型的可靠性高,预测结果准确,年日照时数在2010年达到2 970.8 h,为近10年来的最高值。     

太阳角的计算方法及其在遥感中的应用

大多数遥感探测器所接收的电磁辐射能量主要源自地球表面对太阳光的反时,而反射能量的大小和当时太阳与卫星星下点的相对位置有密切的关系,因此,反映太阳位置的量──太阳赤经、太阳赤纬、太阳时角、太阳高度角和太阳天顶角等在遥感工作中极其有用。本文全面论述了这些有关太阳角度的计算方法,并给出其在遥感工作中的几个应用实例。     

近40 a来新疆地区太阳辐射状况研究

本文利用1961-2000年间新疆地区的日照及地面太阳辐射观测资料，详细分析了近40a来新疆地区日照和地面太阳辐射的分布和时空变化趋势。研究表明，近40a来新疆地区日照、地面太阳总辐射和直接辐射呈总体下降趋势，但散射辐射的减少不明显。更仔细的分析可以发现，在前3la（1961—1991年）间，日照和地面太阳总辐射的减少趋势，从1978年开始显得更为明显。但是，自1992年开始，这种减少趋势发生逆转，新疆日照和地面太阳总辐射开始增加，不过尚未恢复到40a来的平均值。     

Models for obtaining daily global solar irradiation from air temperature data

The study presents a critical assessment of the possibility of global solar irradiation computation by using air temperature instead of sunshine duration with the classical Ångström equations. The reason for this approach comes from the fact that, although the air temperature is a worldwide measured meteorological parameter, this is rarely used in solar radiation estimation techniques. More than that, the literature is very silent concerning the testing of such models in Eastern Europe. Two new global solar irradiation models (to be called AEAT) related to solar irradiation under clear sky conditions and having the minimum and maximum daily air temperature as input parameters were tested and compared with others from the literature against data measured at five stations in Romania in the year 2000. The accuracy of AEAT is acceptable and comparable to that of the models which use sunshine duration or cloud amount as input parameters. Since temperature-based Ångström correlations are strongly sensitive to origin, the approach for AEAT as a tool for potential users is presented in detail. Additionally reported is a new method to increase the generality of AEAT concerning the extension of the geographical application area. Based on overall results it was concluded that air temperature successfully substitutes sunshine duration in the estimation of the available solar energy.     

河北省太阳总辐射经验系数两种气候学计算方法的比较分析

利用河北省周边8个日射站逐月日照百分率资料和太阳总辐射资料,采用最小二乘法拟合经验系数a、b,然后分别通过纬度分区和反距离权重插值两种方法得到河北省142个测站的经验系数a、b,并据此求出河北省内四个具有辐射观测数据台站的总辐射值,对比分析了实测值与不同经验系数下总辐射估算值之间的差异。结果表明：纬度分区和反距离权重插值两种方法所建立的太阳总辐射量估算公式的模拟精度总体差别不大,但采用纬度分区法所得的经验系数,在计算太阳辐射年总量时与实际观测值更为接近,因此建议采用纬度分区法计算河北省各地太阳总辐射量。     

南海北部海区太阳辐射观测分析与计算方法研究

利用2000年与2002年南海海气通量观测资料及同期西沙站资料,研究分析了4-6月份南海北部海区太阳总辐射与云量以及日照时间等因子的对应关系.研究发现,日均太阳辐射与日总日照时间对应关系最好,依次是低云量、总云量.据此首先利用2000年资料建立了除考虑云量外还包括日总日照时间的计算日均太阳辐射的估计公式,并利用2002年观测资料进行独立检验.误差分析结果表明,包括日总日照时间的经验公式远优于单纯考虑云量的计算公式,误差减少了近50%.最后,应用该经验公式对观测期间缺测段资料进行了补插及外推估算,分析了2000年与2002年南海季风爆发前后太阳辐射的一些变化特征,估算结果表明,季风爆发前太阳辐射日均值缓慢增加并始终处于较高值.     

阿克苏地区近45年日照时数变化特征

根据阿克苏地区8个气象站近45年(1961-2005)逐月日照时数资料,建立阿克苏地区年日照时数序列,利用3年滑动平均、一元线性回归、Mann-Kendall、灰色预测等方法,全面分析阿克苏地区近45年来日照时数变化的基本特征。结果表明:年日照时数呈现增加趋势,其变化的倾向率为3.9 h/10 a;年日照时数近45年来极低值出现在1985年,最高值出现在2005年;春季和夏季日照时数呈增加趋势,但是夏季变化趋势不明显,未能通过显著性水平检验;秋季、冬季日照时数呈减少趋势,其变化倾向率分别为-0.4 h/10 a和-11.0 h/10 a,秋季未能通过显著性水平检验。年日照时数在1974年发生了突变,日照时数逐渐减少。建立灰色预测GM(1,1)模型对阿克苏地区2006-2010年的年日照数进行预测,发现在今后几年阿克苏地区的年日照时数将会有所增加,年日照时数在2010年达到2 923.2小时,但未能超过近45年来的极大值。     

贵州茶叶不同生长季节日照时数时空变化特征

基于贵州省80个气象站点1961—2010年地面气象观测资料,采用数理统计方法分析了贵州省茶树生长期近50 a来日照时数时空变化特征,研究结果表明：春茶、夏茶日照时数时间变化较为相似,呈现减少趋势,分别占总站数的95%、93.7%。秋茶时段日照时数时间变化表现为北部、南部呈现减少趋势,中部以西地区呈增加趋势,正值区站点有16个,占总站数的20%。日照百分率的下降主要表现在夏茶,春茶、秋茶下降表现的不很明显。对贵州省自20世纪60年代以来日照的空间分布的年代际变化进行了分析,春茶和夏茶生长季节在70年代的日照时数均表现为减少的趋势,而贵州北部夏茶生长季节日照时数年代际变化无论在哪个年代都表现为持续减少的趋势。     

气候变化对通辽市北部草原产草量的影响分析

巴雅尔吐胡硕牧业观测站对通辽市北部典型草原区具有较好的代表性。分析该站1960—2007年的气温、降水量、日照时数和21年的牧草干草产量可以较好地了解该地区的气候变化、牧草单产变化以及牧草单产与气象条件的关系。结果表明,48年来通辽市北部草原气温显著上升,日照时数明显增加,降水量有所减少,目前是气温最高、日照最多、降水最少时期。牧草单产处于不断减少过程中,而且与光、温、水关系密切,三者匹配得好,牧草产量就高,否则产量就低。