机械式自动垂直钻具控制性能分析及优化

鉴于机械式自动垂直钻具井斜控制能力相对较低的问题,从钻具的控制机制出发,研究了粘滑振动条件下控制机构的动力学行为,并提出了控制机构的优化方案。井下粘滑振动会使钻具控制机构中的偏重块发生类似钟摆的运动,严重影响钻具的控制性能甚至导致钻具失效。为减少粘滑振动的不利影响,将凸台盘阀和水力涡轮引入钻具的控制机构,在偏重块尺寸减小的同时提升了钻具的控制性能。仿真结果表明,受粘滑振动影响,在井斜角3°和9°时,在采用常规盘阀的控制机构中,偏重块摆动幅度分别为44.96°,14.91°,摆动中心位置距离井眼低边夹角分别为19.84°,6.15°;优化后,采用凸台盘阀可使控制机构中偏重块的摆动幅度分别为10.06°,2.17°,分别降低了77.89%,85.45%。配合使用扭矩为65N·mm的水力涡轮后,可实现偏重块以井眼低边为中心的钟摆运动,显著提升了钻具控制机构的响应精度、灵敏度及可靠性。此外,优化后控制机构的许用压差大幅增加,进一步提升了钻具的纠斜降斜能力。     

2007年5月重要天象预告

2007年5月6日宝瓶座η流星雨极大宝瓶座η流星雨在"流星雨界"名气并不算大,但提起形成它的母彗星哈雷彗星,绝对是世人皆知。该流星雨的 ZHR 值可达60,在上半年为数不多的较大流星雨中已经算不错的了。由于凌晨三点多宝瓶座才会升起,观测这个流星雨只需要您早起两个小时,而且此时天气也不寒冷,监测它并不困难。不过5月6日20点极大值时在我国看不到,加之黎明前农历二十的月亮会严重干扰观测,而且天大亮前辐射点也不会升得很高,60的 ZHR 值要打上很多折扣,预计1小时能看到两三颗群内流星就已经很不错了。然而冲着哈雷彗星这颗我们中国人最先观测到的彗星,我们也应该在那个周日凌晨监测一下宝瓶座η流星雨。     

三维立体地图的视觉艺术表达探索

目前,三维立体地图发展迅速,但是在三维立体地图的制图方面,缺少系统性的研究和理论支撑,有必要就如何提高三维立体地图的视觉艺术表达方面进行相关探索。现以此为目的,从对二维地图视觉艺术表达有重要影响的符号、色彩、注记等几个方面作为切入点,并结合具体的生产试验,来探讨三维立体地图的视觉艺术表达。     

社区公园空气污染暴露特征及其居民感知——以广州市中心城区为例

基于空气污染监测与问卷调查数据,研究了广州中心城区33个社区公园空气污染暴露特征、影响因素及其居民对空气污染感知。主要结论为：1）各区社区公园空气污染暴露风险及其空间格局分布差异较大,低暴露风险公园所占比例较小。2）空气质量指数（AQI）、PM_1.0和PM₁₀与社区公园面积呈显著负相关;AQI、PM_1.0、PM₁₀和PM_2.5与斑块形状指数呈显著正相关关系;二氧化碳（CO₂）与离城市主干道距离呈显著负相关,但社区公园1 km缓冲区范围内城市道路密度与其空气污染关系不大。3）超过1/3的居民对社区公园空气污染程度的主观感知优于客观测度的空气污染水平。4）可替代活动空间以及社区公园可达性影响居民空气污染暴露风险。由于社区公园面积规模较小,对空气污染减缓作用有限,未来应尽可能规划面积规模较大、可达性较高、形状更饱满且远离交通主干道的社区公园。     

华东地区热带气旋暴雨气候特征及其落区预报

作者分析了近十几年来华东热带气旋暴雨的主要特征，并以热力，动力参数相结合，采用合成对比方法，进行诊断分析，然后使用数值产品制作热带气旋暴雨落区的概率预报。     

非线性斜压Ekman层的动力特征

本文研究了斜压性对非线性Ekman层内的风场及顶部垂直速度的影响。结果表明,斜压性将改变其非线性Ekman层内的风场及顶部垂直速度,其影响随着系统特征与热成风特征的改变而改变。在本工作中,还用地转动量近似的方法作了相应的研究,并将其结果作了相应比较。     

对流边界层大涡模式的改进及对夹卷速度的研究

对已建的对流边界层(CBL)大涡模式进行了改进，将次网格闭合方案改为次网格能量闭合，并考虑了水汽的源汇项和水汽相变潜热的作用。通过对均匀下垫面上由热扰动发展的对流边界层的模拟及与实验结果的比较表明，模式较好地模拟了对流边界层的主要物理结构，较好地反映了各物理量之间的对应关系。本文在一定的对流理查森数(Ri*)范围内给出了一些算例，对无量纲夹卷速度(We/W*)进行了研究。结果表明，无量纲夹卷速度随地表热通量(Qs)的增大而增大，随对流边界层上部温度递减率（γ)的增大而减小。当9.06≤Ri*≤45.29时，无量纲夹卷速度We/W*可以拟合成A(Ri*)-1的形式，其中A=0.226。并且与我们的对流槽实验结果，Sullivan等人的大涡模拟结果以及Deardorff等人的对流槽实验结果作了比较，四者吻合较好。     

混沌理论与大气边界层湍流研究

简述了混沌理论的发展及其判别方法,阐明混沌理论的建立给大气科学中的湍流研究带来了新的启示;介绍了近期混沌理论在大气边界层湍流研究中的应用结果,这些结果表明大气边界层湍流具有很强的混沌特性,且存在低维奇怪吸引子。最后提出了有待进一步研究的问题。     

江苏地区夏季一次辐射雾的数值模拟及生消机理分析

利用地面观测资料、秒级探空资料结合WRF中尺度数值模式,对2016年6月25—26日江苏南部地区一次影响范围广、持续时间长的罕见辐射雾过程进行了数值模拟分析。结果表明:(1)雾区范围和气象要素数值模拟结果与实况基本一致;(2)低层超薄超强逆温为此次夏季雾的形成、发展和维持提供了稳定条件;(3)成雾前江苏南部地区白天出现的降水是夜间浓雾形成的重要水汽来源;(4)夜间地表辐射冷却作用是浓雾形成的重要因素;地面风速稳定低于2 m·s^-1,有利于浓雾的维持;日出后随着短波辐射增强风速增大、稳定层结破坏促使浓雾减弱消散。     

结合注意力机制和Bi-LSTM的降雨型滑坡位移预测

受季节降雨波动和邻近点位的牵引作用影响,滑坡位移呈阶梯状变化趋势。为有效预测该类滑坡的位移,本文提出一种基于注意力机制的双向长短时记忆(Bi-LSTM)神经网络位移预测模型。首先,建立滑坡监测累计位移时间序列模型,将滑坡累计位移分解为趋势项和周期项;然后,分析滑坡因子与趋势项及周期项的相关性,采用多项式回归对趋势项进行拟合,通过基于注意力机制的Bi-LSTM对周期项进行预测。试验结果表明:基于注意力机制的Bi-LSTM预测模型具有稳健的泛化能力,能有效捕获不同时序数据间的相关性;预测结果精度平均绝对误差为0.088 mm,平均均方误差为0.042 mm,相比常规的长短时记忆(LSTM)神经网络模型,本文方法的预测结果精度更高。