A New Scheme for the Simulation of Microscale Flow and Dispersion in Urban Areas by Coupling Large-Eddy Simulation with Mesoscale Models

A coupling scheme is proposed for the simulation of microscale flow and dispersion in which both the mesoscale field and small-scale turbulence are specified at the boundary of a microscale model. The small-scale turbulence is obtained individually in the inner and outer layers by the transformation of pre-computed databases, and then combined in a weighted sum. Validation of the results of a flow over a cluster of model buildings shows that the inner- and outer-layer transition height should be located in the roughness sublayer. Both the new scheme and the previous scheme are applied in the simulation of the flow over the central business district of Oklahoma City (a point source during intensive observation period 3 of the Joint Urban 2003 experimental campaign), with results showing that the wind speed is well predicted in the canopy layer. Compared with the previous scheme, the new scheme improves the prediction of the wind direction and turbulent kinetic energy (TKE) in the canopy layer. The flow field influences the scalar plume in two ways, i.e. the averaged flow field determines the advective flux and the TKE field determines the turbulent flux. Thus, the mean, root-mean-square and maximum of the concentration agree better with the observations with the new scheme. These results indicate that the new scheme is an effective means of simulating the complex flow and dispersion in urban canopies.     

CINRAD/SA(B)发射机触发器芯片级故障诊断流程

发射机触发放大器主要为调制器中SCR开关管提供放电触发脉冲,同时兼具调制组件的保护功能。发射机触发器芯片级故障诊断流程将触发器故障定位到芯片级,大大降低了触发器故障维修成本,同时为雷达测试平台中触发器故障自动诊断建模提供了技术支持。在发射机触发器信号流程基础上,依据发射机触发器关键点波形或关键点电平,通过触发器故障树图了解故障因果关系,研究出规范化的触发器芯片级故障诊断流程。列举了依据触发器芯片级故障诊断流程,修复了由于单稳态触发器无触发信号输出,导致无-200V放电触发信号的单稳态触发器故障个例。结果表明:芯片级触发器故障诊断流程可以快速定位发射机触发器故障点到最小可更换芯片。具有操作方法简洁、诊断思路清晰、操作规范,基层雷达站技术人员容易掌握的特点,可有效提高新一代天气雷达技术保障水平,保证雷达观测数据的可靠性。     

1950—2015年我国铁路气象及其衍生灾害特征分析

利用1964-2015年气象观测资料对河北廊坊冰雹天气的时空分布特征进行分析,并利用MICAPS资料、北京探空资料及多普勒雷达资料研究了廊坊冰雹日的天气形势、物理量特性及雷达回波特征。结果表明：廊坊冰雹日数整体呈下降趋势,20世纪80年代末至90年代初降雹达到高峰期。冰雹天气主要发生在1519时,多持续1～5 min。廊坊冰雹有明显的地域特征,西北部较多。降雹日500 hPa环流形势有4类,并对应3种地面形势。对预报冰雹天气有指导意义的物理量参数阈值为：冰雹开始前对流层中下层存在逆温层或等温层;对流参数SI指数或LI指数<0,中低层假相当位温随高度减小;0 ℃层高度多为3050～4702 gpm,-20 ℃层高度多为5996～8332 gpm,850 hPa与500 hPa温差为27～32 ℃,低层有大的垂直风切变,近地面925 hPa垂直风切变为5.5～15.0 m·s-1·km-1。此外,廊坊冰雹云回波有块状单体和飑线两种结构,回波中心强度普遍大于60 dBz,垂直结构上均有悬垂回波,速度场为逆风区或旋转速度>12 m·s-1的弱切变,VIL普遍大于35 kg·m-2,ET普遍大于11 km。     

江淮地区一次强飑线系统结构特征的数值模拟研究

利用NCEP/NCAR 1°×1°逐6 h再分析资料、WRF中尺度预报模式,对2014年7月30 31日发生在江淮地区的一次强飑线天气过程进行天气学分析和数值模拟研究。结果表明,飑线发生前大气低层水汽条件良好,中层阶梯槽引导高层干冷空气向下入侵后叠加在低层暖湿气流之上,使飑线发生区域不稳定能量累积,低空切变线促使不稳定能量释放,是此次飑线过程的主要触发机制。在分析飑线成熟阶段宏观特征及微物理特征的基础上,归纳总结了此次飑线在成熟阶段的内部结构模型。飑线系统处于成熟阶段时,在大气低层强回波核附近存在"冷池",这主要是降水粒子在下落过程中蒸发冷却形成的。降水粒子下落过程中拖曳周围空气形成下沉气流,下沉气流到达地面后形成的辐散气流是地面大风形成的关键。     

DSC2型称重式降水传感器典型故障维修

称重式降水传感器已经在全国地面观测站中广泛应用,承担着冬季降水量的观测任务,为冬季降水量预报和服务提供观测资料。北京市气象局目前使用的126套称重降水传感器中,DSC2型称重式降水传感器占90%。本文根据对DSC2型称重式降水传感器的研究,重点介绍了其基本原理和数据质控算法,并针对其在实际运行中出现的两类常见故障进行分析,介绍对应的判断方法与解决思路,最后提出DSC2称重式降水传感器日常维护注意事项,以减少相关设备发生故障。     

冰力学参数的超声波测试研究

利用非线性高能超声测试设备及超声波(纵波、横波)波速与物体力学参数的关系,对人造冰样进行了冰样力学参数(杨氏模量、泊松比、剪切模量、体积模量)随温度变化的研究。通过MATLAB进行所测数据曲线拟合,得到超声波波速在人造冰样中随温度的变化规律,进而由理论公式推导所测人造冰样力学参数随温度的变化规律。结果表明:冰样中超声波波速随温度降低而升高,冰样的杨氏模量、泊松比、剪切模量、体积模量也都随温度降低而升高。本研究有助于超声波检测法在冰样物理力学性质测量中的应用,为开展南极冰盖、海冰以及终年冻土等力学及流动特性研究提供理论模型和实验数据。     

主动光学─新一代大望远镜的关键技术

对主动光学技术在现代天文光学望远镜中的作用和工作原理作了较全面的介绍和评论。结合作者近十年的工作对薄镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术的各个关键部分,如波前检测、波前拟合、校正力的确定、共焦和共面的检测作了较详细且深入的讨论和评述．也介绍了我国目前正在研制的同时采用薄镜面主动光学和拼接镜面主动光学技术的大天区面积多目标光纤光谱望远镜的主动光学系统。     

人工神经网络在煤层宏观结构解释中的应用

煤层中的宏观结构变化是我国众多煤田中普遍存在的地质现象,它对煤矿生产影响极大,是当前煤矿生产中急需解决的地质构造问题,利用工人神经网络可以解释煤层的分叉,合并及缺失等宏观结构问题,为矿井的采,掘工作的提供准确的地质资料。     

甘肃北山古岛弧期后张裂带及海相火山岩金矿

甘肃北山地区古生代处于塔里木、哈萨克斯坦与西伯利亚三大板块聚合部位。晚古生代(D₂-D₂)形成岛弧带和弧后盆地,之后又处于板内构造演化时期,石炭纪-二叠纪有拉张-闭合构造运动,形成规模较大的火山喷发活动和岩浆侵入作用,对金矿的形成提供了有利条件。本区划分出4条张裂带,每条张裂带控制着金矿床(点)的分布。从金矿成矿构造环境,成矿机制及矿床地质特征分析,本区金矿床属于海相火山岩型金矿。