一个以遗传算法为基础的结构可靠性分析方法

本文首先总结了一次二阶矩法在结构可靠性分析时的五个弱点。针对其在寻求验算点时需要求极限状态函数的导数以及在处理多峰性极限状态函数时存在的不收敛或收敛于局部验算点等弱点，探讨了将遗传算法应用于结构可靠性分析的可能性，并在分析其应用时存在的具体问题的基础上提出了一个以智能生物为基础的遗传算法。本文的分析计算表明：遗传算法在结构可靠性分析中是适用的，它可以克服一次二阶矩法在求解验算点时存在的几个弱点。本     

新集煤矿1#煤开采底板突水可能性分析

新集煤矿1#煤层储量大、煤质好,对其进行开采是稳定和扩大产量、提供优质煤炭资源的保障。开采1#煤层遇到的最主要威胁是下伏太灰承压水突出。文章在分析淮南煤田和新集煤矿水文地质条件的基础上,对新集煤矿太灰岩富水性、底板岩层隔水能力以及构造控水特征等进行初步研究,判断1#煤开采过程中太灰水突出的危险性,分析可能的防治措施,为安全、高效开采1#煤层提供前期研究成果。     

鄂尔多斯盆地白垩系含水砂岩的特征

最新水文钻孔和露头剖面调查测试资料对鄂尔多斯盆地白垩系含水砂岩的组分特征和空间分布综合研究表明,宜君-洛河含水岩组广泛分布于全盆地,为最主要的区域性含水岩组,以长石石英砂岩、长石砂岩、岩屑长石砂岩发育为主;华池-环河含水岩组分布广泛,也是很好的含水岩组,主要为长石砂岩、长石石英砂岩、岩屑长石砂岩：罗汉洞-泾川含水岩组仅局限于盆地北部和西部,是一套比较局部的含水层,主要为长石石英砂岩和岩屑石英砂岩。总体上,盆地北部白垩系含水砂岩极其发育,南部含水砂岩具多层分布的特点,厚度总体较小。     

THE EFFECT OF SAMPLE OPTIMIZATION ON THE ENSEMBLE KALMAN FILTER IN FORECASTING TYPHOON RAMMASUN (2014)

In a limited number of ensembles, some samples do not adequately reflect the true atmospheric state and can in turn affect forecast performance. This study explored the feasibility of sample optimization using the ensemble Kalman filter (EnKF) for a simulation of the 2014 Super Typhoon Rammasun, which made landfall in southern China in July 2014. Under the premise of sufficient ensemble spread, keeping samples with a good fit to observations and eliminating those with poor fit can affect the performance of EnKF. In the sample optimization, states were selected based on the sample spatial correlation between the ensemble state and observations. The method discarded ensemble states that were less representative and, to maintain the overall ensemble size, generated new ensemble states by reproducing them from ensemble states with a good fit by adding random noise. Sample selection was performed based on radar echo data. Results showed that applying EnKF with optimized samples improved the estimated track, intensity, precipitation distribution, and inner-core structure of Typhoon Rammasun. Therefore, the authors proposed that distinguishing between samples with good and poor fits is vital for ensemble prediction, suggesting that sample optimization is necessary to the effective use of EnKF.     

基于WRF模式和CloudSat卫星资料对黄淮下游一次强对流天气过程的诊断分析和数值模拟

利用Cloud Sat卫星资料和WRF中尺度模式,结合NCEP再分析资料及FY2G静止气象卫星资料,研究了发生在黄淮地区的一次深对流天气过程,分析了此次过程的天气特征、动力结构,重点分析了该次强对流过程中各水成物的时空演变特征。结果表明:(1)黄淮下游地区处于副高西北边缘,温度高,湿度大,对流潜势好。在地面冷锋和低层切变线的抬升触发下,气流不断辐合上升,同时高层冷平流与低层暖湿空气为强对流的发展提供了热力不稳定条件;(2)使用静止卫星TBB产品可以很好的定位、追踪深对流系统,但单一的TBB产品无法分辨深对流云和较厚的高云。本文结合Cloud Sat卫星资料和TBB产品把剖面上的云分为3种:非对流云(NDC),一般深对流云(DC),深对流核(DCC);(3)深对流云核(DCC)位于对流系统南部边缘,在3种云中DCC中冰相粒子粒径大、数浓度多、冰水含量大,且其最大值区域都位于12 km高度附近,这一区域可能是对流云内冰晶凝华增长、凇附增长、聚并增长形成大冰相粒子的关键发生区;(4)耦合了NSSL双参方案的WRF模式对于本次过程体现了较好的模拟效果,并通过模拟再现了此次天气过程中水成物的分布特征,发现本次过程深对流云中存在过冷水累积带特征。冰核核化形成的冰晶通过碰并过程形成雪晶,霰又由雪晶碰撞冻结过冷水滴以及过冷雨滴冻结产生,之后不断增长转化形成冰雹,雹增长到足够大后降落,其中雪晶和过冷水累积带对霰(雹胚)及雹的产生及增长至关重要。     

天津东丽湖地区地热流体地球化学特征及其赋存环境

东丽湖地区位于山岭子地热异常区中心地带,沧东断裂带之上,有3个热储层。其中,奥陶系与雾迷山组水质相似,水化学类型以Cl·HCO_3·SO_4-Na和Cl·SO_4·HCO_3-Na为主,矿化度1 400~1 750mg/L,为部分平衡水;而明化镇组以HCO3·Cl-Na为主,矿化度1 500mg/L,为完全平衡水。地热流体γ(Na)/γ(Cl)均较高,二氧化碳分压(pco2)为10~(-1.98)~10~(-2.7) Mpa,地下水碳酸平衡具有开系统的特征。流体中方解石、白云石、文石处于微饱和状态。深部奥陶系水质与雾迷山组热储温度适合用玉髓温标计算,而浅部明化镇组热储温度则用Na-K温标计算。东丽湖奥陶系与雾迷山组连通性较好,垂向上对流强烈。明化镇储层局部地区受到了基岩裂隙型地热流体的垂向补给。     

桂北地区丹洲群锆石U-Pb年代学及对华南新元古代裂谷作用期次的启示

桂北地区丹洲群是南华裂谷盆地南段的一套连续裂谷充填沉积,厘定各组沉积时限及区域地层关系,对理解华南新元古代裂谷作用期次具有重要意义。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得丹洲群合桐组二段和拱洞组底部凝灰岩夹层形成年龄分别为801±4 Ma和781±5 Ma。研究表明,丹洲群白竹组和合桐组一段与下江群甲路组和乌叶组、板溪群沧水铺组和马底驿组、西乡群孙家河组及陆良组一段相当,沉积时限为820~800 Ma;合桐组二段与下江群番召组相当,沉积时限为800~780 Ma;拱洞组可与下江群清水江组、平略组和隆里组,板溪群五强溪组中上部和牛牯坪组,西乡群大石沟组中上部和三郎铺组,陆良组二段及澄江组、开建桥组、莲沱组、虹赤村组和上墅组的中上部直接对比,沉积时限为780~725 Ma。华南新元古代裂谷盆地系统的典型地层锆石年龄存在5组高峰,峰值年龄分别为818±2 Ma、802±1 Ma、780±4 Ma、756±4 Ma及728±5 Ma。综合华南新元古代岩浆活动特征及盆地沉积演化过程,确定华南新元古代裂谷作用可分为两期:820~800 Ma和800~725 Ma。此外,华南新元古代岩浆活动与裂谷作用之间存在明显的耦合关系,但各期岩浆活动对各裂谷盆地的影响程度存在差异。     

气溶胶对热带气旋强度及电过程影响的数值模拟研究

将详细的气溶胶活化方案和非感应起电参数化方案耦合到WRF模式的Morrison微物理方案中,在此基础上模拟了理想的热带气旋个例,讨论了气溶胶对热带气旋强度及电活动的影响。研究发现气溶胶对热带气旋强度和电活动的影响在不同发展阶段是不同的。在热带气旋发展阶段,气溶胶增加使云内的云滴数浓度增加,云滴尺度降低,抑制了暖雨过程,未降落的小云滴粒子上升到冻结层之上,冻结形成了更多的冰相粒子,冻结过程释放潜热,激发云系对流发展,使热带气旋强度增强,电活动更为剧烈。而在热带气旋成熟阶段,污染个例中的冰相粒子降落,形成更多的降水,降水粒子在下落过程中对上升气流产生拖曳作用,抑制对流强度。降水粒子在海平面蒸发吸收了大量潜热,使该区域温度降低,这也阻碍了外部暖湿能量向内输送,抑制了对流发展,从而使热带气旋强度降低。而由于污染个例中的冰粒子较少,参与起电过程的冰粒子减少,热带气旋的电活动强度降低。     

随机振动系统的时间域分析方法

通过对随机激励下的单自由度和多自由度线性振动系数的激励与响应信号进行分析处理,从而在时间域内用确定性信号建立起了振动系统输入与输出之间的关系。