利用雷达资料反演方法对北京地区一次强对流天气过程的分析

利用多普勒雷达变分分析系统(VDRAS),对2006年8月1日傍晚北京城区出现的一次强对流天气过程(伴有冰雹、大风及强降水)的三维风场、温度场进行了初步分析.结果表明:(1)初始对流生成于北京西北部山区的河北省境内,系统过山移进北京城区时,受局地的动力及热力条件作用,迅速组织并强烈发展,形成带状的MCS即飑线;(2)在飑线生成之前,北京城区及东南部边界层低层存在较强的东风气流,并迅速扩展向西北方向延伸,与过山的西北偏北气流形成强的边界层辐合线.该近地面辐合线是飑线生成的主要触发机制,而边界层低层东风的加强和减弱以及北进和南退对辐合线的维持、飑线的生成、发展和减弱都起着重要的作用;(3)在边界层辐合线的作用下,不断有新生对流系统发展;(4)对流系统在整个发展过程中呈明显的带状分布特征,是一次典型的飑线过程,并伴有明显的阵风锋.     

塔什库尔干县其如克同村泥石流发育特征及形成条件分析

研究区位于新疆塔什库尔干县库科西鲁格乡其如克同村,在野外实地调查和资料收集整理的基础上,对研究区泥石流灾害的发育特征及形成条件进行了分析。研究结果表明：研究区属中高山区,面积约为18.2 km²,整个研究区地形呈“箕”形;研究区泥石流沟松散固体物质来源主要由泥石流沟床、两侧山坡覆盖的薄层残坡积物等两大类固体物源组成;暴雨能够在短时间内为泥石流提供充足的水源,也是泥石流灾害形成的最主要诱发因素。     

有限区域变分四维同化系统的设计和试验

使用共轭码技术，构造了中尺度模式的伴随模式，研究了模式侧边界条件。基于伴随模式技术的原理，设计了伴随同化和Derber同化方法两套方案；下降算法采用共轭梯度法，使用准真实资料，进行子同化数值试验和预报试验。结果表明，两套同化方案都取得了一定的同化效果，Derber同化方法比伴随同化更令人满意。证明了变分同化是提高预报准确率的一种非常有效的手段。     

大质量年轻星体新的C18O(1-0)发射

利用紫金山天文台青海观测站13.7米的毫米波望远镜对74个大质量年轻星体或候选进行了C^18O(1-0)的谱线观测。在63个源中观测到了C^18O(1-0)发射，其中57个天体第一次探测到C^18O(1-0)谱线发射。根据谱线辐射温度（TR^*)和半宽（△V），利用LTE方法计算了每个测量源的C^18O(1-0)发射的光学厚度和C^18O(1-0)分子的柱密度。讨论了^13CO(1-0)和C^18O(1-0)的谱线强度比和积分强度比。     

双能CT成像基材料分解法的理论误差分析

双能X射线计算机断层成像技术(DECT)能够准确地重建物质的有效原子序数和电子密度信息,是一种有效的物质辨别技术。基材料分解法是求解DECT重建问题的主要方法之一。但目前应用此方法得到的重建结果误差较大,并且对于金属伪影抑制能力也较差。本文分析了DECT基材料分解法重建结果的误差来源和形成机制,阐释了其对金属伪影抑制作用差的原因,并推导出了该方法的理论误差计算公式,为分析方便,本文使用了两个单能进行研究。最后,对基材料分解法重建的适用条件提出了建议,一般情况下,该方法对低Z材料误差较小,对高Z材料误差较大。     

平面散点集Delaunay三角剖分的一种高效方法

以平面散点集逐点插入的Delaunay三角化的方法为基础，在三角化过程中采用一定策略，将其改进成为一种简单易行而高效的方法，能够适应包括多岛、多连通域等复杂情况的各种边界，能够生成贴体的三角网，网格能够保证符合Delaunay法则。     

"98·7"鄂东特大暴雨雷达反演资料的变分同化数值试验

采用η坐标中尺度有限区域模式,对"98·7"鄂东沿江突发性特大暴雨进行了数字化天气雷达探测降水资料调整湿度廓线的一维变分同化的敏感性试验.结果表明(1)最速下降算法的控制精度EPS取值越小,则变分同化后模式预报的降水量更接近于实况,但迭代次数会增加.(2)降水资料进行同化时,在一定程度上忽略降水量值相对较小的点的同化,对结果不会产生重大影响,但降雨核(强降水中心)的同化至关重要,其参与同化与否可以影响整个预报效果.     

基于扰动模式的四维变分资料同化系统框架的设计完善和数值试验

为了建立一个应用于区域数值预报的四维变分资料同化（4DVar）系统,在近期开发的扰动预报模式GRAPES_PF基础上,开发完善增量四维变分同化系统框架。该框架中暂不包含物理过程（长短波辐射、边界层过程、对流参数化和云微物理等）。对比业务使用的GRAPES 3DVar系统,增加了温度控制变量。将无量纲Exner气压与流函数的线性风压平衡方程直接在地形追随垂直坐标面上求解,且通过广义共轭余差法（GCR）求解扰动亥姆霍兹（Helmholtz）伴随方程。利用人造“探空”资料对2015年10月台风“彩虹”进行了理想数值试验。试验结果表明,所开发的扰动四维变分同化框架得到了预期的结果,即同化更多资料并反复受到模式约束的四维变分同化系统能有效改善初值质量,进而改善区域数值预报。建立的区域四维变分同化框架合理可行,为进一步发展包含完整物理过程的区域四维变分同化系统奠定了研究基础。      

基于耦合线的高隔离度三频分支线耦合器

本文提出了一种应用于无线功率传输系统中的新型三频分支线耦合器.通过在传统分支线耦合器的基础上加载1/4波长短路耦合线来实现3个频段的通带.每个通带之间均保持高的隔离度,且通过改变加载耦合线的奇偶模阻抗值,耦合器通带的中心频率可以在较宽频带范围内调节.对一个工作在0.69/1.0/1.4 GHz的平面三频耦合器模型进行了设计与加工,测试结果与理论期望值吻合较好.     

基于SAPSO-ELM的瓦斯涌出量分源预测及应用

为了提高瓦斯涌出量预测精度,针对瓦斯涌出量影响因素的多重相关性、复杂性等问题,结合主成分分析法和分源预测理论,对开采层、邻近层、采空区的瓦斯涌出量数据分别进行主成分分析降维,得到预测指标。针对极限学习机(ELM)存在的输入权值矩阵与隐含层阈值随机生成的问题,利用模拟退火粒子群算法(SAPSO)对极限学习机的参数寻优,将新疆某煤矿回采工作面瓦斯涌出量及影响因素作为SAPSO-ELM模型的输入进行训练,再利用训练好的SAPSO-ELM模型对陕西某煤矿回采工作面的瓦斯涌出量进行验证预测,并对比原始ELM模型的预测结果。结果表明,SAPSO-ELM模型的平均相对误差为3.45%,ELM模型的平均相对误差为8.81%,与ELM模型相比,SAPSO-ELM模型预测精度及效率均优于原始ELM模型。分源预测理论和主成分分析法的结合有效解决了多因素间的多重相关性并降低了预测模型的复杂度,SAPSO-ELM预测模型实现了瓦斯涌出量的快速精准预测,对预防瓦斯事故发生和保障煤矿安全高效开采具有较好的指导作用。