一种基于分析增量更新技术的台风初始化方案

台风初始化方案最大的困难在于其只能根据有限的观测资料（台风中心位置、最低气压、最大风速和大风半径等）来构造一个与模式动力-物理过程协调的涡旋模型。首先根据实际观测资料对背景场中的涡旋扰动进行重定位和风速调整,然后将分析增量更新（Incremental Analysis Update,IAU）技术应用于台风初始化方案中,将调整后的涡旋当作一个强迫项逐渐加入到模式预报过程中,通过模式自身调整来得到一个协调性较好的台风初始结构,从而改善模式对台风的预报性能。对“山竹”台风的多次预报结果表明:（1）台风初始化对于台风路径误差影响较小,对于强度预报改进则比较明显。特别是在台风生成初期,台风初始化技术能够有效地增强全球模式分析场中的涡旋强度,并解决预报过程中强度较弱的问题。（2）根据预先给定的三维风场,IAU技术能通过模式自身预报过程对其他变量进行调整,从而得到一个热力和动力协调的初始涡旋结构。相对于仅对初始风场的调整,它对24 h之后的路径和强度预报误差会有更进一步的改善。（3）对IAU中的松弛时间进行参数敏感性试验,发现该变量取3—6 h效果较好。      

基于不用分辨率和参数化方案的新疆区域数值模式性能初步评估

基于中尺度数值模式WRF,选取新疆两次强降水过程,设计三个试验方案,其中试验1为控制试验,试验2提高分辨率,试验3提高分辨率并调整物理参数化方案,初步评估不同分辨率和参数化方案对新疆区域2米温度、10米风速、降水预报的影响。结果表明：（1）提高分辨率对2米温度、10米风速模拟精度均有提高,2米温度预报精度提高约0.5℃,降低了日间温度模拟冷偏差;10米风速预报精度提高约0.5 m/s,降低了风速模拟正偏差;但提高分辨率后,模式出现虚假降水预报的情况。（2）提高分辨率并调整物理参数化方案后,2米温度模拟误差略有减小,模拟偏差减小约0.2℃;10米风速模拟误差增大约0.5 m/s,模拟偏差增大超过0.5 m/s;对降水落区、量级的模拟精度显著提高,减小了降水中心的模拟强度,对虚假降水预报有一定修正。     

A Hybrid Finite-Volume and Finite Difference Scheme for Depth-Integrated Non-Hydrostatic Model

A depth-integrated, non-hydrostatic model with hybrid finite difference and finite volume numerical algorithm is proposed in this paper. By utilizing a fraction step method, the governing equations are decomposed into hydrostatic and non-hydrostatic parts. The first part is solved by using the finite volume conservative discretization method, whilst the latter is considered by solving discretized Poisson-type equations with the finite difference method. The second-order accuracy, both in time and space, of the finite volume scheme is achieved by using an explicit predictor-correction step and linear construction of variable state in cells. The fluxes across the cell faces are computed in a Godunov-based manner by using MUSTA scheme. Slope and flux limiting technique is used to equip the algorithm with total variation dimensioning property for shock capturing purpose. Wave breaking is treated as a shock by switching off the non-hydrostatic pressure in the steep wave front locally. The model deals with moving wet/dry front in a simple way. Numerical experiments are conducted to verify the proposed model.     

基于二维浅水方程的滑坡体兴波数值模型

基于有限体积方法和结构化网格,建立了海底滑坡引起的波浪传播数值模型。模型控制方程为考虑了海床随时间变化的二维浅水方程。采用中心迎风格式计算控制体界面数值通量,采用线性重构技术、局部海床高程处理技术和全隐式离散底摩阻项,保证了格式的和谐性、守恒性和水深非负性,有效处理了海岸动边界问题。时间积分采用具有强稳定性质的二阶龙格-库塔方法（ssp RK）。针对滑坡体兴波经典算例开展数值模拟,将计算结果与解析解、实验结果及其他模型计算结果进行比较和分析。结果表明,对于所考虑的计算工况,模型能较合理地模拟滑坡兴波的产生、传播和爬高过程。     

Solving the Buckley–Leverett equation with gravity in a heterogeneous porous medium

Immiscible two‐phase flow in porous media can be described by the fractional flow model. If capillary forces are neglected, then the saturation equation is a non‐linear hyperbolic conservation law, known as the Buckley–Leverett equation. This equation can be numerically solved by the method of Godunov, in which the saturation is computed from the solution of Riemann problems at cell interfaces. At a discontinuity of permeability this solution has to be constructed from two flux functions. In order to determine a unique solution an entropy inequality is needed. In this article an entropy inequality is derived from a regularisation procedure, where the physical capillary pressure term is added to the Buckley‐Leverett equation. This entropy inequality determines unique solutions of Riemann problems for all initial conditions. It leads to a simple recipe for the computation of interface fluxes for the method of Godunov. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

筛选法——一种矿产预测新方案的概念和原理

矿产资源体的形成受一定的成矿条件和控矿因素约束．这些约束条件可以分为成矿必要条件和成矿充分条件两大类．必要条件决定了资源体能否形成,充分条件决定了资源体的具体经济指标．利用某个成矿必要条件可把研究区内的所有单元分成“可能成矿单元”和“非成矿单元”两大部分．通过多个成矿必要条件的逐步筛选,又可从“可能成矿单元”中进一步提取“成矿单元”,从而实现矿产资源的定性预测．把所有单元通过如上所述的筛选过程并提取“成矿单元”的方法称为“筛选法”（ｓｉｆｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅ）．在模型矿床存在的条件下,可通过充分条件在地质变量和资源量之间进行数字建模,并对未知“成矿单元”进行定量评价．研究表明,筛选法有可能为采矿企业提供更可靠的找矿靶区．     

26000kN垂直静载荷试验设计方案及成果初探

本文通过在漳州某电厂实施２６０００ｋＮ基桩垂直静载荷试验项目,在此对国内最大吨位静载荷试验的组织设计方案和试验方法（锚桩法）进行介绍,并简介试验成果,以供同行参考,并提出宝贵意见。     

太原基准地震台高清监控系统建设

为落实安全生产工作要求,太原基准地震台急需建设一套高清视频监控系统。文章着重介绍了高清监控系统的建设思路、设计方案、系统功能,该系统可为进一步增强台站安全技防能力、解决当前地震台站安全防范问题提供技术支持,也为同类台站提供安防建设思路。     

晋冀蒙交界及附近地区小极距井下地电阻率观测装置设计

为提升2022年北京冬奥会期间地电阻率测项的震情保障能力,将对晋冀蒙交界及附近区域的宝昌、集宁、阳原、大同、代县、临汾、通州和平谷8个台站在原有观测基础上增加具有全空间性质的小极距井下地电阻率观测。本文根据台站钻孔岩芯剖面和电测深数据反演测区水平层状电性结构,利用介质对地电阻率观测的影响系数方法,计算影响系数随极距和埋深的变化,选择合适的极距和埋深,使浅层介质对地电阻率观测的影响尽可能小,使目标层位对观测的贡献尽可能大,减少浅层介质对观测的影响。由此得出了各台站观测极距及埋深等装置系数,在此基础上完成了8个台站观测装置的方案设计。     

考虑强震激励的某核岛厂房非岩性地基不同处理方案的对比研究

如何选取非岩性地基的处理方案对于不满足抗震适应性要求的核岛厂房地基而言具有重要的工程实用价值。结合国内某内陆核电不符合抗震适应性要求的实际厂址条件,给出地基处理方案评价的数值计算模型及分析过程。首先针对该核电工程实际项目,提出嵌岩桩、CFG桩及水泥土搅拌桩三种地基预处理方案,并以规范法验证处理后地基的承载力要求;进而通过建立非岩性地基条件下的桩-土-结构动力相互作用计算模型来综合考虑各方案对核岛厂房的地震响应影响,其中通过引入黏性人工边界和能量传递边界模拟无限地基辐射阻尼效应,采用等效线性法描述近场地基非线性特征,并基于上述有限元模型以全耦合方式考虑群桩效应的影响;最后从满足厂址地基适应性和经济效益两方面进行综合评价,给出针对本工程的最佳设计方案。该分析方法及研究成果可为类似条件下的核岛厂房非岩性地基处理方案的比选问题提供借鉴与参考。