两种对流参数化方案对辐射能量收支的影响研究

利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室的格点大气环流模式(GAMIL)1.0版设计了两组数值模拟实验来研究两种不同的对流参数化方案对辐射能量收支的影响.这两种对流参数化方案分别是:Zhang and McFarlance/Hack方案(简称ZM)和Tiedtke/Nordeng方案(简称 TN).对应的数值模拟实验分别取名为EX-ZM和EX-TN.通过对实验结果的分析表明:在对流过程中,EX-ZM允许深对流和浅对流同时发生,因此两种对流同时在模式低层消耗了更多的水汽,释放了更多的潜热,引起了更大的增温;EX_TN每次只允许一种对流发生,也就避免了不同类型的对流在同一层同时消耗水汽的现象.因此对流过后,EX-ZM的环境空气相对湿度较小,而EX-TN周围空气的相对湿度较大,有利于低云云量的生成和大尺度的凝结,因此EX-TN模拟的低云云量偏多,低层的云水含量偏高,模式低层的云光学厚度偏大,这就使得EX_TN中更多的太阳短波辐射通量被云反射掉,严重低估了模式对短波波段的辐射通量的模拟.此外,不同的对流参数化方案通过改变云的长波发射率和降水,进而影响了模式对长波波段的辐射通量、感热和潜热通量的模拟.     

基于GIS的农村广播电视无线覆盖工程管理系统的设计与实现

根据农村广播电视无线覆盖工程管理的特点和要求,以地理信息系统(GIS)为平台,利用数据库和网络技术,结合空间分析、统计分析等技术,对基础空间数据、广播电视台站数据进行有效管理与更新,最后通过开发应用系统,以提高农村广播电视无线覆盖工程管理的效率.     

回流暴雪过程的诊断分析和数值试验

利用常规观测资料及NCEP/NCAR 1°×1°逐6 h再分析资料,分析了2018年初豫南特大暴雪过程的特征与成因。结果表明：此次特大暴雪过程发生在500 hPa乌拉尔山以东地区阻塞高压稳定维持和中、高纬地区多支短波槽东移并同位相叠加的环流背景下,具有持续时间长、过程降雪量大、降雪强度大、积雪深等特征;强降雪阶段,对流层低层豫南地区同时存在两个水汽来源,一是700 hPa西南急流对孟加拉湾水汽的输送,二是850 hPa东南气流对东海南部水汽的输送;低层较强的水汽输送及辐合、贯穿整个对流层的湿层、维持较高的比湿和整层可降水量对暴雪的形成与持续有一定的指示意义;低空冷垫有利于逆温层之上西南暖湿气流在其上爬升,低空垂直风切变的变化对降雪强度变化有较好的指示意义;高空急流先于低空西南急流而建立,高空急流轴南压使得低空急流发展北上,高低空急流耦合激发次级环流圈上升支,为暴雪发生发展提供了强烈的上升运动;对流层低层700 hPa与850 hPa持续强烈锋生,有利于暴雪加强和持续。

     

无线传感器网络中基于能量平衡的部署算法

为平衡能量损耗并用网络生存期最大化,提出1种无线传感器网络(WSNs)中基于能量平衡的节点部署算法.此算法基于距离调整网络部署,也就是根据不同位置的节点能耗调整节点的间距.文中提出能耗最低点并不等于生存期最优.仿真证明基于这种部署策略网络的能耗大大降低,网络生存期比均匀部署策略高160%,同时给出调整距离、网络半径、节点传递范围和节点数量之间的参考关系.     

泛在无线信号辅助的室内外无缝定位方法与关键技术

针对无缝定位的应用需求和亟待解决的关键技术问题,结合城市环境下多种泛在无线信号可以充分利用的特点,提出了一种泛在无线信号辅助的无缝定位新方法,并对无缝定位技术的原理、特点和发展趋势进行了讨论。特别针对香港典型城市环境,就多种泛在无线信号辅助的无缝定位进行了初步实验,给出了一个能够满足大多数无缝定位服务应用的原型框架。     

坡地坡向短波辐射参数化对不同天气过程的影响

为了改进太阳短波辐射参数化,运用考虑了坡地坡向短波辐射效应(SLOPE)的非静力中尺度模式GRAPES(全球/区域同化和预报系统),模拟和讨论了坡地坡向短波辐射效应在不同模式分辨率情况下对中国不同天气过程的影响.数值试验表明:(1)当水平分辨率较低且坡地平缓时,通常可忽略坡地辐射效应,但当水平分辨率较高且地形陡峭起伏时,则不能忽略;(2)在高分辨率(3 或6 km格距,下同)的情况下, 降水的增加和减少与坡地坡向引起的地表短波辐射(GSW)的减少和增加相对应,降水量的增减量大部分均为-5-5 mm;(3)在高分辨率的情况下,地表温度与地表热通量之间有较好的相关性,且大都发生在地形复杂的多山地区;(4)坡地坡向短波辐射效应引起的GSW、降水量、地表温度和地表热通量等要素的变化除了在地形复杂的多山地区比较明显之外,在其他地区也存在.这是由于考虑了坡度和坡向的作用后,影响了大气环流的变化,随着积分时间的增加,其他地区上述物理量也相应地存在一定的变化;(5)坡地坡向对短波辐射的作用,在降水量较小,云量较少的天气过程中,可以更真实地得到反映.因此,在地形复杂和水平分辨率较高情况下,需要考虑坡度坡向作用.     

南疆西部2次冰雹过程对比分析

利用常规气象观测、区域自动站、多普勒雷达和NCEP1°×1°再分析等多源资料,对比分析了2015年6月23日（简称“6?23”）和8月14日（简称“8?14”）发生在南疆西部的2次冰雹天气过程。结果表明,2次冰雹均发生在500 hPa低槽分裂短波槽东移时,冰雹发生前850 hPa与500 hPa的温度差和假相当位温差分别超过35 ℃和6 ℃,CAPE值超过500 J/kg,均属于暖平流强迫类;但“8?14”垂直风切变强,近地层增湿更明显,层结曲线呈“倒喇叭口”型,更利于强对流的产生和雹云的维持。触发机制不同：“6?23”由后向传播的强回波出流边界与环境场南北风局地辐合触发强对流,雷达回波后向传播中在出流边界附近迅速发展,雹云生命史短;“8?14”则由山谷地带始终维持的东西风局地辐合触发强对流,且强对流单体生命史超过40 min,可预警时效较长。     

一种干扰避免的无线Mesh网络信道分配算法

针对无线Mesh网络信道分配过程中的抖动问题,提出了基于拓扑优化和干扰避免的无线Mesh网络信道分配启发式算法。首先利用最大流最小割原理对网络拓扑结构进行简化,获得不影响网络性能而相对简单的拓扑结构,然后根据接口数限制、可用信道数限制以及链路利用率对链路进行信道分配。本文算法可以避免局部信道调整引起的整体抖动问题,提高系统效率和吞吐量。     

全液压深孔钻机适用的钻探参数监测系统

针对全液压深孔钻机的特点,研制了一种钻探参数监测系统（简称钻参仪）。该钻参仪采用模块化设计,可实现钻探参数实时监测、存储、回看、工况识别和数据远近程无线传输等功能。现场试验表明,该钻参仪技术先进,性能稳定可靠,可满足施工需要,效果显著。     

无线传感网络在矿井物探仪器中的应用

针对煤矿井下数据采集采用有线连接方式给勘探工作带来了不便的问题,开发了无线传感网络系统。介绍了节点分类、硬件构成及软件工作流程,并做了系统的自动组网、通讯距离及同步测试试验。试验结果表明,设计的无线传感网络系统可满足设计要求,给井下数据采集带来了方便。