高性能计算系统性能评测方法及其应用

为满足国家级气象数值模式业务系统对高性能计算资源不断增长的需求,提供规模更大、性能更优的高性能计算支撑平台,在高性能计算系统引进工作中开展了基于气象数值模式应用的高性能计算系统性能评测技术研究。该文将行业标准与实际业务应用相结合,设计了高性能计算系统性能评测方案,建立了中国气象局气象行业高性能计算系统性能评测模型。共选取10个测试程序,分别对单节点性能、网络性能和加速比等8个指标进行了测试和量化评分,并对主要测试结果中具有代表性的气象要素场进行了物理意义合理性检查。评测结果表明:评测方案设计合理,评测模型研究取得较好效果,保障了高性能计算系统引进工作顺利完成。     

芦苇化感组分对羊角月牙藻和雷氏衣藻生长特性的影响

研究了从芦苇(Phragmitis communis Trin)中分离得到的化感组分对羊角月牙藻(Selenastrum caprtcornutum)和雷氏衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)生长特性的影响.在藻类生长的对数期向培养液中投加不同浓度的化感组分,分别测定并观察了培养期间受试藻种藻密度和藻细胞形态的变化情况.结果表明,该化感组分对羊角月牙藻藻密度的增长具有明显的抑制作用,半效应浓度(EC50.7d)值为0.60mg/L,同时使羊角月牙藻细胞内部结构改变,形态变大.投加6mg/L化感组分后,藻细胞平均宽度是对照组的1.5倍.该化感组分对雷氏衣藻藻密度的增长没有明显的抑制作用,但使其运动性能降低.     

高层高强钢组合偏心支撑框架抗震性能简化分析

高强钢组合偏心支撑钢框架是一种新型的抗震结构体系,为分析其抗震性能,利用ABAQUS有限元软件建立了简化分析模型。在验证该简化模型合理有效的基础上,建立了某十层算例的整体模型,施加竖向荷载的同时施加水平倒三角形循环荷载作用,进而分析了该算例的滞回性能。研究表明:本文提出的简化分析模型不仅可以较准确的模拟该结构体系的延性和抗侧刚度,还可以有效预测结构的变形分布和非线性性能。     

柱顶层间隔震体系增量动力响应研究

针对悬臂柱顶有拉梁和无拉梁层间隔震体系的抗震性能问题,运用增量动力分析(IDA)方法进行弹塑性分析,模拟结构从弹性到弹塑性直至最后倒塌的全过程。通过调幅地震动得到相应的层间位移角及峰值加速度,分别绘制单条与多条IDA曲线分析拉梁对隔震结构动力响应的影响,研究两种结构的抗震性能。结果表明:在相同性能点,有拉梁和无拉梁对纤维铰弯矩值和曲率值基本无影响,而在不同性能点,纤维铰状态明显不同;两种体系从正常使用阶段到防止倒塌阶段所需的加速度峰值的差距慢慢增大;在极罕遇地震下,柱顶有拉梁层间隔震体系的下部结构抗震性能要高于柱顶无拉梁层间隔震体系。     

2014年9—11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

对2014年9—11月T639、ECMWF（文中简称EC）及日本（文中简称JP）数值模式的中期预报产品进行了对比分析和检验。结果表明：3个模式对亚洲中高纬环流形势的调整和演变及850 hPa温度转折性变化具有较好的中期预报性能,但对北方的温度预报偏差明显大于南方。对于副热带高压脊线的位置,T639和EC模式都有较好的预报能力,EC模式比T639模式偏差小。EC模式对于1416号台风凤凰的路径及强度预报效果与零场接近,T639和JP模式预报与实况相差较大。T639和EC模式对有利雾霾发生的静稳天气形势均有较好的中期预报能力,但对驱散雾霾的冷空气,EC模式预报与零场更加一致。     

一个简单海气耦合模式预报性能评估

对改进初始强迫风场后的Zebiak-Cane海气耦合模式预报性能进行了全面评估。结果表明：1）耦合模式在20世纪90年代预报能力小于80年代；提前0～5个月的耦合模式预报能力小于同期持续预报能力，之后则相反；耦合模式对Nino3区指数预报能力最强。2）在1997／1998年El Nino事件期间，耦合模式对东太平洋SSTA场预报能力大于其对中西太平洋SSTA场的预报能力，且提前0～2个月之后的耦合模式对东太平洋SSTA场预报能力远远大于持续预报。     

The Arctic and Antarctic Oscillations in the IPCC AR4 Coupled Models

This study evaluates the fidelity of Arctic and Antarctic oscillations (AO and AAO for short,respectively) in the coupled general circulation models participating in the Fourth Assessment Report of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC AR4).The AO and AAO during 1970-1999 in 24 models are analyzed and compared with that in ERA-40 and NCEP-1.Models'performance is seasonally dependent,with best reproducibility of both spatial structure and trend in winter.In most models,the spatial pattern and temporal trend of AAO during this period are more delicately simulated than AO.After picking out models with better performance according to the Taylor diagram,we find that their ensemble mean can obviously improve models'reproducibility.The AO and AAO in the Special Report on Emission Scenarios (SRES) A1B Projection during the 21st century are also briefly analyzed.The results reveal that both the AO and AAO indices keep increasing during 1970-2099,with a steadier pace of AO than AAO.The spatial difference of sea level pressure between 2060 2089 and 1970-1999 shows decreased values in polar regions,and increased values in midlatitudes.The results manifest that the ozone recovery during the mid 21st century may not weaken such a trend.     

水泥固化剂提高风积沙承载性能试验

沙漠风积沙稳定性差,采用水泥作为固化剂进行风积沙固化,是改善风积沙性质和实现风积沙资源化利用的有效手段。以取自内蒙古库布齐沙漠的风积沙为材料,制备3%含水量的重塑风积沙,掺入水泥固化剂并充分拌匀而形成固化风积沙,开展水泥固化风积沙的抗剪、抗压和抗拔承载性能试验。结果表明,水泥掺量对固化风积沙黏聚强度的提高程度要大于内摩擦角。含水量3%的风积沙掺入6%的水泥经28 d常温养护的固化风积沙无侧限抗压强度平均值为0.156 MPa。固化风积沙扩展基础抗拔荷载-位移曲线呈现初始弹性段至峰值荷载以及峰值荷载后破坏的两阶段脆性破坏特征。水泥固化提高风积沙抗拔承载性能效果显著,且与基础底板尺寸、抗拔埋深及基础深宽比等因素有关。     

超空泡技术在反潜作战中的应用设想

随着反潜深度加大,反潜距离增加,当前反潜作战的难度越来越高。对反潜武器作战装备的发展现状进行了概述,分析了现有反潜作战样式的不足;阐述了超空泡武器的发展现状与优势,提出了应用超空泡技术,发展一种依托火炮平台发射超空泡反潜弹药的初步设想,并对超空泡反潜弹药的弹道性能进行了仿真计算,文末展望了该型反潜弹药的应用前景。     

远海远域移动平台条件下GNSS卫星授时性能评估

相较于在陆地静止条件下的卫星授时性能,在远海远域的移动平台条件下更易受到可视卫星条件和空间电磁环境所带来的影响.在东西伯利亚海域测试点、航行最北测试点、北冰洋返航点、白令海测试点、日本海测试点,利用高性能铯原子钟作为卫星接收机的参考外频标进行授时试验.从授时误差抖动、可视卫星数和频率准确度等方面分析了远海远域动态全球卫...