山西遥测地震台网的技术管理

本文以山西3个地方性遥测地震台网为例,对如何加强遥测地震台网的业务技术管理和提高台网的产出质量等问题作了研究初探讨。为遥测地震台网在地震监测中更好地发挥其效益提供了参考。     

中国载人深潜之路

海洋地质学家、中国科学院院士汪品先说:“深海是人类在地球上了解最少的区域,深海地下更是一片未知世界。”北京时间2020年11月10日清晨4时20分左右,马里亚纳海沟海域,我国自主研制的全海深载人潜水器“奋斗者”号载着3名潜航员,从“探索一号”母船机库缓缓推出,被稳稳地起吊布放入海。     

强风天气条件下海气动量交换参数的观测分析

利用近岸海上气象平台对登陆台风“黑格比”近海层风廓线观测资料,计算分析了近海层大气的湍流动量通量交换参数,以期认识高风速情况下的海气动量交换特征.数据分析结果显示,当海面上方 10 m处风速U10≤24 m/s时,摩擦速度(U*)随风速的增大而增大,当U10＞24 m/s时,U*呈饱和趋势.海面粗糙度长度(Z0)、拖曳系数(Cd)在低风速( U10≤6 m/s)随风速的增大而减小,在U10处于6～24 m/s之间时,Z0、Cd随风速的增大而增大,当U10＞24 m/s时,Z0、Cd达到极值后开始减弱.Z0、Cd极值出现在U10为24～28 m/s之间.并对高风速时拖曳系数衰减现象的对应机制进行了讨论.另外,还探讨了台风期间的阵风因子(G(t,T))等参数的演变特征.     

机动力建模条件下的GEO卫星机动期间定轨

GEO卫星频繁的轨道机动对高精度、实时不间断的导航服务需求提出了更高要求。针对该问题,提出了基于机动力模型的轨道确定与外推方法,尝试利用机动期间的卫星推力信息建立机动力模型。从而实现连续的动力学定轨,保证了机动期间导航服务的实时性和高精度要求。利用北斗系统中GEO卫星实测数据进行了定轨试验与分析。结果表明:采用基于已知机动力模型的轨道位置确定精度优于50 m,明显优于目前几何法定轨的精度,为机动期间导航卫星定轨提供一种的新技术思路,对于提高导航服务精度和连续性具有一定的参考意义。     

应用神经网络建立水下拖曳体轨迹姿态水动力控制模型

以拖曳体的拖曳水池样机试验取得试验数据作为训练样本,采用LMBP算法,建立基于神经网络理论构建的可控制水下拖曳体轨迹与姿态水动力控制数值模型,并进行LMBP模型仿真检验。结果表明,利用所建全的神经网络模型对拖曳体在一定控制动作下的水动力响应预报是令人满意的。     

精密弦矢导线法与边角导线法比较浅析

精密导线法分为边角导线法和弦矢导线法，是监测水库拱坝水平位移的重要方法。弦矢导线法是根据导线边工变和矢距变化的观测值来得坝体的实际变形量；边角导线法则是根据导线边长变化和导线的转折角观测值来计算坝体的变形量。比较分析了边角导线法和弦矢导线法的设计原理与设计方法，认为精密弦矢导线法与精密边角导线法相比具有如下优点：（1）复测简单，速度快，劳动强度小；（2）精密高且稳定，不受折光等外界条件影响；（3）便于采用数字化遥测，可为实现位移值计算自动化奠定良好基础。     

青藏高原边坡地形重力波拖曳方案应用的个例研究

本文针对我国西南地区的一次持续性暴雨过程,利用WRF模式引入地形重力波拖曳方案进行120h的模拟,对比结果认为引入地形重力波拖曳的模拟效果总体看来略有优势,并详细分析了不同模拟时段的位势高度场,风场,海平面气压场与降水,其结果认为,引入与未引入地形重力波模拟的差异主要出现在48~72h之后,位势高度场方面,72h之后,在青藏高原主体上引入拖曳方案后的模拟结果相对未引入拖曳方案的结果是正偏差,高原下游地区为负偏差,引入后的模拟相对准确;风场模拟方面同样72h以内的模拟差距较小,72h之后高原上出现一处气旋性涡旋,其中心位置的模拟,引入拖曳方案后的结果相对准确,本次个例中出现的一例西南低涡,两实验都能够较好的模拟出700h Pa的气旋性涡旋;降水模拟的结果表明,在72h之后,对于四川地区降水中心位置的模拟,引入拖曳方案的模拟有所提高,但中心依然过强。这方面主要考虑降水的模拟牵涉模式内部更为复杂的处理过程和其他因素,地形重力波拖曳只是其中一个影响因素而不是核心因素。另外此方案对温度场及海平面气压场模拟的影响不明显。理论上讲引入地形重力波拖曳效应的模拟是物理过程相对更为完善的,在本次个例中模拟效果也略优,但在高原下坡复杂地形处长期应用的模拟效果仍需要更多的测试,将在后续工作中加以完善。      

Assessment of surface drag coefficient parametrizations based on observations and simulations using the Weather Research and Forecasting model

海气界面动量交换对台风发展起着重要作用,其估算公式依赖于拖曳系数。本文利用观测和台风模拟试验对八种拖曳系数参数化方案进行系统的评估。结果表明,相对于早期的参数化方案,近些年提出的参数化方案对拖曳系数的描述有了显著的改进,主要体现在高风速条件下。不同的拖曳系数参数化方案对超强台风"海燕"的模拟路径几乎没有影响,但是对其强度、尺寸和结构的模拟结果有显著影响。     

浮式探测器拖曳状态预测分析

引入升级拉格朗日方法,描述浮式探测器拖曳系统在收\放缆及定长拖曳阶段系缆上质点的运动情况。结合凝集质量法建立变缆长拖曳系统的动力学模型。仿真算例中浮式探测器无自主动力,其阻力系数已通过拖曳水池实验得到。仿真计算了不同拖曳航速及放缆速度情况下,各个阶段时拖缆的构型以及探测器的运动响应。讨论了拖曳速度和放缆速度对探测器运动的影响。本方法为浮式探测器的运动预测提供了理论依据。