南水北调中线工程交叉建筑物水毁风险分析

南水北调中线工程输水总干渠上需建数以百计的河渠交叉建筑物。总干渠经过地区为暴雨多发区，只要其中任一座遭遇特大洪水而失事，干渠供水将会受到影响。对这些交叉建筑物进行水毁风险分析，是此项工程规划、设计和运行管理的供输水风险评价和可靠度分析必不可少的组成部分。主要从水文风险要素的辨识入手，采用概率组合法，建立了整个总干渠洪水水毁风险计算的框架，并提出了二维复合事件的风险计算模型。所建模型巧妙地解决了各交     

河流污染带的随机模拟方法

根据随机理论，推导了一个描述污染带变化的概率模型，并采用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ抽样法对其求数值解。该随机模型的解是一个随机物，实例计算表明，它的解能够反映任一计算点的浓度变化趋势及范围，并能够给浓度等值线附加上概率的意义，表现了在不确定因素的影响下，污染带随机变化的情况。     

一个高分辨对流层物质交换模式

在区域酸沉积模式(RADM)基础上,设计了一个高分辨对流层(TL)物质交换模式(EM3)。EM3在以下五个方面明显不同于RADM:第一,增加行星边界层(PBL)的垂直网格层次;第二、TL内考虑分层的垂直涡旋扩散系数型;第三,使用TL内分层的水平涡旋扩散系数型;第四,采用包含有植物冠层垂直结构影响的新干沉积速度型;第五,使用数值扩散小的二阶矩守恒平流格式.用EM3和RADM对OSCAR Ⅳ实例作对比模拟,结果表明EM3能更好地预测出TL内的三维物质分布规律,在同样条件下,两模式预测的PBL低层中心浓度比值均大于1.8,最大值可大于3。     

经典Ekman流,Ekman层的平衡风场及其扰动稳定性

本文首先利用变分方法,考察了边界层运动能量的变化,指出经典Ekman流是在不可压缩条件下,能量积分达最小值时的一种平衡运动。这对Ekman层运动的物理本质有了进一步的认识。其次,讨论了Ekman动量近似下的Ekman层的平衡风场特征,研究了该平衡风场附近扰动的稳定性问题,结果表明,在自由大气气压场不发生扰动条件下,Ekman层中存在一类新的与惯性不稳定相类似的动力不稳定,且其不稳定性可与Ekman抽吸相联系,还讨论了一般性条件下的扰动不稳定性问题。     

气候变暖对黄淮海地区小麦产量可能影响的模拟试验

本文分析了黄淮海地区小麦生育期内不同时段的温度、降水与产量的关系,分别得到了不同类型的偏回归系数曲线。在此基础上,进行了不同季节温度升高对小麦产量的影响及温度、降水同时变化综合影响的模拟试验。结果表明,各地不同季节气候变暖对小麦产量的影响不同:北部、中部地区秋季、冬季变暖将导致增产,春季减产;而南部地区则秋季、春季将减产,冬季增产(河南南部略有不同)。降水量变化对各地各季气候变暖产量效应的迭加作用不同:北部、中部地区秋、冬季降水有利于增产,春季降水对减产略起缓解作用;南方各季降水过多均对小麦不利。总的说来,大部分地区若小麦生育期内气候变暖变湿,将有利于增产,但南部地区降水过多有不容忽视的负作用。     

旋转流体物理实验中见到的大气环流特征

在合适的实验参数下(热力Rossby数R_(OT)=0.1,Taylor数T_a=2.2 ×10~7),在旋转斜压流中,大尺度地形强迫造成低频振荡以及大气环流中的“阻塞”流型。这是由于地形强迫造成的准静止波与行进波的相互作用及共振引起的。地形把波数单一的流动变成多波数的流动。地形强迫使波数减少。     

气象场相关结构对EOFs展开稳定性的影响

本文从矩阵扰动理论出发,提出利用矩阵的范数(norm)作为度量气象场随机扰动的稳定性指标,并由此间接推估EOFs展开的稳定性。经理论论证、数值试验和实例计算表明,气象场的相关性越好,达到稳定相关结构所需样本越小,由此得到的EOFs稳定性也越好,反之则不然。上述规律又直接受样本大小n和站点数目p的影响。对于不同的气象场来说,达到稳定EOFs的样本临界值不同,必须警惕EOFs展开有可能不是稳定的。