蒸发波导环境下风浪对电磁波传播影响的数值模拟研究

蒸发波导是一种特殊的大气波导,在其中传播的电磁波信号会被陷获在近海大气层中,实现超视距传播。受海表面温度、湿度、风速、微波频率等因素的影响,海洋蒸发波导环境中的微波传播特性起伏变化很大,规律十分复杂。以往的工作主要通过计算这些气象因素对蒸发波导条件下大气折射率剖面的影响来分析它们对路径损失的作用,其结果与实验数据仍有较大差异。本文在一定的蒸发波导条件下,利用一维分形海面模型产生海面"地形",将其作为抛物方程电磁波传播模型的边界条件进行计算,得到相应的路径损失,并与传统计算方法进行对比,分析了不同蒸发波导高度、不同频率及不同接收天线高度时的数值模拟情况,可为舰艇通信系统或者雷达系统的设计提供相应的依据。     

基于MEP-DEA法的葫芦岛市水资源短缺风险损失研究

以葫芦岛地区为例,对其用水效益系数及缺水量概率密度函数利用MEP-DEA模型推演,在此基础上研究了2010-2030年研究区的风险损失。研究表明:2015-2020年间葫芦岛市水资源短缺风险损失较高,而后呈逐渐下降的变化趋势; MEP-DEA模型具有较高的精度和较小的残差值,可为区域经济发展规划和水资源配置提供科学的指导。     

出流边界对京津冀地区强对流局地新生及快速增强的动力效应

2022年6月26—29日长江中下游梅雨锋雨带南压减弱,29日江西降水却显著加强,北部出现了一条窄而强的暴雨带,南昌城区2 h降水超100 mm,最大小时降水量113.2 mm,引发严重内涝。利用常规观测、ERA5再分析、风云气象卫星和多普勒天气雷达等资料分析南昌城区此次短历时暴雨成因及中尺度特征和维持机制,结果表明：暴雨发生前江西850 hPa西南气流显著减弱,而水汽、能量却增加,28日08∶00—29日08∶00南昌露点温度、整层可降水量、总温度分别由23.5℃、57.5 mm、76℃上升至26℃、69 mm、81℃,有利于对流性强降水发生发展;高层持续强辐散、600—800 hPa干冷空气侵入、925—975 hPa边界层急流增强导致水汽在边界层强烈辐合等是暴雨主要成因;暴雨发生初期,赣东北对流回波具有明显后向传播特征,与赣西北东移回波在南昌合并快速发展,降水迅速增强,合并后强回波带南侧、西南侧不断有对流单体新生向东北方向移动汇入,造成强回波在南昌停滞少动;对流单体在冷池出流与环境大气的辐合线上新生,赣东北、赣西北辐合线分别位于对流带的西侧、东侧,两条辐合线移动方向相反在南昌地区相遇致对流回波快速发展;回波发展使得冷池增强,冷池出流辐合抬升加强又促使回波发展,形成正反馈,是南昌强回波维持机制。

     

基于深度学习的天气雷达回波序列外推及效果分析

天气雷达探测资料是进行强对流天气临近预报的主要参考数据。针对传统雷达回波外推方法中存在资料信息利用率不足和外推时效有限的问题,文中利用神经网络进行雷达回波的外推、利用预测神经网络模型进行2 h以内的回波变化预报。回波外推问题的关键是回波时、空序列预测问题,该网络具有解决时间记忆问题的长、短时记忆单元（Long Short-Term Memory,LSTM）和提取空间特征的卷积模块。应用福建、江苏和河南多年的雷达探测资料构造训练和测试数据集。为消除降水的不平衡和提高对强回波的预报准确率,网络采用带权重的损失函数进行训练。对光流法和预测神经网络进行测试集检验以及个例分析,结果表明,在相同外推时效和检验反射率阈值的情况下,预测神经网络的临界成功指数、命中率均高于光流法,虚警率低于光流法。不同类型降水预测神经网络的SSIM值（structural similarity）均高于光流法,且层状云降水的SSIM值比对流云降水的大。因此,预测神经网络对强回波的预报能力高于光流法;在预报时效性上,预测神经网络模型具有一定的优越性;预测神经网络对层状云降水预报的准确率比对流云降水的高。      

横向非均匀介质中弹性地震波传播的数值模拟

应用混合变量弹性动力学方程和线性常微分方程组的矩阵指数解法，将层状介质中广泛应用的弹性波传播矩阵解法推广至横向非均匀介质，给出了一种可计算复杂地质体中弹性波传播的广义传播矩阵数值解法。该方法可模拟任意震源及所产生的各种体波、面波，数值结果表明具有很高的计算精度。     

Theoretical and experimental study of breaking wave on sloping bottoms

This paper studies the continuous evolution of breaking wave for the surface water waves propagating on a sloping beach. A Lagrangian asymptotic solution is derived. According to the solution coupled with the wave breaking criteria and the equations of water particles motion, the wave deformation and the continuous wave breaking processes for the progressive water waves propagating on a sloping bottom can be derived. A series of experiments are also conducted to compare with the theoretical solution. The results show that the present solution can reasonably describe the plunging or spilling wave breaking phenomenon.     

基于Web的雷州文化数字化展示传播平台关键技术研究

为解决雷州文化缺乏对外展示传播平台的困境,将三维激光扫描、物联网、多维图像展示、虚拟漫游等技术相结合,采用技术集成理念,详细设计平台架构、功能模块,构建雷州文化空间数据库、知识库,并运用三维图像处理、场景建模、360度全景漫游等技术对重点文物进行虚拟化展示,实现基于Web的雷州文化数字化展示传播平台,重点阐述全景漫游、基于文本和内容的图像检索、数据库快速访问等关键技术。     

空间碎片轨道协方差传播及其动态校正

轨道误差传播研究在空间碰撞风险分析、任务规划等空间态势感知领域具有重要作用。轨道误差常用误差协方差矩阵表达,其传播方式主要有线性传播模型与非线性传播模型两种。线性传播模型通过状态转移矩阵外推初始协方差矩阵,计算快速,但因将高度非线性化的轨道动力学问题线性化描述,导致传播精度随时间快速降低。非线性传播模型精度高但计算慢,难以进行大规模碎片群的轨道误差传播。在轨道误差传播特性分析的基础上,提出了一种获得较为真实的空间碎片轨道预报误差的方法,分3步进行:初始协方差矩阵的构建、初始轨道协方差线性传播以及基于实测数据对轨道预报协方差的动态校正。经大量案例统计分析,结果表明,校正后的轨道预报协方差,相较于线性传播结果,精度提高了60%以上,可服务于空间碰撞风险分析等高精度空间任务。     

安徽省古、新八景传播特征比较与景名审美机制研究

选取19组安徽省地级市的古、新八景,基于“三元传播模式”,总结与对比创作者、传播载体、欣赏者及内容方面的传播特征差异,对大学生进行半结构化访谈,通过编码技术和社会网络分析法构建景名审美机制。研究发现：(1)八景从古到新经历了从上流化到大众化的变化;(2)古八景的审美重点在于“虚”的情感感知和理解,而新八景偏向于“实”的了解和体验;(3)景名审美机制模型涵盖美的审视、美的共创、美的转移、美的理解、美的知觉和美的表达6个维度,各维度间的互动反映了“情理入—创想出”的特点。     

Loss of energy dissipation capacity from the deadzone in linear and nonlinear viscous damping devices

In a viscous damping device under cyclic loading, after the piston reaches a peak stroke, the reserve movement that follows may sometimes experience a short period of delayed or significantly reduced device force output. A similar delay or reduced device force output may also occur at the damper’s initial stroke as it moves away from its neutral position. This phenomenon is referred to as the effect of “deadzone”. The deadzone can cause a loss of energy dissipation capacity and less efficient vibration control. It is prominent in small amplitude vibrations. Although there are many potential causes of deadzone such as environmental factors, construction, material aging, and manufacture quality, in this paper, its general effect in linear and nonlinear viscous damping devices is analyzed. Based on classical dynamics and damping theory, a simple model is developed to capture the effect of deadzone in terms of the loss of energy dissipation capacity. The model provides several methods to estimate the loss of energy dissipation within the deadzone in linear and sublinear viscous fluid dampers. An empirical equation of loss of energy dissipation capacity versus deadzone size is formulated, and the equivalent reduction of effective damping in SDOF systems has been obtained. A laboratory experimental evaluation is carried out to verify the effect of deadzone and its numerical approximation. Based on the analysis, a modification is suggested to the corresponding formulas in FEMA 356 for calculation of equivalent damping if a deadzone is to be considered.