北半球中低纬大气太阴潮汐对Es层的影响

本文采用中低纬度数个台站的数字测高仪观测数据分析了Es层参数的大气太阴半日变化,结果表明：Es的临界频率（foEs）、遮蔽频率（fbEs）及虚高（h＇Es）中均存在太阴半日周期的振荡。foEs和fbEs的太阴半日潮日变化及季节变化趋势非常相似,只是foEs太阴半日潮的幅度大于fbEs太阴半日潮的幅度,两者的相位几乎无差值。中低纬5个台站Es层参数的太阴半日潮幅度和相位的日变化值、季节变化值均不同,随纬度变化。foEs和h＇Es的太阴半日潮存在年变化,在不同年份的相同月份,Es太阴半日潮的幅度和相位均有不同。值得提出的是我们还发现武汉foEs和h＇Es的太阴半日潮最大值和武汉中层和低热层大气太阴半日潮汐风最大值出现的月份相同。     

基于有限元模拟的碳纤维复合材料层合板拉伸失效机理分析

碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)具有高比强度、良好的耐腐蚀性,在汽车轻量化研究中受到很大重视。设计了三种不同铺层方式的碳纤维增强环氧树脂复合材料层合板(单向铺层([0°]₈),各向同性铺层([0₂/45₂/90₂/-45₂]_s),有取向铺层([0/45₂/90/-45₂/0₂]_s)),研究其拉伸破坏形式,并结合有限元模拟进行分析验证。结果表明,拉伸强度与模量主要取决于层合板中沿拉伸方向排列的纤维层数量占比,占比越高,拉伸强度与模量越大。不同角度铺层呈现不同破坏形式,断裂时0°层纤维与基体均发生破坏;±45°层与90°层断裂主要以基体开裂为主;层间结合较好的情况下,0°层和90°层会受到相邻±45°层的影响发生剪切破坏。有限元模拟结果与试验结果匹配度较高,为后续建立汽车零件级产品失效模式评估系统奠定了基础。     

基于大气电场资料的雷电临近预警研究

通过分析深圳地区2012年6—9月17次雷暴过程的电场观测资料,并结合广东省闪电定位资料,发现当雷暴云移近电场仪测站时,在测站的防护区内(距测站10 km半径范围内),闪电发生前的电场幅值快速增加且伴随有快变抖动的现象,并且快变抖动和闪电的发生具有0-1化对应关系,即当有电场的快变抖动出现的情况下,电场达到一定阈值并维持一段时间后,防护区内发生闪电的可能性很大.因此根据大气电场的波形特征,提取出与闪电相关性较高的因子,利用多元回归技术建立一套预报方程,根据该预报方程得出最佳预警参数.结果表明:当大气电场阈值达到0.86 kV/m,且在10.73 min内电场能维持在阈值上,并伴随有电场的抖动时,在防护区内发生闪电的可能性很大,预警准确率达53%.     

顾及时空因素的青藏高原地区加权平均温度模型

大气加权平均温度(T_m)在GNSS大气水汽反演过程中扮演着关键角色.本文针对现有的T_m模型在青藏高原地区的适用性较差等情况,利用2014—2017年青藏高原地区13个探空站观测数据建立了一种顾及地面温度、高度、纬度及季节变化的青藏高原地区T_m模型(TPT_m模型).以2018年的探空资料为参考值,对TPT_m模型进行精度检验,并与常用的Bevis模型、局域精化后的Bevis模型(Bevis-TP模型)和GPT2w模型进行比较分析,结果表明：TPT_m模型具有相对较好的精度,其年均偏差和均方根误差(RMS)分别为0.07 K和2.76 K,相比Bevis、Bevis-TP、GPT2w-5(5°分辨率)和GPT2w-1(1°分辨率)模型其精度(RMS值)分别提高54.5%、30.8%、36.3%和27.6%;此外,将TPT_m模型用于GNSS水汽计算,其导致的水汽计算理论RMS误差和相对误差分别为0.10 mm和1.02%.因此,TPT_...     

压实钢渣-膨润土覆盖防渗材料试验研究

为了实现钢渣在工业固废堆场覆盖层中的应用,采用膨润土改良钢渣的防渗性.通过柔性壁渗透试验,测量压实钢渣-膨润土混合材料的饱和渗透系数k_s.结合压汞法、X射线衍射和扫描电镜技术,分别观察试样的孔隙分布、蒙脱石矿物层间距和矿物形态,从微观尺度分析k_s的影响机理.提出满足防渗层渗透性要求(k_s≤10-9 m/s)的配方与制备方法.结果表明,膨润土预水化处理使试样的k_s降低至未处理试样的1/2.改良钢渣级配后,钢渣颗粒间的大孔隙比例降低,使试样的k_s降低至不良级配试样的1/5.钢渣掺和怀俄明膨润土试样的k_s和孔隙分布与掺和钠化钙基膨润土试样的相似.钢渣的高盐浸出液使蒙脱石层间距增大、结合水减少,对膨润土的渗透溶胀起抑制作用;钢渣水洗处理可以缓解该抑制作用,减少蒙脱石团簇的产生,使试样的k_s降低至未处理试样的1/10.     

基于无人机高光谱遥感的草原植物冠层滞尘量估算

为了探索无人机高光谱遥感估算草原植物冠层滞尘量的可行性,以内蒙古自治区宝日希勒草甸草原为研究区,利用1/10000天平和叶面积仪测定植物冠层滞尘量,通过成像光谱仪采集机载高光谱影像,分析滞尘对冠层光谱反射率和三边参数的影响,探究滞尘量与单波段反射率和光谱指数的相关关系,建立基于光谱参数的植物冠层滞尘量估算模型。结果表明：(1)随着滞尘量增加,可见光波段反射率先升高后降低,但整体呈降低趋势,近红外波段的反射率逐渐降低;冠层滞尘对三边位置无显著影响,与黄边幅值(D_y)、红边幅值(D_r)、黄边面积(SD_y)和红边面积(SD_r)呈显著负相关;(2)冠层滞尘量与原始光谱反射率相关系数均为负值,比值指数(RI)、差值指数(DI)和归一化指数(NDI)均会不同程度影响滞尘量与光谱数据的相关性;(3)以R₅₄₂,R₉₆₉(542,969 nm光谱反射率),DI_720,969,NDI_725,890,D_y和D<...     

TiAl合金表面Al-Y渗层的抗热腐蚀性能（英文）

针对TiAl合金抗热腐蚀性能不足的问题,采用扩散渗法在其表面制备了Al-Y渗层,研究了催化剂类型对渗层组织结构的影响,分析了渗层的热冲击性能,对比研究了TiAl基体和Al-Y渗层在25%NaCl+75%Na₂SO₄熔盐(质量分数wt.%)中的热腐蚀行为。结果表明:用不同催化剂制备的Al-Y渗层具有相似的结构,与基体均为良好的冶金结合,由外向内均由富Al外层、TiAl₃中间层和TiAl₂内层构成,但当采用NH₄Cl为催化剂时,渗层的致密度和均匀性较用NaF和AlCl₃·6H₂O催化剂好。在1000℃热冲击下,Al-Y渗层较基体合金具有更强的抗热冲击性能。TiAl合金在热腐蚀时,基体中的片层状α₂-Ti₃Al相首先与O、S介质发生选择性腐蚀,随后形成灾难性腐蚀;而Al-Y涂层在热腐蚀初期会形成致密的Al₂O₃氧化膜,有效地保护了渗层,随着热腐蚀时间的延...     

等离子喷涂氧化铝涂层的制备及微观结构研究

为提高20钢表面的性能,采用大气等离子喷涂的方式在20钢表面制备了氧化铝绝缘陶瓷涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计测试等方法分析了涂层的物相组成、微观组织结构和显微硬度等,对涂层截面图像进行了处理,计算平均孔隙率,并考察了显微硬度。结果表明：大气等离子喷涂Al₂O₃粉末的过程中,发生了相变,制备的涂层中出现了γ-Al₂O₃这一新相。样品由基体、黏结层和涂层组成,各层直接界面清晰,致密性良好,涂层截面呈片层状的重叠结构,因Al₂O₃粉末自身特点造成涂层表面有少量微裂纹,属正常现象。涂层的平均孔隙率为7.36%,显微硬度为708 HV,具有良好力学性能,符合产品使用标准。     

季节指数改进的PM2.5质量浓度组合预测模型研究

随着我国的经济和城市化迅速发展,PM_2.5主导的区域空气污染已成为紧迫、突出的环境问题。据相关研究表明,PM_2.5在不同季节质量浓度差异较大。根据广州市2015~2019年的PM_2.5月均质量浓度数据,结合大气污染物及气象因素,引入季节指数,建立预测PM_2.5质量浓度的改进多元线性回归和多层感知器组合预测模型,探析广州市大气污染物中PM_2.5质量浓度的变化规律。结果表明,用季节指数改进的组合预测模型对PM_2.5质量浓度进行预测分析,拟合结果良好。使用不同评价指标将组合模型与传统的多层感知器预测模型和多元线性回归模型进行对比,该组合模型的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)、平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)、平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分别比多层感知器模型减少了23.1%、31%、24.2%;比多元线性回归模型减少了35.3%、41.3%、41%。该模型精度均优于传统的多元线性回归模型和多层感知器模型,能更好地预测环境PM_2.5质量浓度,为优化环境提供参考。     

3G-ALE系统数据链路子层算法仿真分析

在第三代短波通信系统协议中 ,采用通信持续时间小于短波信道固有的衰落周期的突发数据波形 (BW0～ BW3)的形式传输数据 ,同时利用莱斯 (Rician)信道和高斯白噪声信道 (AWGN)对短波信道进行建模 ,并在 MATL AB/ Sim ulink环境下通过搭建短波信道系统模型 ,在对 BW0～ BW3在短波信道中的误码性能进行仿真的同时 ,也对 3G- AL E系统中具有系统自适应功能的交织器抵抗突发错误的性能进行了详细的仿真。仿真结果表明 ,第三代短波通信的协议设置可以极大地提升短波通信系统的整体性能。     

狮子座流星雨爆发对偶发E层的影响

狮子座流星雨是比较强的周期性流星雨,出现在每年的11月14-21日。爆发的峰值一般出现在11日左右。电离层偶发E层的成因很复杂,普遍认为流星雨是影响其的因素之一。本文利用武汉电离层观测台DGS256数字测高仪1999-2003年连续5年的观测数据,分析了狮子座流星雨爆发期间,偶发E层出现率的变化情况。得到,在狮子座流星雨爆发当天和之后的1-2天,偶发E层的出现率明显增强。且在流星雨爆发后的1-2天偶发E层出现率的峰值较当天的值大。     

多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素的模式分析

深入研究大气边界层气象现象的发生、发展、消散机制,需要获取三维同步气象要素数据,而现有探测技术与手段难以提供.因此,提出利用多旋翼无人机群进行自主探测大气边界层气象要素的探测模式,并就探测模式的背景与意义、特点与优势、流程与可行性,以及需要进一步研究的相关科学问题进行了分析,认为多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素的探测模式针对性、灵活性、机动性、可操作性强,并具有自主动态同步探测、自主智能追踪探测等功能.     

利用大气电场资料进行雷暴预警预报

在叙述大气电场变化规律和大气电场仪功能的基础上,分析了2007年银川地区大气电场变化与雷暴天气的对应关系和特点,并根据大气电场强度的变化,提出了通过设定某一阀值的方法来提前预警预报雷暴天气的发生和发展.结果表明,当发生雷暴天气时,大气电场强度会出现不规则的波动.设定大气电场强度剧变达到某一个异常数值（阀值）的方法,能够提前开展雷电预警和预报工作.     

电性源短偏移距瞬变电磁场扩散规律三维数值模拟

电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)采用近源探测形式,极大地提高了信号强度,目前对电性源短偏移距瞬变电磁响应特征的研究主要基于一维模型,且主要讨论电场E_x分量和磁场H_z分量的响应特征和探测能力,不利于复杂目标体的精细探查。基于以上问题,采用三维时域有限差分法,对电性源短偏移距瞬变电磁场在地层中的扩散规律进行了模拟,并研究了三维异常体对电性源短偏移距瞬变电磁场扩散的影响。结果表明:电场E_x分量的正极值区域主要集中在发射源附近,并随着时间的推移逐渐向下扩散; 电场E_y分量正极值区域和负极值区域分别位于发射源两端,并随着时间的推移逐渐向下、向外扩散; 电场E_z分量在地层分界面产生跃变; 磁场H_x分量正极值区域和负极值区域分别位于发射源两端,并随着时间的推移逐渐向下、向外扩散; 磁场H_y分量上部为负值区域,下部为正值区域,说明H_y分量也会受到返回电流影响; 磁场H_z分量极值区域主要位于发射源下方,并随着时间的推移逐渐向下移动; 对于三维异常体,电场E_x分量和磁场H_y分量的灵敏区域位于异常体上方,而电场E_y分量和磁场H_x分量的灵敏区域位于异常体外部,且分布在异常体四周,磁场H_z分量的灵敏区域位于异常体两侧(靠近发射源和远离发射源位置),说明电性源短偏移距瞬变电磁场的5个分量对三维异常体的灵敏区域不同,不同的分量应选择不同的区域进行观测。     

Effect of interface layers on electron field emission properties of amorphous diamond films

Hydrogen-free high sp~3 content amorphous diamond (AD) films are deposited on three different substrates——Au-coated Si (Au/Si), Ti-coated Si (Ti/Si) and Si wafers. Electron field emission properties and fluorescent displays of the above AD films are studied by using a sample diode structure. The compositional profile of the interfaces of AD/Ti/Si and AD/Si is examined by using secondary ions mass spectroscopy (SIMS). Because of the reaction and interdiffusion between Ti and C, the formation of a thin TiC intermediate layer is possible between AD film and Ti/Si substrate. The field emission properties of AD/Ti/Si are sufficiently improved, especially its uniformity. A field emission density of 0.352 mA/cm~2 is obtained under an electric field of 19.7 V/μm. The value is much more than that of AD/Au/Si and AD/Si under the same electric field.     

厚砂层钻孔灌注桩成孔泥浆配比分析

结合武汉二七长江大桥配套工程钻孔灌注桩的施工,介绍了钻孔灌注桩护壁泥浆的成分及其作用,指出应根据不同地质条件配制不同比例的泥浆.针对本工程地质的特厚砂层情况,有意识地进行了泥浆配比试验,并根据桩基完整性与泥浆成分配比分析,得到了适合本工程地质的泥浆配比,以积累钻孔灌注桩在厚砂层施工的经验.     

基于GPS掩星观测的全球偶发E形态学研究

利用COSMIC和GRACE系统提供的2009年12月至2010年2月(南半球夏季)、2010年6月至8月(北半球夏季)的GPS掩星观测数据,通过分析电离E层高度范围内C/A码信噪比扰动情况,研究偶发E随地理位置、高度和地方时变化的月平均特征,研究结果表明,较强的信噪比扰动主要出现在距地面90～110 km高度范围;在南纬、北纬15°～45°,信噪比扰动有明显的半日变化;在南纬15°至北纬15°,信噪比扰动以周日变化为主.统计结果与已知的全球偶发E形态学特征较一致,说明利用GPS掩星观测技术可以有效地监测全球偶发E的形态学特征.     

瑞利激光雷达探测中层大气密度和温度

利用瑞利（Rayleigh）散射激光雷达探测中层大气密度和温度的原理和方法,能够探测30~90 km范围的中层大气密度和温度的垂直分布。根据这种方法和实际测量得到的数据,把反演得到的结果与标准大气模型CI-RA86观测结果进行了对比,凸显具有较好的一致性。在一般情况下,30~65 km高度范围内激光雷达获得的大气密度与CIRA86密度偏差≤5%;温度偏差〈3 k,而在75 km以上温度偏差较大。     

ε-Ga2O3/SiC异质结自驱动型日盲光电探测器

构建合适的异质结是改善光电探测器性能的一种有效方法,为了提升超宽禁带半导体Ga₂O₃薄膜日盲光电探测器的光电性能,采用金属有机化学气相沉积技术在SiC单晶衬底上成功异质外延了高质量的ε-Ga₂O₃薄膜,并制备了ε-Ga₂O₃/SiC异质结光电探测器。探究外延薄膜的晶体结构和吸收光谱可知,单一取向的ε-Ga₂O₃薄膜对日盲区紫外光表现出强烈的吸收特性。得益于较强的内建电场,制备的异质结光电探测器件具有出色的自驱动光电响应特性。在无外置电场条件下具有稳定的深紫外光响应,其具有暗电流低、灵敏度高的特点。在0V偏压、254nm紫外光辐照下,探测器光暗电流比高达10⁴,光响应度达到0.3mA/W,比探测率达到1.45×10¹⁰cm·√Hz/W。ε-Ga₂O₃/SiC自驱动光电探测器的成功研制可为实现零能耗探测器件的制备提供理论思路和实验指导。