大气波导与气象物理量场相关性的模拟分析

利用NCEP再分析数据和探空数据,使用MM5中尺度数值模式模拟分析了发生在中国东南沿海的一次大气波导过程与温度、湿度和位涡等气象物理量场的相关性.数值模拟分析表明:此次悬空波导的发生是西风槽等系统携带的冷空气与北上台风共同作用引起的,同时位涡场极大值区域(极大值一般大于2PVU)与大气波导出现的区域相对应,分析位涡场变化可作为大气波导机理和预报研究的途径之一.     

基于MM5V3的大气波导预报可靠性和准确度分析

利用GTS高空探测数据和FNL最终分析数据验证MM5V3中尺度数值天气预报模式预报大气波导的有效性,验证区域为东海关注区、南海关注区和亚丁湾关注区,并分别从可靠性和准确度两个方面进行了分析.1）用GTS高空探测数据对表面、悬空波导预报结果进行了验证,结果表明:对一般强度表面、悬空波导预报可靠度为60%~80%;对强波导预报可靠度为80%以上;对波导顶高预报均方根误差为500~800 m;波导强度预报均方根误差为10~20 M.2）用4天的FNL数据对蒸发波导高发区预报结果进行了验证,结果表明:蒸发波导预报可靠度为90%以上;波导顶高预报均方根误差为2~3 m.总体而言,对于表面、悬空波导,MM5V3对强波导的预报可靠度较高,对一般强度的波导预报可靠度较低,且波导预报准确度很低;对于蒸发波导高发区,MM5V3可以初步实现波导的预报.上述结果为检验中尺度数值天气预报模式预报大气波导的有效性提供了参考,具有现实指导意义.     

漯河一次大暴雨成因分析

本文利用Micaps和Ncep再分析等预报资料,针对2013年5月25日08时-26日08时,舞阳县大暴雨天气过程的成因进行了分析。结果表明:强正涡度平流促使中高空低涡切边线移动、地面低压发展成气旋,最强暴雨区与中高空系统位置对应。不同日期时次、不同时效、不同层次的物理量预报产品互有优劣。通过对比可知:垂直速度是准确预报暴雨的最佳方法;涡度、散度、涡度平流的预报效果次之;水汽通量散度的预报效果最差。另外,假相当位温对24-72小时预报也有较大的参考价值。     

无线自组网个体移动模型分析

应用Palm积分分析随机点模型、随机方向模型和随机游走模型的平稳速度分布,证明速度衰减问题源于各个移动周期内速度和持续时间的相关性.应用Palm积分和几何概率分析随机点模型和随机方向模型的平稳节点分布,证明这2种模型具有非均匀节点分布特征.应用中心极限定理证明无边界区域随机游走模型的轨迹端点成正态分布.结果表明时间型随机游走模型是最合理的个体移动模型.     

区域蒸发波导及微波路径损耗预报与验证

蒸发波导对近海面电磁波传播有重要影响,区域蒸发波导及微波路径损耗预报对评估海上雷达、通信、侦察等电磁系统的性能至关重要. 本文基于美国国家环境预报中心的GFS预报产品和NAVSLaM蒸发波导预测模型,对我国南海海域进行了大面积蒸发波导预报,利用欧洲中期天气预报中心发布的ERA5再分析数据进行了对比,并结合电磁波传播抛物方程模型开展了微波在蒸发波导信道中的路径损耗预报;然后利用在南海北部的路径损耗测试链路,对预报结果的准确性及时效性进行了验证. 再分析数据对比及海上试验验证结果表明,基于GFS数据开展的蒸发波导层中路径损耗预报,除个别异常点外,预报的路径损耗与实测值趋势相同,在前24 h结果与实测值较为吻合,误差在5~10 dB,可以用于大面积蒸发波导层中路径损耗的预报. 另外,试验发现,降雨会导致预报结果与实测数据有很大的误差,在进行电磁波传播计算时,应充分考虑雨衰、海面粗糙等海洋环境.     

区域海面蒸发波导预报与监测试验对比分析

基于中尺度数值天气预报模式（The Fifth-Generation NCAR/Penn State Mesoscale Model,MM5）建立了大气波导预报平台,使用GFS数据对包含我国黄海、东海以及南海海域的区域蒸发波导分布进行预报.将2015年12月份海上航行过程中监测的不同时刻、不同海域处的蒸发波导高度同预报结果进行对比分析,结果表明二者具有较好的一致变化趋势.考虑到实时测量时间分辨率高以及数值预报预报区域广的特点,在实际舰船雷达效应评估中可充分利用两种数据,实现海上微波传播效应的预测和预报.     

悬空波导环境下AIS信号超视距传播特性分析

大气波导可陷获无线电波信号,使其发生超视距传播现象,影响无线电系统信号传播预测和性能评估应用。本文针对由探空数据诊断的悬空波导个例,利用对流层电波传播确定性方法模拟岸-船自动识别系统(automatic identification system, AIS)传播链路,定量研究了不同悬空波导环境影响下AIS信号的超视距传播特性。结果表明：波导强度50 M单位且底高约7 m的悬空波导环境下,AIS信号发生明显超视距传播现象;波导底高约700 m且强度较大的悬空波导环境也会对AIS信号传播产生影响;相比于单一悬空波导模型,复合悬空波导(文中指两个悬空波导层结构组成)环境对AIS信号传播影响更大。本文研究成果可为大气波导监测反演、无线电系统设计、装备效应评估等应用提供重要理论参考。     

对称单负材料平面波导的波导模

基于经典电磁理论建立了芯层为单负材料的对称三层平板波导的导波方程,采用图解法研究了该波导中的TE和TM波导模,分析了TE波导模和TM波导模会受波导参数μ1/μ2和R的影响,给出TE模和TM模解的横向场分布图.结果显示,在单负材料的对称三层平板波导中只存在慢波导模,TE慢波模只能在磁负材料中传播,TM慢波模只能在电负材料...     

基于体素生长的移动体素算法

移动立方体是从三维数据场中抽取等值面的一种面绘制方法．文章提出的基于体素生长的移动体素算法可以对原算法进行改进，借用体素的生长只处理与等值面相交的那些立方体．并将这些体素以栈的数据结构形式进行保存，加快绘制速度；在三角面片形成处理中，使用移动体素的方法生成三角面片，消除了二义性。     

基于气象卫星数据的我国沿海悬空波导反演方法初步研究

悬空波导的测量方法有直接测量和间接测量两种.传统的直接测量手段只能得到单点的波导信息.间接测量也存在一定的局限性,不能获取高时空分辨率的波导多维空间信息.而静止气象卫星由于其高时空分辨率观测的特点,能对我国沿海海域大气环境进行时空四维监测.文中借鉴国外一种基于气象卫星数据反演悬空波导的方法,利用我国静止气象卫星FY-2G的云分类和云顶温度数据、地面观测数据及探空数据,分析该方法中各影响因素的敏感性,初步检验了该方法在我国沿海的适用性.提出建立本地海域悬空波导反演方法的几个关键问题：①选用高精度云顶温度反演数据;②选择合适规定层（850hPa或700hPa）;③根据本地数据得到一些参量的经验值;④建立本地参数化方案.下一步将寻找更多我国不同沿海海域的事例进行验证,该方法有希望运用到我国沿海大气波导监测中,为我国沿海大气波导监测和反演提供一种新方法新技术.     

Potential distribution and field dependence of electron velocity in bulk GaAs measured with a point-contact probe

The voltage distribution in GaAs has been measured by probing the potential along the surface of a lightly doped bulk-GaAs wafer. Using this distribution, the field dependence of the electron velocity was calculated. The mobility was found to be negative for electric fields between 3900 V/cm and approximately 7000 V/cm.     

一种提高羟基分子示踪速率测量精度的方法

为了尽量减小羟基(OH)分子示踪流场速率测量误差、提高测量精度,利用OH分子标记线沿宽度方向的强度分布近似为高斯函数的特征,用高斯函数对实验测量数据进行了拟合,用拟合数据的峰值位置作为OH分子标记线的中心位置,并以此作为测量基准位置,对典型的OH分子示踪速率测量数据进行了处理.结果表明,采用这一数据处理方法,可使流场速率计算精度明显提高.     

风向对蒸发波导环境特性影响的研究

海上蒸发波导环境特性在具体应用时很少考虑风向的影响.应用伪折射率模式,对我国东海和南海部分近海海域的数据分析表明,在我国近海海域,陆地风(离岸风)和海面风(向岸风)对蒸发波导的环境特性有一定的影响,影响程度随季节和海域的变化而不同.蒸发波导环境与传播试验场地的选择及其试验数据的处理应考虑风向的影响.     

Interferometric estimation of three-dimensional ice-flow usingascending and descending passes

Satellite radar interferometry (SRI) provides an important new tool for determining ice-flow velocity. Interferometric measurements made from a single-track direction are sensitive only to a single component of the three-component velocity vector. Observations from along three different track directions would allow the full velocity vector to be determined. A north/south-looking synthetic aperture radar (SAR) could provide these observations over large portions of the globe, but not over large areas of the polar ice sheets. The authors develop and demonstrate a technique that allows the three-component velocity vector to be estimated from data acquired along two track directions (ascending and descending) under a surface-parallel flow assumption. This technique requires that there are accurate estimates of the surface slope, which are also determined interferometrically. To demonstrate the technique, the authors estimate the three-component velocity field for the Ryder Glacier, Greenland. Their results are promising, although they do not have yet ground-truth data with which to determine the accuracy of their estimates     

具有虚拟领导的Flocking聚类算法

该文提出一种改进的带虚拟领导的Flocking模型,并基于此模型开发了一种数据聚类算法。在此算法中,数据集中的数据点被考虑为可以在空间中移动的Agent,并且根据改进的模型,生成有权无向图。然后从数据集中选定一组虚拟领导,每个数据点与其中个虚拟领导建立连接。所有与这个数据点有连接的邻居,都通过一个势函数产生场,对这个数据点进行作用,此数据点将沿着所有场矢量叠加的方向移动一段距离。算法中,虚拟领导的加入有效减少了数据点,特别是邻居较少的数据点向某个中心收敛的时间。在所有数据点不断受到作用而移动的过程中,同类的数据点就会逐渐地聚集到一起,而不同类的数据点则相互远离,最后自动形成聚类。此算法的实验结果表明,数据点能合理有效地被聚类,并且算法具有较快的收敛速度,同时,与其他算法对比也验证了此算法的有效性。     

激光超高温度梯度快速定向凝固研究

研究了激光重熔工艺参数对三种不同成分的Cu Mn合金重熔区微观组织生长方向的影响。结果表明 ,熔池中微观组织的生长方向强烈地受激光工艺参数 (激光输出功率和扫描速度 )和合金成分的影响。通过选择合适的工艺参数 ,实现了与Bridgman法类似的超高温度梯度快速定向凝固 ,其温度梯度可高达 10 6 K m ,速度可高达 2 4mm s。利用激光表面熔凝技术实现超高温度梯度快速定向凝固的关键在于 :1)在激光熔池内获得与激光扫描速度方向一致的温度梯度 ;2 )根据合金凝固特性选择适当的激光工艺参数以获得胞晶组织。     

车载搜索雷达行进间工作研究

行进间工作是车载搜索雷达的重要作战方式,文中分析了车载雷达系统在行进间工作时需要面对的主要问题.在行进间工作模式下,车体姿态的改变会对车载雷达系统的波束指向、动目标检测和目标跟踪产生影响.从波束补偿、速度补偿和跟踪补偿3个方面人手,探讨了解决雷达在行进间对目标的搜索和稳定跟踪的基本方法.