温州地区台风和下击暴流风场特征观测研究

利用风廓线声雷达在温州大罗山西北部的茶山地区从2019年4月到2021年9月对台风“利奇马”、“米娜”、“黑格比”以及2个下击暴流风场进行实测,获得了台风、下击暴流影响时的边界层风速剖面演变过程。比较各风场边界层规律：台风风场边界层最高,下击暴流次之,常态风场边界层最低。在台风中心30～129 km范围内,边界层高度沿气旋半径向外呈先增大后减小再增大的趋势。验证了二阶高斯拟合模型对于台风风场风剖面形态的适用性,实测台风近地50～400 m高度层均表现为D形风剖面,根据不同的参数取值,可以很好地拟合台风上部的S形风剖面。总结下击暴流风场演变过程的3个阶段：高层大风,影响时低层强风切变,影响后回归高层大风。验证了三阶高斯拟合实测模型与Oseguera与Bowles模型、Vicro模型、Wood与Kwok模型对于描述下击暴流风剖面形态的差异性。发现了滨海丘陵地形下实测的下击暴流风速均在100～400 m高度层先递减后递增。分析了台风风场与下击暴流的水平垂直方向风速相关性的差异,即台风风场与下击暴流分别在90～200 m、50～400 m高度层水平与垂直方向风速为正相关,均在近地层突变为负相关...     

不同山坡地形下光伏阵列风荷载干扰效应研究

目前存在大面积光伏阵列建设在山坡上,其所处山坡地形下的风环境与平地的风环境区别较大,但针对不同山坡地形下光伏阵列的风荷载干扰效应研究鲜有涉及。通过刚性模型测压风洞试验的方法,对0°风向角下,不同山坡坡度、不同倾角的2列3排的光伏板阵列进行风荷载分析对比。结果表明：相比于平地光伏阵列,山坡光伏阵列的光伏板所受风荷载并未因所处海拔高度变高、接触来流风风速增加而变大,反而有所减小;当坡度为30°时,山坡地形的光伏阵列中各板风荷载大小关系与平地的不同。研究成果可为山坡地形的光伏阵列的设计提供参考建议。     

HK-11型多卜勒声雷达与日本4R-400比较试验

1989年2月下旬,中国环境科学研究院的多卜勒声雷达研究组带着自行研制的HK-11型多卜勒声雷达在日本东京都大学潮岬风力实验场与京都大学、名古屋大学、北京大学等一起参加了国际卫星云气候计划的综合观测,取得了三天资料。为了资料的可靠性,HK-11型多卜勒声雷达和测风气球的观测资料进行了对比。HK-11的天线采用一般的三分量抛物面反射天线,而AR-400则采用先进的5×5阵     

HK-11型多卜勒声雷达的研制

本文简要的讨论了多卜勒声雷达的理论基础。介绍了HK-11型多卜勒声雷达的设计原理和技术特性。最后对其数据记录和资料识别作了说明。      

基于BP神经网络的污水格栅间气体监测

为实现对城市污水泵站格栅间内H₂S和CO有害气体浓度实时准确监测分析,设计气体传感器阵列监测系统,建立单隐层BP神经网络模型对气体浓度样本进行训练,确定网络隐含层数为9,训练函数为traindm,模型优化后输出的H₂S和CO气体浓度与实测值的平均相对误差分别为1.3%与0.4%。研究结果表明：采用BP神经网络模型对传感器阵列采集到的样本数据进行训练,可提高其测量精度,提升精度范围在57%～75%之间,能够满足对污水泵站有害气体监测的基本要求,所建立模型表现出良好效果。研究结果可为污水格栅间有害气体监测提供新方法。     

基于CALIPSO卫星数据的斜程能见度反演

基于CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)卫星气溶胶产品，采用平面平行辐射传输模型SBDART(Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Transfer)研究天津地区的斜程能见度。首先，使用CALIPSO卫星2015—2019年气溶胶产品对气溶胶消光系数廓线等垂直方向气溶胶光学特性进行统计分析。然后，针对具有“衰减型”气溶胶消光系数廓线的天气，采用SBDART模型求解大气辐射传输方程，得到天空背景辐射亮度，最后依据斜程能见度定义反演得到准确的斜程能见度。进一步，对使用Koschmieder定律和经验公式计算获得的斜程能见度准确性进行评估。结果表明，与经验公式法相比，在低能见度天气条件下，使用Koschmieder定律反演得到的斜程能见度更为准确，其平均误差小于15.0%,均方根相对偏差小于17.6%。此外，还对气溶胶消光系数廓线进行了拟合，并在斜程能见度反演中使用拟合的消光系数。结果表明，在低能见度天气条件下，拟合参数与近地面消光系...     

基于组合赋权雷达图的矿井热环境评价

为科学评价矿井热环境，采用层次分析(Analytic Hierarchy Process, AHP)、熵权和改进雷达图模型相结合的方法对矿井热环境进行综合评价。在矿井热环境评价及人体热舒适度分级标准研究成果基础上，以风温、相对湿度、风速等气候环境作为影响矿井热环境的主要因素，构建矿井热环境评价体系。将AHP和熵权法耦合以确定各评价指标权重，并基于改进的雷达图模型确定矿井热环境各评价等级的评估区间和评价对象的评估值。最后，以孟村煤矿401101采煤工作面上隅角为实例进行热环境评价，得到401101采煤工作面上隅角热环境综合评价值为0.205 0,评价等级属于“等级Ⅴ很不舒适”,评价结果与现场情况相符。基于组合赋权雷达图的矿井热环境评价模型能够准确、定量、直观地展示矿井热环境状况，可为矿井优化井下热环境提供参考。     

飞机结构试验疲劳裂纹在线测量与预警系统设计

疲劳裂纹是飞机结构主要损伤，及时识别并预警疲劳裂纹对保障飞机结构安全和完整性具有重要意义，基于银涂层的结构裂纹监测技术对裂纹萌生及小损伤敏感，具有在线、实时特点,应用前景广阔。本文面向飞机结构地面强度试验应用，设计开发了一种阵列式银粉涂层裂纹在线测量与预警系统，首先提出了一种分布式、多通道设计的总体架构,并对系统的软硬件展开了设计。最后对该系统进行了试验验证，结果表明，该系统可以实现对金属疲劳裂纹扩展的及时识别和报警。