对流反演论文-胡煜,张文俊,任华堂,夏建新

对流反演论文-胡煜,张文俊,任华堂,夏建新

导读:本文包含了对流反演论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:突发污染事故,污染源,对流-扩散方程,逆过程

对流反演论文文献综述

胡煜,张文俊,任华堂,夏建新[1](2019)在《污染物对流-扩散逆过程源项反演的伴随方法》一文中研究指出针对突发污染事故中确定污染源时反向时间积分求解对流-扩散方程易导致计算发散的问题,通过建立目标泛函,利用伴随方法同时求解伴随方程和原方程,逐次迭代得到目标泛函的极值,以实现污染源的反演。为验证该方法的有效性,分别利用污染物空间分布和时间序列对污染源进行反演,其中污染源包括单污染源和双污染源。结果显示,计算值与解析解之平均相对误差小于15%,满足工程应用的精度要求。(本文来源于《水利水电科技进展》期刊2019年02期)

岳治国,余兴,刘贵华,戴进,朱延年[2](2018)在《NPP/VIIRS卫星反演青藏高原夏季对流云微物理特征》一文中研究指出青藏高原(下称高原)对东亚大气环流、气候变化及下游灾害性天气形成、发展有重要影响,研究青藏高原云微物理特征有重要意义。但因高原台站稀少,对云微物理研究不充分。NPP (National Polar-orbiting Partnership)卫星VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)传感器包含17个中分辨率通道(750 m)和5个高分辨通道(375 m),具有反演初生小块对流云的优势,能够利用NPP/VIIRS反演对流云的微物理特征。利用NPP/VIIRS卫星格点对流云云物理自动反演(Automatic Mapping of Convective Clouds,AMCC)软件对高原地区2013—2017年夏季(6—8月)过境的VIIRS资料进行了反演,得到了高原对流云的宏、微观物理特征,并计算了这些物理量在0.33°×0.33°格点上的平均值。分析得出如下结论:(1)反演云底温度(T_b)与那曲探空计算抬升凝结温度(T_(LCL))线性相关,相关系数为0.87,均方根误差为3.0℃。(2)高原对流云宏、微观物理特征为:一是云底冷(T_b为-5℃),云底离地高度为1800—2200 m,云内含水量低;二是云底云凝结核数浓度(N_(CCN))为200—400个/mg,最大过饱和度(S_(max))为0.7%,N_(CCN)少,S_(max)大,云滴凝结增长速率更快;叁是降水启动厚度(D_(14))小,为1500—2000 m,雅鲁藏布江流域及藏南地区D_(14)约500—1000 m,更加容易形成降水;四是云顶海拔高度为10—13 km,云厚度从南部5000 m逐渐减小到北部2500 m,云厚有限;五是晶化温度高,从中部、南部-30℃到北部-25℃,加之高原T_b<0℃,使得云内降水粒子以冰相为主。(3)高原对流云的这些微物理特征决定了其降水具有多发、短时、量小、滴大的特点。这些结论进一步深化了对高原夏季对流云的科学认识。(本文来源于《气象学报》期刊2018年06期)

吴晓锋[3](2018)在《基于单多普勒雷达的切变区风场反演技术及其在线状对流研究中的应用》一文中研究指出通过对现有的多普勒雷达风场反演技术的回顾,我们发现现有的风场反演技术在某些方面还存在一些不完善之处(尤其是不适用于非线性变化风场和生消演变较快的强对流区)。针对这些问题,本文提出叁种基于单多普勒雷达的适用于切变区的风场反演技术,通过误差分析发现多约束变分法是其中反演效果最好、反演误差最小的一种方法。将多约束变分法应用到线状对流系统的研究中,以获取线状对流系统中的风场结构特征,进而增强对线状对流系统的分析能力和预报能力。本文从风场反演的原理、算法的可靠性以及算法在线状对流系统研究中的应用叁个方面进行了详细的分析,并得到以下主要结论:相较逆矩阵法而言,多约束变分法的反演结果更加平滑,更接近真实风场;相较单约束变分法而言,多约束变分法的计算效率更高,且避免了将径向速度场误认为理想结果进行输出的情况。通过叁组合成数据对叁种算法的反演结果的误差分析表明:不管是在均匀风场、线性变化风场还是非线性变化风场中,多约束变分法的反演误差都小于其他两种算法,且能较好地反演非线性变化风场中的风切变区。通过与2015年6月1日发生在湖北监利的“东方之星”翻沉事件中双多普勒天气雷达(荆州雷达和岳阳雷达)的风场反演结果的对比发现:多约束变分法的反演结果与双多普勒雷达的反演结果基本一致,都可以较好地反映飑线系统的前侧入流、后侧入流、切变区以及辐合区,因此认为多约束变分法可以作为分析线状对流系统风场结构的有效手段。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01)

袁永万[4](2017)在《基于(火积)耗散极值原理的二维通道对流换热反演研究》一文中研究指出以布置矩形扰流元的二维通道为研究对象,结合反问题研究方法,开展强化传热优化研究。以火积耗散为目标函数,对布置不同扰流元数量时扰流元的间距进行反演优化,找到扰流元最佳节距,以达到最好的换热效果。首先建立物理模型,介绍火积与火积耗散极值原理,将火积作为目标函数用于反演。然后介绍改进的简化共轭梯度法。在二维矩形通道内布置数个扰流元,在等温边界条件下与定热流边界条件下分别对其换热情况进行数值模拟,分别得到了流场的努塞尔数、火积耗散值与扰流元节距的函数关系。结果表明扰流元的节距不同换热效果也不同,换热结果与扰流元节距成二次函数关系,扰流元的分布存在最佳值,函数分布存在极值,在等温边界条件下,火积耗散值有极大值;而在定热流边界条件下火积耗散值有极小值;努塞尔数在不同的边界条件下都有极大值。同时对不同扰流元数目的换热情况也做了模拟。在得到正问题的数值计算结果后,开展了对二维通道换热情况的反演优化,采用简化共轭梯度法,进行反演数值模拟,利用FLUENT软件动网格技术实现扰流元节距的优化,从不同的初始位置出发,寻找最优的节距,并与正问题计算结果进行比对,在计算过程中,对算法进行了多次修改,得到了更高精度的计算结果。与正问题一样,对不同的扰流元数目(从少到多)分别进行了反演优化,找到最优值。另外,在定热流情况下,火积耗散值的分布存在局部极值点,使用简化共轭梯度法的时候,搜索的结果会停留在局部极值点附近,为了解决局部极值的问题,我们对简化共轭梯度法做了改进,采用大的定步长简化共轭梯度法,使得搜索的过程不会陷入局部极值点从而在一定范围内解决了局部极值带来的影响。利用这种新的方法再一次进行了反演,最终结果表明,两种边界条件下,都能搜索到达最佳的极值点附近,从而验证了该方法的可靠性,也证明了火积耗散极值原理的正确性。采用反演的方式优化通道内的换热情况,可以更快的得到最优的结果,提高了效率,这种用于对流换热优化的计算方法值得推广。(本文来源于《河北工业大学》期刊2017-12-01)

赵璐瑶[5](2017)在《一维非稳态对流换热流体温度反演算法研究》一文中研究指出冷热流体交汇易发生热分层及热波动现象,长期的波动会因随机热应力而导致热疲劳。在核电厂的稳压波动管、安全注入管道等管道中,经常会因为冷热流体热分层现象发生热疲劳,所以及时获知管道内流体温度有重要意义。在不破坏管道整体结构的前提下,准确得到流体温度值成为科学与技术研究的重点之一。基于热传导反问题,本文构建了一维非稳态热传导模型。利用简单易测的外表面温度反演内部对流换热的流体温度,在保证结构完整性的条件下获知内部温度。准确求解热传导正问题是求解反问题的前提条件。本文在各项参数已知的前提下,基于有限差分法准确求解了所构建非稳态热传导模型的温度场,将正问题所得的准确值作为反问题的测量值使用。并分析了采样时间间隔和空间网格大小对数值解精度的影响。基于量子行为粒子群优化算法,利用外表面测量值构建了反问题模型,进而估计内部流体温度值。依据正问题的准确值,验证所建反问题模型的准确性。基于对上述算法的研究,本文设计了结合共轭梯度法来减小时间成本的混合算法,混合算法利用了共轭梯度法收敛速度快的特点,同时利用量子粒子群算法进行初步估计待反演量,避免了共轭梯度法受初值影响的缺点。对比分析两种算法的特性,探讨了多种参数对算法性能的影响。然后完成了算法的工程化,实现了用MFC对算法进行封装,完成了人机交互平台的搭建。最后设计了验证算法的对流换热实验装置,为后续装置的研制奠定基础。实验表明,量子行为粒子群优化算法具有全局搜索能力强,反演精度高,鲁棒性好的特点,缺点是计算时间长;混合算法收敛速度快,稳定性好,但是反演精度略低于量子行为粒子群算法,虽然牺牲了部分精度,却大大减少了计算时间。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01)

刘辉,寿亦萱,漆成莉[6](2016)在《AIRS反演沙氏指数(SI)在强对流天气中的应用试验》一文中研究指出1引言强对流天气通常包括强雷雨造成的暴雨、冰雹、雷暴大风、龙卷等中小尺度天气现象(雷蕾等,2011),暴雨、冰雹和雷暴大风是北京夏季出现频率比较高的强对流天气,具有强度大、时间短、破坏力强等特点。探空资料可直接反映出大气垂直的热力-动力结构,因而探空分析在预报及研究强对流天气时一直有着十分重要的地位。探空资料不仅可以提供大气环流形势图,还可以直(本文来源于《第33届中国气象学会年会 S21 新一代气象卫星技术发展及其应用》期刊2016-11-01)

刘贵华[7](2016)在《卫星反演我国南方对流云物理特征的初步分析》一文中研究指出利用开发的NPP/VIIRS卫星云微物理反演系统[1],获取云底温度[2]、边界层比湿、CCN[3]、降水启动温度、冰化温度(Tg)、云厚等物理量。通过对江西、四川、安徽、海南等地云对流云初步分析表明:对流云离地高度1~2km,云底暖(>15℃),云滴小,CCN浓度高(~1000个/cm3),碰并和混合相作用较强,冰化温度较高(~-20℃)。较高的边界层比湿和较重的污染导致暖底、高CCN浓度和小云滴。污染条件下裹了污染物的较大灰尘粒子成为巨CCN,在较湿环境和有利动力条件下可能导致较强的碰并作用,进而有利于冰晶繁生,使混合相作用加强,导致较高的冰化温度。进一步分析了积层混合云,分为地形抬升积层混合云和锋面抬升积层混合云,分析表明:地形抬升积层混合云的云滴小,云层较薄,云中碰并过程较弱;锋面抬升积层混合云的云底暖(15-20℃),碰并作用较强,从-10℃开始混合相过程作用较强,冰化温度较高(-15--22℃),部分云顶冰云、新生水云共存。通常情况下,以锋面抬升积层混合云为主要增雨作业云系,在实际作业时应关注云底、云顶温度及粒子有效半径,估计云内大滴或冰晶是否不足,利用FY2静止卫星跟踪云的演变,估计云的发展阶段,捕捉作业时机、确定作业部位、估计催化剂量。(本文来源于《第33届中国气象学会年会 S15 人工影响天气关键技术与业务应用》期刊2016-11-01)

李功胜,贾现正,孙春龙,杜殿虎[8](2015)在《对流弥散方程线性源项系数反演的变分伴随方法》一文中研究指出应用变分伴随方法研究终值数据条件下一维对流弥散方程中确定空间依赖源项系数的反问题.基于正问题的伴随问题,建立一个联系已知数据与未知系数的变分恒等式,进而验证误差泛函的极小点即为反问题的一个解.进一步,利用变分恒等式及对伴随问题解的控制,证明反问题解的唯一性.最后,应用最佳摄动量算法给出数值反演算例说明该反问题的数值稳定性与唯一性.(本文来源于《应用数学学报》期刊2015年06期)

杨光,朱明佳,金祺[9](2015)在《利用双偏振雷达反演对流云降水粒子相态》一文中研究指出双偏振多普勒天气雷达是近年才发展起来的新型天气雷达。双偏振多普勒天气雷达通过发射两种相互正交的线极化波,测量目标云的反射率因子、反射率差、传播相移差和相关系数等参量,通过计算可以得到目标云中极为重要的微物理场的信息(如云内粒子的相态、排列取向、空间分布和尺度谱等)。相对于常规雷达,双偏振多普勒天气雷达可以提高对云中粒子的探测精度,为数值预报提供高质量的初始场,加强对灾害性天气的监测预警和提高对气象目标的识别能力。本文介绍了一种利用双偏振雷达探测参量,使用模糊逻辑法反演降水粒子相态的方法。利用基本形式为梯形函数的隶属函数系来对这双偏振雷达探测参量进行模糊化,再根据给出的参数门限值,计算出对应各种降水粒子类型的概率值,进而反演出降水粒子相态结果。模糊逻辑算法一般包括四个过程:模糊化、规则推断、集成和退模糊。即根据降水粒子不同,将双偏振参量按照一定的阈值进行划分,给出不同取值区间对应的降水粒子的概率。对多个双偏振参量计算得到的多个概率进行集成,最后得到对粒子类别的判断结果。模糊逻辑算法最大的特点是不追求具体的降水粒子类型的量值,而是将回波信号分为各种等级,根据宽松的分级原则,可以求得较为合适的结果,具有较强的扩充性和兼容性。这种方法不受统计公式的影响,识别结果是不同类型的降水粒子相态,其结果可用于灾害性天气的监测和短时临近预报预警。通过对一次对流云降水个例进行反演和分析,对这种反演方法进行了验证。通过模糊逻辑法反演出的降水粒子相态识别产品,可以反映出降水区域的相态结构和粒子特征,其结果与实际天气过程的发展变化基本一致。(本文来源于《第32届中国气象学会年会S16 地基遥感观测技术与应用》期刊2015-10-14)

刘辉,寿亦萱,漆成莉[10](2014)在《高光谱大气红外探测仪(AIRS)反演大气不稳定度指数在强对流天气个例中的应用试验》一文中研究指出使用探空、NCEP-FNL数据和高光谱分辨率大气垂直探测仪(AIRS)标准反演数据计算大气不稳定度指数,对2011年6月23日北京强对流天气发生前的本地及上游大气中不稳定能量进行分析研究。分析发现:如果增加14时探空,综合利用08、14和20时探空数据计算北京站不稳定度指数,能够指示"6.23暴雨"过程发生前后从北京上空不稳定能量变化,但是上游关键区无探空数据;利用NCEP和AIRS数据计算不稳定度指数,可以在强对流天气发生前发现北京的上游关键区大气处于极端不稳定状态(K指数大于40,SI指数小于-5),有利于强对流天气发生。文章的研究结果表明,探空数据时空分辨率较低,不利于监测强对流天气的发生;质量控制后AIRS数据计算的不稳定度指数可以监测对流天气的发生;空间分辨率较低的NCEP数据监测小范围大气不稳定层结能力较低。综上所述,AIRS反演产品具有弥补探空资料时空分辨率不足的优势,利用AIRS L2反演产品计算晴空大气不稳定度指数产品可以监测到"6.23暴雨"天气发生前上游关键区大气层结稳定度状态,为预报员决策提供有效的辅助信息。(本文来源于《第31届中国气象学会年会S2 灾害天气监测、分析与预报》期刊2014-11-03)

对流反演论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

青藏高原(下称高原)对东亚大气环流、气候变化及下游灾害性天气形成、发展有重要影响,研究青藏高原云微物理特征有重要意义。但因高原台站稀少,对云微物理研究不充分。NPP (National Polar-orbiting Partnership)卫星VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)传感器包含17个中分辨率通道(750 m)和5个高分辨通道(375 m),具有反演初生小块对流云的优势,能够利用NPP/VIIRS反演对流云的微物理特征。利用NPP/VIIRS卫星格点对流云云物理自动反演(Automatic Mapping of Convective Clouds,AMCC)软件对高原地区2013—2017年夏季(6—8月)过境的VIIRS资料进行了反演,得到了高原对流云的宏、微观物理特征,并计算了这些物理量在0.33°×0.33°格点上的平均值。分析得出如下结论:(1)反演云底温度(T_b)与那曲探空计算抬升凝结温度(T_(LCL))线性相关,相关系数为0.87,均方根误差为3.0℃。(2)高原对流云宏、微观物理特征为:一是云底冷(T_b为-5℃),云底离地高度为1800—2200 m,云内含水量低;二是云底云凝结核数浓度(N_(CCN))为200—400个/mg,最大过饱和度(S_(max))为0.7%,N_(CCN)少,S_(max)大,云滴凝结增长速率更快;叁是降水启动厚度(D_(14))小,为1500—2000 m,雅鲁藏布江流域及藏南地区D_(14)约500—1000 m,更加容易形成降水;四是云顶海拔高度为10—13 km,云厚度从南部5000 m逐渐减小到北部2500 m,云厚有限;五是晶化温度高,从中部、南部-30℃到北部-25℃,加之高原T_b<0℃,使得云内降水粒子以冰相为主。(3)高原对流云的这些微物理特征决定了其降水具有多发、短时、量小、滴大的特点。这些结论进一步深化了对高原夏季对流云的科学认识。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

对流反演论文参考文献

[1].胡煜,张文俊,任华堂,夏建新.污染物对流-扩散逆过程源项反演的伴随方法[J].水利水电科技进展.2019

[2].岳治国,余兴,刘贵华,戴进,朱延年.NPP/VIIRS卫星反演青藏高原夏季对流云微物理特征[J].气象学报.2018

[3].吴晓锋.基于单多普勒雷达的切变区风场反演技术及其在线状对流研究中的应用[D].南京大学.2018

[4].袁永万.基于(火积)耗散极值原理的二维通道对流换热反演研究[D].河北工业大学.2017

[5].赵璐瑶.一维非稳态对流换热流体温度反演算法研究[D].哈尔滨工业大学.2017

[6].刘辉,寿亦萱,漆成莉.AIRS反演沙氏指数(SI)在强对流天气中的应用试验[C].第33届中国气象学会年会S21新一代气象卫星技术发展及其应用.2016

[7].刘贵华.卫星反演我国南方对流云物理特征的初步分析[C].第33届中国气象学会年会S15人工影响天气关键技术与业务应用.2016

[8].李功胜,贾现正,孙春龙,杜殿虎.对流弥散方程线性源项系数反演的变分伴随方法[J].应用数学学报.2015

[9].杨光,朱明佳,金祺.利用双偏振雷达反演对流云降水粒子相态[C].第32届中国气象学会年会S16地基遥感观测技术与应用.2015

[10].刘辉,寿亦萱,漆成莉.高光谱大气红外探测仪(AIRS)反演大气不稳定度指数在强对流天气个例中的应用试验[C].第31届中国气象学会年会S2灾害天气监测、分析与预报.2014

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