一个双波地形重力波拖曳参数化方案
一个双波地形重力波拖曳参数化方案
王元唐锦赟
南京大学大气科学系，中尺度灾害性天气教育部重点实验室，南京，210093
摘要
当地形次尺度强迫的作用与显式的经典动力作用效应相当时，地形重力波拖曳力对于环流的维持，以及动量和热量通量输送的动力效应变得十分显著。这种地形次尺度拖曳作用项可通过参数化的方法，在动力方程中加入额外的小项而引入数值模式。目前成熟的地形重力波拖曳参数化方法，如第1代基于线性单波理论的参数化方案；以及侧重考虑了临界层作用等因素对拖曳力的额外贡献的第2代参数化方案, 都无法有效表达风速垂直变化引起的波动应力随高度变化的特征。基于上述考虑，本文给出了一个双波参数化方案用于计算地形重力波拖曳中由线性自由传播重力波造成的波动应力的垂直分布。通过二阶WKB近似，它对由风速垂直变化引起的对波动应力的选择性临界层吸收过程和经典的临界层吸收过程做了显式处理；而在不发生临界层吸收现象的地区，则用两个单波同时在垂直方向上进行应力的传播，并利用波饱和标准进行应力耗散。进一步地在真实地形（以大别山地区为个例）条件下的测试结果表明，通过在不同理想风速廓线以及北半球冬季中纬度纬向平均风廓线下对波动应力垂直分布的计算，证明该方案确实能有效地给出应力随高度变化的特征。
关键词：地形重力波拖曳，双波参数化方案，临界层吸收，WKB近似。
初稿时间：2007年6月17日；修改稿时间：2007年7月20日。
资助课题：国家自然基金项目(40575017)，国家重点基础研究发展规划项目(973：2004CB418301)，博士点专项科研基金(2005028035)。
作者简介：王元，从事天气动力学方面的研究。Email:yuanasm@https://www.360docs.net/doc/251864334.html,
A TWO-W A VE SCHEME FOR OROGRAPHIC GRA VITY
WA VE DRAG PARAMETERIZATION
Wang Yuan Tang Jinyun Wu Rongsheng
The Department of Atmosphere Sciences, Nanjing University·Key Laboratory
of Mesoscale Severe Weather/MOE, Nanjing 210093
Abstract
When the magnitude of sub-scale ographic forcing is comparable with explicitly ordinary dynamic forcing, the drag effect reduced by ographic gravity wave is to be significant for maintaining dynamic balance of atmospheric circulation, as well as the momentum and energy transport. Such sub scale ographic forcing shouldbe introduced into numerically atmospheric model by the means of drag being parameterized. Furthermore, the currently mature ographic gravity wave drag parameterization, whatever the first-generation (based on lineal single wave theoretical framework) or the second generation drag parameterization (an important extra forcing by the contribution of critical level absorption), they can not correctly and effetely describe the vertical profile of wave stress under the influence of ambient wind shearing. Based on aforementioned consideration, a two-wave scheme was proposed to parameterize the ographic gravity wave drag by freely propagating gravity waves. It starts with a second order WKB approximation, and treats the wave stress attenuations caused either by the selective critical level absorption or the classical critical level absorption explicitly; while in regions where critical levels are absent, it transports the wave stress vertically by two sinusoidal waves and deposits them according to the wave saturation criteria. This scheme is thus used to conduct some sample
computations over the Dabie Mountain region. The results showed that the new two-wave scheme is able to model the vertical distribution of the wave stress more realistically.
Key words: Ographic gravity wave drag (OGWD), Two-wave parameterization of OGWD, Critical-level absorption, WKB Approximation.
海洋测绘综述
海洋测绘综述 海洋测绘是一项基础性建设工作，是海洋科学技术的一部分，海洋科学技术的历史进程已从认识海洋推进到为开发海洋服务的新阶段。因此，要全面地为国家海洋经济建设服务，发展海洋测绘高科技，改造传统的作业方式和信息服务方式，建立适应海洋开发的测绘数据库，研究新理论，开辟新专业，提供多种类的海洋自然地理要素，与海洋产业开发部门挂钩联系，有针对性地开展提供海洋测绘信息服务的专题研究，有效地为产业部门的经济建设提供测绘保障。 自《联合国海洋法公约》生效以后，许多濒海国家面临着海域疆界划分的问题，我国与周边国家正在举行海洋国土划界的谈判工作。海洋划界与陆地划界有着许多不同之处，茫茫海面没有任何标志物，海底地形变化很大，只能靠仪器测量和标定出它的踪迹。海洋划界主要是靠图上作业，从划界方案的研究到确定界线，自始自终都离不开海图，必须要有精度高、比例尺合适、反映海底地形准确的海图。因此,要加快我国海洋测绘高技术的发展，利用新技术、新装备对我国中近海区，特别是近邻周边国家的海区进行精确测量，为我国的海区划界谈判工作提供详细、可靠的海区地理资料。 一、海洋测绘的任务 下图为海洋测绘的任务和主要内容 海洋测绘任务 科学性任务 实用性任务 海洋磁力测量 海洋重力测量 海水面测定 海洋控制测量 海洋定位测量 海洋测深 海底地形勘测 海洋制图 研究地球形状 研究海底地质构造运动 海洋环境研究的测绘保障 海上划界 其他海底工程 渔业捕捞 近岸工程 航运救援航道 自然资源勘探和离岸工程 物理海洋测量 几何海洋测量
二、海洋测绘的特点 （1）海洋测量中三维坐标（X、Y、H）须同步测定，即平面位置和深度同步测定 （2）海洋测量中作业距离较大，海洋无线电测距一般必须采用低频电磁波，水下测量采用声波作为信号源 （3）海洋测深受潮汐、海流和温度的影响，必须考虑这些因素对测量结果的改正 （4）海洋测量在不断运动着的海水面上进行，具有动态性，必须考虑四维性 （5）海洋测量无法进行重复观测，为了提高测量精度，必须采用多套不同的仪器系统进行测量，从而产生同步多余性 （6）海洋测量观测条件比较复杂，观测精度相对较低。 三、研究现状 ⒈全海域、立体获取技术体系已初步形成 传统海底地形地貌测量主要借助船载多波束测深系统和侧扫声纳系统来获取。随着卫星重力技术的发展，借助重力梯度变化的海底地形大尺度反演技术已经出现，并为一些海域的地球科学研究提供了重要的基础信息，基于可见光的水色遥感技术，借助可见光在水体中传播和反射后的光谱的变化，结合水深，通过构建反演模型，可实现大面积水域的海底地形地貌信息获取。并在一些重点水域开展了初步的应用。取得了米级的精度，机载激光测深技术尽管早在20世纪90年代已经出现，但由于相关技术的落后和我国近海和内水水质的浑浊，尚未得到很好应用。近年来，随着海岛礁调查专项中岛礁周边海底地形地貌信息获取需求的增强，加之相关技术的不断完善，机载激光测深技术在海岛礁调查、岸滩水下地形地貌测量中得到了很好的应用，为了提高海底地形地貌信息获取的分辨率和精度，更好地满足海洋科学研究和工程应用需要，以AUV/ ROV为平台，携载多波束测深系统、侧扫声纳系统和水下摄影系统于一体的深海海底地形地貌测量系统已经出现。并在我国一些重点勘测水域和工程中得到了成功应用，也得到了海事、水下考古、海洋调查等部门的高度重视。目前，从太空、空中、水面到水下的“立体”海底地形地貌信息获取态势在我国已初步形成。 ⒉自主知识产权的多波束测深系统已研制成功 相对单波束，多波束测深系统的测深优势主要体现在测深效率显著提高、测深数据分辨率成量级增长。长期以来，我国的多波束测深系统几乎全部依赖进口，尽管国内相关科研院所为研制自主多波束系统开展了近20年的努力，但因技术封锁，进展缓慢。可喜的是，近年来，在哈尔滨工程大学、中科院声学所以及中海达等机构学者和工程人员的共同努力下，经过大量深入细致的研究，突破了多脉冲发射技术和双条幅检测技术。在保持小声学脚印条件下，实现了高密度信号采集与处理。采用Dolph－Tchebyshev屏蔽技术，减少了垂直航迹方向的旁瓣效应，综合采用“单频”和“双频”双系统、“等角”和“等距”双模式切换，动态聚焦和窄波束设计等技术，并联合不确定度多波束测深估计等技术，提高了多波束测深的数据质量、分辨率和可信性，提出了新的相位差解模糊方法和利用可变带宽滤波器改进相位差序列估计精度方法。提高了测深精度和质量。结合设备工艺改进研究，最终研制了具有自主知识产权的我国浅水高分辨率多波束系统，并成功实现了商业化。 ⒊深海高分辨率地形地貌信息获取
2020-2021学年高中人教版地理选修2课时作业：2.2 海底地形的分布
课时作业(四) [学业水平层次(A)] 人们把海洋誉为“蓝色国土”。读“海底地形示意图”，完成1～3题。 1.据图分析，下列叙述正确的是() A．b～d为大陆架 B．b～d海水温度垂直变化不大 C．f处是大洋中脊 D．d处是板块张裂形成的 2．岛弧是指大陆和洋盆之间呈弧形分布的群岛，图中岛弧主要分布在() A．b～c处B．d处 C．e处D．f处 3．下列叙述正确的是() A．d处是世界渔场主要分布区 B．b处有利于发展海水养殖业 C．e处有丰富的石油、天然气资源 D．c～d处是目前海洋污染最严重的地区 1．C 2.A 3.B本组题考查海底地形的有关知识。图中a～b处为潮间带，b处是大陆架，c处是大陆坡，d处是海沟，e处是洋盆，f处是大洋中脊；岛弧的外缘常常伴生着海沟，是由板块碰撞形成的，应位于图中b～c处；洋盆有丰富的锰结核矿，大陆架上埋藏着丰富的石油、天然气资源，同时拥有丰富的海洋生物资源。 读“大陆边缘向洋盆过渡示意图”，回答4～5题。
4．图①所示是海底地形() A．太平洋B．印度洋 C．大西洋D．北冰洋 5．三幅海底地形所示的大洋中，洋中脊呈“S”形的是() A．①B．②C．③D．①② 4．C 5.A该题组主要考查海底地形的分布及特点。根据海底地形的分布特点，可知图①所示为欧洲西部大西洋海底地形，图②为南美洲西部太平洋海底地形，图③为亚洲东部太平洋海底地形。大西洋中脊的走向大致呈“S”形。 6．冰岛所处的海底地形是() A．岛弧B．大陆架 C．洋盆D．洋中脊 D冰岛位于板块张裂处，海底地形是洋中脊。 读“我国南海海底地形示意图”，完成7～8题。 7．海洋生物繁盛的海域是() A．甲、乙两地B．甲地 C．乙地D．丙地 8．图中大陆沿海地区，为减轻台风、海浪对海岸带的破坏，正在努力扩大恢复的生态工程为() A．基塘农业生态工程 B．以海堤为主的防护工程
WRF物理过程参数化方案简介
WRF物理过程参数化方案简介(WRF V2) 分类：WRF相关 | 时间：2009-06-19 00:40 | 阅读：508人/次 | 发布者：laiwf 作者：胡向军, 陶健红 ,郑飞 ,王娜,张铁军,刘世祥,尚大成 1 辐射过程参数化 1.1 RRTM长波辐射方案 来自于MM5模式,采用了Mlawer等人的方法。它是利用一个预先处理的对照表来表示由于水汽、臭氧、二化碳和其他气体,以及云的光学厚度引起的长波过程。 1.2 Dudhia 短波辐射方案 来自于MM5模式,采用Dudhia的方法,它是简单地累加由于干净空气散射、水汽吸收、云反射和吸收所引起的太阳辐射通量。采用了Stephens的云对照表。 1.3 Goddard短波辐射方案 它是由Chou和Suarez发展的一个复杂光学方案。包括了霰的影响,适用于云分辨模式。 1.4 Eta Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL)长波辐射方案 这个辐射方案来自于GFDL。它将Fels和Schwarzkopf的两个方案简单的结合起来了,计算了二氧化碳、水汽、臭氧的光谱波段。 1. 5 Eta Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL) 短波辐射方案 这个短波辐射方案是Lacis和Hansen参数化的GFDL版本。用Lacis和Hansen的方案计算大气水汽、臭氧的作用。用Sasamori等人的方案计算二氧化碳的作用。云是随机重叠考虑的。短波计算用到时间间隔太阳高度角余弦的日平均。 2 微物理过程参数化 2.1 Kessler暖云方案 来自于COMMAS模式,是一个简单的暖云降水方案,考虑的微物理过程包括:雨水的产生、降落以及蒸发,云水的增长,以及由凝结产生云水的过程,微物理过程中显式预报水汽、云水和雨水,无冰相过程。 2.2 Purdue Lin方案 微物理过程中,包括了对水汽、云水、雨、云冰、雪和霰的预报,在结冰点以下,云水处理为云冰,雨水处理为雪。所有的参数化项都是在L in等人以及Rutledge和Hobbs的参数化方案的基础上得到的,某些地方稍有修改,饱和修正方案采用Tao的方法。这个方案是WRF模式中相对比较成熟的方案,更适合于理论研究。 2.3 Eta Ferrier方案
重力式无阀滤池的工艺流程
重力式无阀滤池的工艺流程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
重力式无阀滤池的工艺流程（图） 重力无阀滤池是利用水力学原理，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动运行的滤池，适用于工矿、城镇的小型给水工程。。无阀滤池的结构简图如下图所示： 无阀滤池的结构简图 其平面形状一般采用圆形，也可采用方形。从澄清池来的水，经进水分配槽，进水管，及配水挡板的消能和分散作用后，比较均匀地分布在滤层上部，水流通过滤料层、承托层与配水系统进入底部空间，然后经连通渠上升到冲洗水箱。随着过滤的进行，冲洗水箱中的水位逐渐上升(虹吸上升管中水位也相应上升)。当水位达到出水管喇叭口的上缘时，便从喇叭口溢流到清水池。这就是无阀的过滤池的过滤过程。 无阀滤池的冲洗用水，全靠自己上部的冲洗水箱暂时储存。冲洗水箱的容积是按照一个滤池的一次冲洗水量设计。无阀滤池常用小阻力配水系统。 当滤池刚投入运转时，滤层较清洁，虹吸上升管内外的水面差便反映了滤池清洁滤层过滤时的水头损失，如上图中所示的H段，这一数值一般在20厘米左右，也称它为初期水头损失。随着过滤
的进行，水头损失逐渐增加，但是由于澄清池来水不变，就使得虹吸上升管内的水位缓慢上升，也就使得滤层上的过滤水头加大，用以克服滤层中增加的阻力，使滤速不变，过滤水量也因此不变。 当虹吸上升管内的水位逐渐上升，在到达虹吸辅助管以前(即过滤阶段)，上升管中被水排挤的空气受到压缩，从虹吸下降管的下端穿过水封进入大气。当虹吸上升管中的水位超过虹吸辅助管的上端管口时(此时的H称“终期允许水头损失”一般采用1.5～2.0m)，水便从虹吸辅助管中流下，当急速的水流经过抽气管与虹吸辅助管连接处的水射器时，就把抽气管中的空气带走，使它产生负压，同时把虹吸下降管上端的空气抽走，也使虹吸管造成负压，由于在虹吸辅助管上口入流处因产生旋涡，也夹带了一部分气体，更加速了虹吸管中真空度的增加。虹吸管上升管中的水位继续上升，同时虹吸管下降管中的水位也在上升，当虹吸上升管和下降管中两股水柱汇合后，虹吸即形成，水流便冲出管口流入排水井，冲洗就开始了。虹吸的流量约为滤池进水流量的六倍，因此，由进水管来的水即被带入虹吸管。虹吸形成后，冲洗水箱的水便沿着与过滤相反的方向，通过连通渠，从下而上地经过滤池，自动进行冲洗，冲洗后的水进入虹吸管3，流到排水井。 在冲洗过程中，冲洗水箱的水位逐渐下降，当降到虹吸破坏斗缘口以下时，虹吸破坏管把斗中水吸光，管口露出水面，空气便大量由破坏管进入虹吸管，虹吸被破坏，冲洗即停止，虹吸上升管中的水位回降，过滤又重新开始。 无阀滤池的冲洗强度可用升降锥形挡板来进行调整。起始冲洗强度一般采用12L/s·m2，终了强度为8 L/s·m2，滤层膨胀率为30～50％，冲洗时间为3.5～5.0min。
SAR浅海水下地形和水深测量
星载SAR浅海水下地形和水深测量孟庆颖
?定量遥感 定量遥感或称遥感量化遥感研究，主要指从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法研究，区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。 它有两重含义：遥感信息在电磁波的不同波段内给出的地表物质的定量的物理量和准确的空间位置；从这些定量的遥感信息中，通过实验的或物理的模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量的反演或推算某些地学或生物学信息。
?建模是指就某种物理过程，建立与之对应的数学方程或方程组的问题，而反演就好像是解方程或解方程组的问题，显然建立方程与解方程是两个不同性质而又密切相关的问题。 ?所谓反演就是基于模型知识基础上，依据可测参数值云反推目标的实时状态参数。要实现反演一般需要获得足够的信息量，数学语言可表达为独立方程数必须等于或大于未知参数数目。
?反演，用杨文采院士的解释就是：如果放一小瓶香水到小房间中央，从扩散方程知，一天之后小房间内将布满大致均匀分布的香水分子。 反演的问题是，已知屋子四周的香水分布，要问何时放的香水？或放香水的瓶子是什么形状的？我们不禁要问：这些反过来问的问题，在数学上有没有解答？解答是否可以很多？如果解不唯一，哪个解才是真实可靠的？这些问题，就构成了反演理论的主要研究对象。”?李小文所长在提到遥感的病态反演时，李老师举了非常有趣的例子。 定量遥感的反演，好比我们的古文和白文，在演化中总会缺失些原来的意思或者又赋予其新的涵义。比如这么一句：徯我后，后来其苏。 后在白文中是一般是指帝王的妻子，而在古文中称作帝王。古文中的解释随着在历史中漫步，意思逐渐被后人所遗忘、曲解，要想找到最初的本意，我们需要参考更多的书籍文章。这如同遥感的反演，从已经变形、变性的图像或数据中找回最初的物理量，需要大量的先验知识和方法手段进行辅助。
中图版地理选修2《海底地形的分布》教案
中图版地理选修2《海底地形的分布》教案 2.2 海底地形的分布 相关素材 水覆盖之下的固体地球表面形态。由于海水的掩盖,海底地形起伏难以直接观察。早期的铅锤测深法,费时多，精度低。20世纪20年代以来，船舰在航行途中运用了回声测深仪，能够快速地测出海底深度，结合精确定位,得以揭示海底地形真相。1925～1927年期间,德国“流星”号船考察南大西洋，首次揭示了洋底地形的起伏不亚于陆地。1953年以来，使用精密的回声测深仪获得越来越多的洋底地形剖面。至1967～1969年期间，大西洋、太平洋和印度洋的立体地貌图相继问世。（见彩图）洋底有高耸的海山，起伏的海丘，绵长的海岭，深邃的海沟，也有坦荡的深海平原。纵贯大洋中部的大洋中脊,绵延8万公里，宽数百至数千公里，总面积堪与全球陆地相比，其长度和广度为陆上任何山系所不及。大洋最深点深11034米，位于太平洋马里亚纳海沟，这一深度超过了陆上最高峰珠穆朗玛峰的海拔高度(8844.43米)。太平洋中部夏威夷岛上的冒纳罗亚火山海拔4170米，而岛屿附近洋底深五、六千米，冒纳罗亚火山实际上是一座拔起洋底高约万米的山体。基本单元在地球表面上大陆和洋底呈现为两个不同的台阶面，陆地大部分地区海拔高度在0～1公里，洋底大部分地区深度在4～6公里。整个海底可分为三大基本地形单元：大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。大洋盆地一语有两种含义：广义的泛指大陆架和大陆坡以外的整个大洋；狭义的指大洋中脊和大陆边缘之间的深洋底。这里所用为后一种含义。三大地形单元又可进一步划出一些次一级的海底地形单元(图1)。大陆边缘为大陆与洋底两大台阶面之间广阔的过渡地带。约占海洋总面积的22％，通常将大陆边缘划分为大西洋型大陆边缘（也称被动大陆边缘）和太平洋型大陆边缘（也称活动大陆边缘）。前者由大陆架、大陆坡、大陆隆三单元构成，地
一个双波地形重力波拖曳参数化方案
一个双波地形重力波拖曳参数化方案 王元唐锦赟 南京大学大气科学系，中尺度灾害性天气教育部重点实验室，南京，210093 摘要 当地形次尺度强迫的作用与显式的经典动力作用效应相当时，地形重力波拖曳力对于环流的维持，以及动量和热量通量输送的动力效应变得十分显著。这种地形次尺度拖曳作用项可通过参数化的方法，在动力方程中加入额外的小项而引入数值模式。目前成熟的地形重力波拖曳参数化方法，如第1代基于线性单波理论的参数化方案；以及侧重考虑了临界层作用等因素对拖曳力的额外贡献的第2代参数化方案, 都无法有效表达风速垂直变化引起的波动应力随高度变化的特征。基于上述考虑，本文给出了一个双波参数化方案用于计算地形重力波拖曳中由线性自由传播重力波造成的波动应力的垂直分布。通过二阶WKB近似，它对由风速垂直变化引起的对波动应力的选择性临界层吸收过程和经典的临界层吸收过程做了显式处理；而在不发生临界层吸收现象的地区，则用两个单波同时在垂直方向上进行应力的传播，并利用波饱和标准进行应力耗散。进一步地在真实地形（以大别山地区为个例）条件下的测试结果表明，通过在不同理想风速廓线以及北半球冬季中纬度纬向平均风廓线下对波动应力垂直分布的计算，证明该方案确实能有效地给出应力随高度变化的特征。 关键词：地形重力波拖曳，双波参数化方案，临界层吸收，WKB近似。 初稿时间：2007年6月17日；修改稿时间：2007年7月20日。 资助课题：国家自然基金项目(40575017)，国家重点基础研究发展规划项目(973：2004CB418301)，博士点专项科研基金(2005028035)。 作者简介：王元，从事天气动力学方面的研究。Email:yuanasm@https://www.360docs.net/doc/251864334.html, A TWO-W A VE SCHEME FOR OROGRAPHIC GRA VITY WA VE DRAG PARAMETERIZATION Wang Yuan Tang Jinyun Wu Rongsheng The Department of Atmosphere Sciences, Nanjing University·Key Laboratory of Mesoscale Severe Weather/MOE, Nanjing 210093 Abstract When the magnitude of sub-scale ographic forcing is comparable with explicitly ordinary dynamic forcing, the drag effect reduced by ographic gravity wave is to be significant for maintaining dynamic balance of atmospheric circulation, as well as the momentum and energy transport. Such sub scale ographic forcing shouldbe introduced into numerically atmospheric model by the means of drag being parameterized. Furthermore, the currently mature ographic gravity wave drag parameterization, whatever the first-generation (based on lineal single wave theoretical framework) or the second generation drag parameterization (an important extra forcing by the contribution of critical level absorption), they can not correctly and effetely describe the vertical profile of wave stress under the influence of ambient wind shearing. Based on aforementioned consideration, a two-wave scheme was proposed to parameterize the ographic gravity wave drag by freely propagating gravity waves. It starts with a second order WKB approximation, and treats the wave stress attenuations caused either by the selective critical level absorption or the classical critical level absorption explicitly; while in regions where critical levels are absent, it transports the wave stress vertically by two sinusoidal waves and deposits them according to the wave saturation criteria. This scheme is thus used to conduct some sample
海洋观测史(DOC)
海洋遥感观测 海洋遥感是利用传感器对海洋进行远距离非接触观测，以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料，其发展历程大致可分为起步期（1939-1969）、试验期（1970-1977）、研究期（1978-1991）、应用期（1992-至今）。 起步期（1939-1969）： 海洋遥感开始于第二次世界大战期间(1939年9月-1945年9月)，首次利用航空遥感方式完成了河口海岸制图与近海水深测量的工作。1950年美国航空遥感与海洋调查船完成了大规模湾流考察，这是人类首次在物理海洋学研究中利用遥感技术。卫星遥感始于1957年苏联发射第一颗人造卫星。1960年4月美国宇航局(NASA)发射第一颗电视与红外观测卫星TIROS-I，卫星在获取气象资料的同时还获取了无云海区的海表面温度场资料，从而拉开了利用卫星遥感资料进行海洋研究的帷幕。 试验期（1970-1977）： 1969年NASA在Williams大学召开研讨会，推动了1973年天空实验室(Skylab)航天器和1975年地球实验海洋卫星(GEOS-3)高度计的发展。其中Skylab航天器证实了可见光与近红外遥感对地球进行连续观测的潜力，而GEOS-3则是首次利用卫星遥感测量海表面高度的卫星。随后，NASA在此基础上研制了一系列高分辩率多光谱扫描仪，这些扫描仪装载在Landsat系列卫星上沿用至今。美国海洋大气局(NOAA)在1970年1月发射改进型TIROS卫星，又在1972-1976年发射NOAA系列卫星(NOAA-1至5)，这些卫星装载的红外扫描辐射计与微波辐射计，可以用来估计海表面温度、大气温度以及湿度剖面等海气参数。 研究期（1978-1991）： 1978年NASA连续发射了三颗卫星，喷气动力实验室(JPL)的Seasat-A卫星，Goddard空间飞行中心(GSFC)的TIROS-N与Nimbus-7卫星。这三颗卫星构成了海洋卫星的三部曲，它标志着卫星海洋遥感新纪元的开始，并反映了可见光、红外、微波海洋遥感的概貌，充分展现了卫星对海洋的监测能力。 Seasat-A卫星上装载了微波辐射计(SMMR)、微波高度计(RA)、微波散射计(SASS)、合成孔径雷达(SAR)、可见红外辐射计(VIRR)等5种传感器。提供的海洋信息包括海表面温度、海面高度、海面风场、海浪、海冰、海底地形、风暴潮、水汽和降雨等。虽因电源故障，Seasat-A寿命仅为108天，却获得极其宝贵的海洋资料，因此Seasat-A被称为卫星海洋遥感的里程碑。 TIROS-N卫星上装载高级甚高分辨率辐射计(AVHRR)和TIROS业务化垂直探测器(TOVS)。NOAA于1981年推出卫星海表面温度业务化反演算法(MCSST)，因此TIROS-N 奠定了卫星海表面温度进入气象、海洋业务化预报的基础。
“参数化设计”工作流程分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/251864334.html, “参数化设计”工作流程分析 作者：杨满丰 来源：《中国科技博览》2015年第35期 [关键词]参数化；设计方法；计算机程序；设计 中图分类号：T3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0333-01 当今在建筑设计、规划设计、景观设计等领域中“参数化设计”已经成为不可不提的设计手段。从城市尺度上的规划设计到单体建筑的形态和表皮设计，从景观规划的场地布局到产品、家具的外观设计，参数化设计这种基于数字化技术的设计方法以极大包容的态度给设计领域带来了一种全新的工作方法与审美选择。本文从设计方案构思层面探讨参数化设计的特点及其工作流程。 一、参数化设计方法的特点 从方案设计层面上理解，参数化设计是指借助数字化技术手段将设计中的诸多要素，依据特定规则进行组织与关联，并获得设计结果的设计方法。参数化设计实际上是关联规则的设计，这个规则决定了一个系统中各要素间的关系和运行方式，给这个系统输入条件变量，系统就会依据规则生成结果。 传统设计方法由于受技术条件的限制通常被限定在以“几何体”为基本形式元素的思维框架内来解决功能问题。参数化设计将关注点转移到寻求设计要素与功能要求的逻辑关系组织上来，使用程序语言来组织设计条件与功能要求间复杂的逻辑关系，制定规则，并推演出结果是参数化设计方法的主要工作思路。计算机程序语言是处理参数化信息的主要技术手段。参数化设计方法从根本上突破了传统设计方法的几何思维限制和人脑计算能力的限制，这种方法可以获得传统设计手段难以表现的形态或形式组织方式。参数化设计方法中，设计师并不是通过设计形式来承载功能，而是通过寻找逻辑关系来设计一个能够推演出结果的系统。 二、参数化设计方法的一般设计过程 1、条件细分 条件细分是参数化设计方法的第一个工作环节。运用参数化设计方法的一个很重要的前提就是充分理解和认可影响设计的因素是复杂的。通过对复杂条件因素的细分，设计师将设计项目各主要条件因素分成足够数量且相对独立的基本单元。它们可以是基本实体单元如砌筑材料，墙、窗户、一个房间等，也可以是一些条件因素，如特定人群的行为、活动、喜好，气候因素，场地条件，人文因素等，细分内容甚至可以是更为抽象的形态构成元素如三维曲面的控制曲线的等。将以上这些与设计相关的各种条件信息，通过分析，找出其中的一种或几种关键
重力式无阀滤池计算说明书
重力式无阀滤池计算说 明书 Revised at 2 pm on December 25, 2020.
重力式无阀滤池计算说明书 一、设计水量 滤池净产水量Q 1=5000m 3/d=208m 3/h ，考虑4%的冲洗水量。 滤池处理水量Q==217m 3/h=s 。 二、设计数据 滤池采用单层石英砂滤料，设计滤速v=8m/h 。 平均冲洗强度q=15L/（s ·m 2），冲洗历时t=4min 。 期终允许水头损失采用。 排水井堰顶标高采用（室外地面标高为）。 滤池入土深度先考虑取。 三、计算 1、滤池面积 滤池净面积2278 217m v Q F === ，分为2格，N=2。 单格面积25.13227m N F f ===，单格尺寸采用×。 四角连通渠考虑采用边长为的等腰直角三角形， 其面积2'0613.02' m f =。 并考虑连通渠斜边部分混凝土壁厚为120mm 的面积， 则每边长m 52.012.0235.0=?+=，22135.0m f =。 则单格滤池实际净面积F 净=×。 实际滤速为h ，在7～9m/h 之间，符合要求。 2、进、出水管
进水管流速v 1=s ，断面面积211086.07 .00603.0m v Q === ω, 进水总管管径m D 33.041==πω，取DN350。 单格进水管管径m D 23.02411==π ω，取DN250，校核流速v 2为s ，水力坡度i 1=，管长l 1=11m ，考虑滤层完全堵塞时，进水全部沿DN350虹吸上升管至虹吸破坏口，流速v 3为s ，水力坡度i 2=，管长l 2=4m 。 则单格进水管水头损失 式中局部阻力系数ξ1包括管道进口、3个90°弯头和三通，ξ2为60°弯头，进水分配箱堰顶采用的安全高度，则进水分配箱堰顶比虹吸辅助管管口高出。 3、冲洗水箱 平均冲洗强度q=15L/（s ·m 2），冲洗历时t=，单格滤池实际净面积F 净=， 则冲洗水箱容积V= F 净t=。 冲洗水箱面积F ’=×=， 冲洗水箱高度m F V H 94.196.1223.502'=?==冲。 考虑冲洗水箱隔墙上连通孔的水头损失，冲洗水箱高度取。 4、滤池高度
重力式无阀滤池的技术改造
重力式无阀滤池的技术改造 重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作管理方便等优点，因而在铁路或县镇中小型水厂中得到了广泛的应用。但重力式无阀滤池存在以下问题：进水系统复杂、施工要求高；进水过程易夹气，影响正常的过滤和反冲洗；采用单层石英砂滤料，滤池产水量低，不能满足供水量日益增大的要求。 12 000m3/d的供水规模扩建成20000m3/d，其中增加320m3/h的重力式无阀滤池1座。作者对国家标准图中240m3/h的重力式无阀滤池进行了技术改造，改造后的重力式无阀滤池产水量提高到320m3/h，较成功地解决了以上 1 改造后的构造和工作原理 1。过滤时的工作情况：浑水经进水总管1流入进水分配箱22，由进水分配堰2进入竖井进水渠3，经消能板4消能后，均匀地分布在滤料层5上，通过承托层6、小阻力配水系统7进入底部配水空间8。滤后水从底部配水空间经连通区9上升到冲洗水箱 10。当水箱水位达到出水渠11的溢流堰顶后，溢入渠内，最后流入清水池。反冲洗时的工作情况：滤池运行中，滤层阻力逐渐增加，虹吸上升管14中的水位相应逐渐升高。当水位达到虹吸
辅助管12管口时，水自该管中落下，并通过抽气管13不断将虹吸下降管15中的空气带走，使虹吸管中形成真空。当虹吸上升管中的水越过虹吸管顶端与虹吸下降管中上升的水柱相汇时，两股水流汇成一股，冲出虹吸下降管管口，把虹吸管中残存的空气全部带走，形成连续的虹吸流。这时，水箱中的水自下而上对滤料进行反冲洗。 图1 1 进水总管 2 进水分配堰 3 竖井进水渠 4 消能板 5 滤料层 6 承托层 7 小阻力配水系统 8 配水空间 9 连通区10 冲洗水箱11 出水渠12 虹吸辅助管13 抽气管14 虹吸上升管15 虹吸下降管16 排水渠17 反冲洗调节器18 虹吸破坏斗19 20 伞形顶盖21 水封斗22 进水分配箱
WRF模式物理过程参数化方案简介
第24卷第20期2008年10月 甘肃科技 Gansu Science and Techno logy Vol.24N o.20 O ct.2008 WRF模式物理过程参数化方案简介* 胡向军1,2,陶健红1,郑飞2,3,王娜2,4,张铁军1,刘世祥1,尚大成1 (1.兰州中心气象台,甘肃兰州730020;甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室,甘肃兰州730020; 2.兰州大学大气科学学院,甘肃兰州730000; 3.中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心, 北京100029;4.陕西省气候中心,陕西西安710014) 摘要:文章较全面的介绍了新一代中尺度天气预报WR F(W eather R esearch and Fo recast)模式各种物理过程参数化方案的基本情况,进行了参数化方案选择应用的一些讨论,对模式研究和预报应用时如何选取参数化方案提供了一定的参考。 关键词:W RF;物理过程;参数化;选择应用 中图分类号:P457.6 在数值模式模拟天气过程时,往往由于模式分辨率不足等原因,对次网格尺度的物理过程不能很好的描述,需要诸如辐射、边界层、微物理等物理过程参数化来完善模拟的效果。目前很多参数化方案均来自各种当前较为流行的气象模式所使用的方案,本文介绍的WRF模式参数化方案是目前参数化方案较为丰富,代表性较好的一类。 W RF模式系统是由美国研究部门及大学的科学家共同参与进行开发研究的新一代中尺度同化预报系统,其目的是提高我们对中尺度天气系统的认识和预报水平,以及促进研究成果向业务应用的转化[1]。在未来的研究和业务预报中,WRF模式系统将成为改进从云尺度到天气尺度等不同尺度重要天气特征预报精度的工具[2]。邓莲堂[3]、章国材[4]、李毅[5]、汤浩[6]等人已对WRF模式的基本结构和框架情况做了介绍,但并未对其物理过程参数化方案的相关情况做全面的介绍,本文即是在此基础上更进一步的对该模式各种物理过程参数化方案进行简要的介绍,文中以WRF v2版本为基础进行论述,为研究和业务人员根据自己的研究对象而选取不同的参数化方案提供一定的参考。 1辐射过程参数化 1.1RRT M长波辐射方案 来自于MM5模式,采用了M la w er等人的方法。它是利用一个预先处理的对照表来表示由于水汽、臭氧、二氧化碳和其他气体,以及云的光学厚度引起的长波过程。 1.2Dudhi a短波辐射方案 来自于MM5模式,采用Dudh ia的方法,它是简单地累加由于干净空气散射、水汽吸收、云反射和吸收所引起的太阳辐射通量。采用了Stephens的云对照表。 1.3Goddard短波辐射方案 它是由Chou和Suarez发展的一个复杂光学方案。包括了霰的影响,适用于云分辨模式。 1.4Eta Geophysi c al F l u i d Dyna m i c s Laborat o r y (GF D L)长波辐射方案 这个辐射方案来自于GFDL。它将Fels和Schw arzkopf的两个方案简单的结合起来了,计算了二氧化碳、水汽、臭氧的光谱波段。 1.5Eta Geophysi c al F l u i d Dyna m i c s Laborat o r y (GF D L)短波辐射方案 这个短波辐射方案是Lacis和H ansen参数化的GFDL版本。用Lacis和H ansen的方案计算大气水汽、臭氧的作用。用Sasa m ori等人的方案计算二氧化碳的作用。云是随机重叠考虑的。短波计算用到时间间隔太阳高度角余弦的日平均。 2微物理过程参数化 2.1Kessl e r暖云方案 来自于COMMAS模式,是一个简单的暖云降水方案,考虑的微物理过程包括:雨水的产生、降落以及蒸发,云水的增长,以及由凝结产生云水的过程, *基金项目:国家自然基金科学基金项目(No.40675078);甘肃省气象局青年科技基金;中国气象局区域中心能力建设项目共同资助
重力式无阀滤池工艺流程
重力式无阀滤池的操作及工艺流程 重力无阀滤池是利用水力学原理，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动运行的滤池，适用于工矿、城镇的小型给水工程。。无阀滤池的结构简图如下图所示： 无阀滤池的结构简图 其平面形状一般采用圆形，也可采用方形。从澄清池来的水，经进水分配槽，进水管，及配水挡板的消能和分散作用后，比较均匀地分布在滤层上部，水流通过滤料层、承托层与配水系统进入底部空间，然后经连通渠上升到冲洗水箱。随着过滤的进行，冲洗水箱中的水位逐渐上升(虹吸上升管中水位也相应上升)。当水位达到出水管喇叭口的上缘时，便从喇叭口溢流到清水池。这就是无阀的过滤池的过滤过程。 无阀滤池的冲洗用水，全靠自己上部的冲洗水箱暂时储存。冲洗水箱的容积是按照一个滤池的一次冲洗水量设计。无阀滤池常用小阻力配水系统。 当滤池刚投入运转时，滤层较清洁，虹吸上升管内外的水面差便反映了滤池清洁滤层过滤时的水头损失，如上图中所示的H段，这一数值一般在20厘米左右，也称它为初期水头损失。随着过滤的进行，水头损失逐渐增加，但是由于澄清池来水不变，就使得虹吸上升管内的水位缓慢上升，也就使得滤层上的过滤水头加大，用以克服滤层中增加的阻力，使滤速不变，过滤水量也因此不变。 当虹吸上升管内的水位逐渐上升，在到达虹吸辅助管以前(即过滤阶段)，上升管中被水排挤的空气受到压缩，从虹吸下降管的下端穿过水封进入大气。当虹吸上升管中的水位超过虹吸
辅助管的上端管口时(此时的H称“终期允许水头损失”一般采用1.5～2.0m)，水便从虹吸辅助管中流下，当急速的水流经过抽气管与虹吸辅助管连接处的水射器时，就把抽气管中的空气带走，使它产生负压，同时把虹吸下降管上端的空气抽走，也使虹吸管造成负压，由于在虹吸辅助管上口入流处因产生旋涡，也夹带了一部分气体，更加速了虹吸管中真空度的增加。虹吸管上升管中的水位继续上升，同时虹吸管下降管中的水位也在上升，当虹吸上升管和下降管中两股水柱汇合后，虹吸即形成，水流便冲出管口流入排水井，冲洗就开始了。虹吸的流量约为滤池进水流量的六倍，因此，由进水管来的水即被带入虹吸管。虹吸形成后，冲洗水箱的水便沿着与过滤相反的方向，通过连通渠，从下而上地经过滤池，自动进行冲洗，冲洗后的水进入虹吸管3，流到排水井。 在冲洗过程中，冲洗水箱的水位逐渐下降，当降到虹吸破坏斗缘口以下时，虹吸破坏管把斗中水吸光，管口露出水面，空气便大量由破坏管进入虹吸管，虹吸被破坏，冲洗即停止，虹吸上升管中的水位回降，过滤又重新开始。 无阀滤池的冲洗强度可用升降锥形挡板来进行调整。起始冲洗强度一般采用12L/s·m2，终了强度为8 L/s·m2，滤层膨胀率为30～50％，冲洗时间为3.5～5.0min。
海洋水色遥感卫星发展
学校：山东科技大学班级：硕研11-4班学号：2011020416 姓名：冀婷婷 海洋遥感卫星发展 摘要：本文对国内外海洋遥感卫星发展历程作了简单介绍，并对我国“海洋一号”“海洋二号”“海洋三号”卫星各自主要任务作了说明。介绍了近年来我国在海洋遥感应用工程技术方面的取得的新进展，及在业务化应用方面生产的系列化产品。并对我国海洋遥感定量化研究的发展作了分析和展望。 关键字：海洋遥感，卫星，发展 Abstract: This paper introduces the development of ocean remote sensing on domestically and abroad. Then it gives an brief introduce to the satellite HY-1,HY-2 and HY-3. With the aim of operational service, several kinds of ocean remote sensing monitoring systems have been developed. The paper also prospected the development of ocean remote sensing. Key words: ocean remote sensing; satellite; development 1.前言 海洋卫星，是用于海洋水色，海面温度，海冰，海流，海平面高度等的观测，为海洋和海洋生物资源开放利用、海洋环境监测、海洋科学研究等领域服务而设计发射的一种人造地球卫星。 水色卫星，是指专门为进行海洋光学遥感而发射的卫星，如美国在1997年发射的SeaStar就是仅载有“宽视场水色扫描仪”(SeaWiFS)的水色卫星。 专门的水色卫星平台很少，多数是搭载有水色遥感器的多遥感器卫星平台。 2.国内外海洋卫星发展现状 国内外已发射的海洋卫星按用途分，海洋卫星可分为海洋水色卫星、海洋动力环境卫星和海洋综合探测卫星。 2.1国外发展状况 海洋水色卫星方面，美国1978 年发射的Nimbus- 7卫星上载有沿岸带水色扫描仪( CZCS)和多波段微波扫描辐射计( SMMR ) , 为首次搭载试验的海洋专用遥感器。Nimbus-7 从1978 年10月~1986年6月实际有效运行了7年半, 向地面发回大量有关海洋水色的资料, 验证了星载水色遥感测量、估算全球海洋有机碳和初
重力式无阀滤池计算说明书
重力式无阀滤池计算说明书 一、设计水量 滤池净产水量Q 1=5000m 3/d=208m 3/h ，考虑4%的冲洗水量。 滤池处理水量Q=1.04Q 1=217m 3/h=0.0603m 3/s 。 二、设计数据 滤池采用单层石英砂滤料，设计滤速v=8m/h 。 平均冲洗强度q=15L/（s ·m 2），冲洗历时t=4min 。 期终允许水头损失采用1.7m 。 排水井堰顶标高采用-0.75m （室外地面标高为0.00m ）。 滤池入土深度先考虑取-1.40m 。 三、计算 1、滤池面积 滤池净面积2278217 m v Q F === ，分为2格，N=2。 单格面积25.132 27 m N F f ===，单格尺寸采用3.6×3.6m 。 四角连通渠考虑采用边长为0.35m 的等腰直角三角形， 其面积2'0613.02 ' m f =。 并考虑连通渠斜边部分混凝土壁厚为120mm 的面积， 则每边长m 52.012.0235.0=?+=，22135.0m f =。 则单格滤池实际净面积F 净=3.6×3.6-0.135×4=12.42m 2。
实际滤速为8.74m/h ，在7～9m/h 之间，符合要求。 2、进、出水管 进水管流速v 1=0.7m/s ，断面面积211086.07 .00603.0m v Q ===ω, 进水总管管径m D 33.041 == π ω，取DN350。 单格进水管管径m D 23.024 1 1== π ω，取DN250，校核流速v 2为0.6m/s ， 水力坡度i 1=0.0026，管长l 1=11m ，考虑滤层完全堵塞时，进水全部沿DN350虹吸上升管至虹吸破坏口，流速v 3为0.31m/s ，水力坡度i 2=0.0005，管长l 2=4m 。 则单格进水管水头损失 m g v l i g v l i h 103.081 .9231 .05.040005.081.926.05.16.035.0110026.0222 22 32 222 2 111=??+?+?+?++?=+++=∑）（进ξξ 式中局部阻力系数ξ1包括管道进口、3个90°弯头和三通，ξ2为60°弯头，进水分配箱堰顶采用0.10m 的安全高度，则进水分配箱堰顶比虹吸辅助管管口高出0.20m 。 3、冲洗水箱 平均冲洗强度q=15L/（s ·m 2），冲洗历时t=4.5min ，单格滤池实际净面积F 净=12.42m 2，
2020年【人教版】地理选修二：2.2《海底地形的分布》导学案(含答案)
2020年精编地理学习资料 第二节 海底地形的分布 学习目标 1.能够指图说出海底地形的类型名称。2.能够说出海底地形分布的规律。 海底地形分布规律 1．分布规律：从大陆边缘到大洋中心，海底地形分成①__________、②________、③______和④________等主要类型。 2．大陆架和大陆坡 (1)大陆架：是大陆向海洋的⑤____________，一般坡度⑥______，水深在⑦______米以内。 (2)大陆坡：由大陆架向外伸展，海底坡度突然⑧______，形成一个相对陡峭的斜坡，叫做大陆坡。大陆坡水深一般为⑨____________米。 3．岛弧和海沟 (1)岛弧：是指大陆和洋盆之间呈⑩______分布的群岛，也称“岛链”或“弧形列岛”。 (2)海沟：是海洋中最?____的地方，一般是大陆坡与?________的分界线。 (3)特点：是地球上?____________活跃的地带，多火山、地震。 4．洋盆和洋中脊 (1)洋盆：又称“?____________”，构成了大洋底的?__________，水深在4 000～6 000米。地壳活动相对?______，地形较为?______，内部分布着一些?____________、海底丘陵及?____________。 (2)洋中脊：是地球上最长的海底山系，常分布在大洋?____部位。洋中脊中轴为 ○ 21______，裂谷两侧群峰对峙、内壁○22______。 一、岛弧和海沟往往相伴而生 岛弧与海沟 岛弧是指大陆和海洋盆地之间呈弧形分布的群岛，亦称“岛链”、“弧形列岛”。 海沟是沿着岛弧和大陆海岸山脉外侧延伸的浅水狭长的深海洼地，比周围的洋底要深 2 000m 以上。 岛弧的分布以太平洋西部海域为多，如阿留申群岛、千岛群岛、日本群岛、琉球群岛、台湾岛及附近岛屿、菲律宾群岛等。有意思的是，在这些岛弧靠近大洋的一侧，往往还伴生有一系列与岛弧呈相互平行状态的深邃而狭长的海沟。而且岛弧上的山峰越高，邻近的海沟也就越深。这些海底最深的地方并不是在大洋的中央，全球20多条水深在7 000米以上的海沟，大都坐落在大洋的边缘，而且，绝大多数环绕在太平洋周围地带。海沟与大洋边缘的岛弧常常相互配对，形影相随，如在太平洋西部岛弧的东侧，就与岛弧平行排列着阿留申海沟、千岛海沟、日本海沟、琉球海沟、马里亚纳海沟、菲律宾海沟等。 科学家们经过大量的研究认为，岛弧和海沟的平行并存，是大洋地壳和大陆地壳相互碰撞时，大洋地壳俯冲于大陆地壳之下的结果。如太平洋地壳，厚度小而密度大，所处的位置又相对较低，在海底扩张的作用下，与东亚大陆地壳相碰撞时，太平洋地壳便俯冲入东亚大陆地壳之下，从而使大洋一侧出现深度巨大的海沟；同时，大陆地壳的继续运动使它的前缘的表层沉积物质相互叠合到一起，形成了岛弧。由于这两种地壳的相对运动速度较大，所以碰撞后形成的海沟深度较大，而岛弧上峰岭的高度也较大。因此，可以说岛弧和海沟是在同一种地壳运动中形成的，它们有着共同的成因。 典例1 读图，完成(1)～(2)题。