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大型航天器离轨再入气动融合结构变形失效解体落区数值预报与应用 被引量:7
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作者 李志辉 彭傲平 +5 位作者 马强 石卫波 党雷宁 梁杰 蒋新宇 唐小伟 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期403-417,共15页
准确可靠求解大型航天器服役期满离轨再入跨流域气动环境与金属(合金)桁架结构变形失效解体非线性力学行为,是解决航天器失联无控或受控再入坠毁飞行航迹落区数值预报软件研制的关键基础。在求解Boltzmann模型方程的气体动理论统一算法(... 准确可靠求解大型航天器服役期满离轨再入跨流域气动环境与金属(合金)桁架结构变形失效解体非线性力学行为,是解决航天器失联无控或受控再入坠毁飞行航迹落区数值预报软件研制的关键基础。在求解Boltzmann模型方程的气体动理论统一算法(GKUA)基础上,采用转动惯量描述气体分子自旋运动,利用分子总角动量守恒作为一个新的碰撞不变量,引入能量模式配分函数和非弹性碰撞松弛数,确立了描述复杂飞行器跨流域高超声速流动非平衡输运现象统一Boltzmann模型方程,构造了直接捕捉Boltzmann模型速度分布函数演化更新数值格式,提出了离散速度空间区域分解大规模并行计算策略与高效数据通信模型,建立了稳定运行数万CPU核求解大型航天器离轨再入跨流域气动力/热环境高性能并行算法。针对无控航天器非常规再入问题,提出瞬态热传导方程与材料热弹性动力学方程耦合数学模型,建立了强气动力热环境致结构变形热力响应有限元算法,发展了适于高超声速再入气动环境与结构热力耦合计算技术。通过对竖直平板、中空球体、类天宫飞行器高超声速流场计算与结构响应变形非线性力学行为一体化计算验证,证实统一算法大规模并行计算策略与热力响应变形有限元算法精度可靠性,建立了服役期满大型航天器离轨再入跨流域气动环境与结构热力耦合响应变形失效/解体飞行航迹一体化模拟平台,开展了该平台在类天舟一号货运飞船受控再入、天宫一号目标飞行器无控陨落、天宫二号空间实验室受控再入解体落区数值预报中的应用研究。 展开更多
关键词 非常规再入落区数值预报 板舱桁架结构大型航天器 跨流域空气动力学 BOLTZMANN模型方程 气体动理论统一算法 结构响应变形/毁坏有限元算法
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草地贪夜蛾迁飞气象预报方法探索及应用 被引量:2
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作者 邓环环 杨俊杰 +4 位作者 郭安红 王纯枝 谢家旭 钟敏 郭广芬 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-78,共9页
为了准确预报害虫的迁飞轨迹,将天气预报技术应用于迁飞性害虫的预测预报,基于天气预报平台,利用欧洲中心中短期气象数值预报产品以及大气环流形势及低层风动力对草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)的迁飞路径、迁入时间(包括首见日及... 为了准确预报害虫的迁飞轨迹,将天气预报技术应用于迁飞性害虫的预测预报,基于天气预报平台,利用欧洲中心中短期气象数值预报产品以及大气环流形势及低层风动力对草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)的迁飞路径、迁入时间(包括首见日及高峰日)、落区等进行预报,并基于2021年草地贪夜蛾迁飞的2次典型预报案,分析2021年草地贪夜蛾春季北迁至湖北(首见日)以及秋季南迁回湖北(高峰日)的典型天气过程以及迁飞层气象要素场,运用HYSPLIT轨迹模型模拟迁飞后向轨迹,再利用草地贪夜蛾田间监测数据、测报灯监测数据以及迁飞轨迹对预报结论进行验证。结果显示,2次典型预报案例的预报结论与草地贪夜蛾田间监测数据及测报灯监测数据以及轨迹模拟的情景吻合度较好,草地贪夜蛾迁入时间、落区及路径预报基本正确。研究表明,将天气预报技术应用于迁飞性害虫的预报具有实际可行性。 展开更多
关键词 迁飞性害虫 草地贪夜蛾 数值预报 HYSPLIT模型 迁飞轨迹
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青海省一次降水过程的数值模式预报及误差分析
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作者 石秀云 陈红松 +1 位作者 刘成丰 祁雨佳 《青海农林科技》 2021年第1期77-83,88,共8页
基于高空实况和数值模式资料,对2020年5月5-6日期间发生在青海省的一次降水天气过程就降水实况、各模式降水落区、降水及温度预报偏差等方面进行了分析,结果表明:EC模式预报相对稳定,GRAPES-GFS与实况更靠近,NCEP模式预报仍然偏弱。对... 基于高空实况和数值模式资料,对2020年5月5-6日期间发生在青海省的一次降水天气过程就降水实况、各模式降水落区、降水及温度预报偏差等方面进行了分析,结果表明:EC模式预报相对稳定,GRAPES-GFS与实况更靠近,NCEP模式预报仍然偏弱。对于降水落区预报来说GRAPES-GFS的24h预报降水落区和降水量级更准确,对于降水和最高、最低气温预报准确率,整体来看GRAPES3km准确率最高,其次是GRAPES-GFS,再次是EC-thin,NCEP准确率最低。 展开更多
关键词 降水 数值模式 降水 降水及温度预报偏差
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HLAFS显式云降水方案及其对暴雨和云的模拟(II)暴雨和云的模拟 被引量:14
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作者 刘奇俊 胡志晋 周秀骥 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2003年第b03期68-77,共10页
在HLAFS业务数值预报模式的动力框架下 ,利用文章 (I)所述的显式云降水方案 ,对一次暴雨过程和伴随着的云物理过程进行了模拟研究和分析。模拟结果表明 ,显式方案对降水落区和强降水中心位置的预报较原HLAFS的大尺度饱和凝结方案有明显... 在HLAFS业务数值预报模式的动力框架下 ,利用文章 (I)所述的显式云降水方案 ,对一次暴雨过程和伴随着的云物理过程进行了模拟研究和分析。模拟结果表明 ,显式方案对降水落区和强降水中心位置的预报较原HLAFS的大尺度饱和凝结方案有明显改进。模式能合理地揭示出暴雨发生、发展过程中的云系演变规律和云物理过程。冰相过程对降水、中尺度热力和动力场有明显影响 ,特别是冰相过程有利于降水的早期的形成速率。与卫星TBB资料的对比分析表明 ,引进显式方案后 ,模式能较合理地模拟出云系的轮廓、位置、范围、强度、生消和移向 ,模式模拟出的云顶温度与卫星测量出的云顶温度较为一致。 展开更多
关键词 HLAFS数值预报模式 显式云降水方案 物理过程 暴雨模拟 降水 卫星测量 人工增雨技术
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