检索结果-内蒙古大学图书馆

气候与环境研究 2021年第2期26卷 191-201页

作者：吴煌坚林伟孔磊唐晓王威王自发陈松蹊北京大学光华管理学院北京100871 北京大学数学科学学院北京100871 北京大学统计科学中心北京100871 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国环境监测总站北京100012 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心福建厦门361021

基于集合卡尔曼滤波的源反演方法是估计排放源、提高空气质量模拟和预报精度的有效方法。为构建排放源与污染物浓度之间的误差协方差矩阵,该方法通常需要运行几十次大气化学传输模式。庞大的计算量限制了该方法的应用,使其无法为实时预... 详细信息

基于集合卡尔曼滤波的源反演方法是估计排放源、提高空气质量模拟和预报精度的有效方法。为构建排放源与污染物浓度之间的误差协方差矩阵,该方法通常需要运行几十次大气化学传输模式。庞大的计算量限制了该方法的应用,使其无法为实时预报系统快速更新排放源。本研究发展了一种基于集合最优插值的排放源反演方法。该方法使用历史集合数据构建误差协方差矩阵,仅需一次常规的空气质量模拟便可根据观测模拟差异反演排放源,从而显著降低计算量。本文使用该方法同化2015年1月全国1107个地面站点观测的CO小时浓度数据,结合2014年1月的历史集合数据集,估计2015年1月全国15 km分辨率的CO排放源。该方案反演的全国CO排放总量仅比使用2015年1月集合数据集的反演量高1%,表明历史时段与反演时段的气象条件差异对月均CO排放的影响有限。使用历史集合数据集更新的排放源再次模拟可将全国349个独立验证站点的平均低估从0.74 mg m^(−3)降至0.01 mg m^(−3),均方根误差降低18%,表明该方法可快速更新排放源并降低其不确定性。

关键词：排放源反演集合最优插值 CO排放源

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可压流体Rayleigh-Taylor不稳定性的离散Boltzmann模拟

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物理学报 2018年第8期67卷 10-20页

作者：李德梅赖惠林许爱国张广财林传栋甘延标福建师范大学数学与信息学院福建省分析数学及应用重点实验室福州350117 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 清华大学能源与动力工程系燃烧能源中心北京100084 北华航天工业学院廊坊065000

使用离散Boltzmann模型模拟了可压流体系统中多模初始情况下的Rayleigh-Taylor不稳定性.该离散Boltzmann模型等效于一个Navier-Stokes模型外加一个关于热动非平衡行为的粗粒化模型.通过模拟Riemann问题:Sod激波管、冲击波碰撞和热Couett... 详细信息

使用离散Boltzmann模型模拟了可压流体系统中多模初始情况下的Rayleigh-Taylor不稳定性.该离散Boltzmann模型等效于一个Navier-Stokes模型外加一个关于热动非平衡行为的粗粒化模型.通过模拟Riemann问题:Sod激波管、冲击波碰撞和热Couette流问题验证模型的有效性,所得数值结果与解析解一致.利用该模型对界面间断随机多模初始扰动的可压Rayleigh-Taylor不稳定性进行数值模拟研究,得到不稳定性界面演化过程的基本图像.由于黏性和热传导共同作用,一开始扰动界面被"抹平",演化较慢;随着模式互相耦合而减少,演化开始加速,并经历非线性小扰动阶段和不规则非线性阶段,而后发展成典型的"蘑菇状",后期进入湍流混合阶段.由于扰动模式的耦合与发展,轻重流体的重力势能、压缩能与动能相互转化,系统先是趋于热动平衡态,而后偏离热动平衡态以线性形式增长,接着再次趋于热动平衡态,最后慢慢远离热动平衡态.

关键词：离散Boltzmann方法 Rayleigh-Taylor不稳定性可压流体动理学模型

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二维Rayleigh-Bénard对流的反转控制

二维Rayleigh-Bénard对流的反转控制

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：章盛祺夏振华周全陈十一北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室浙江大学航空航天学院工程力学系上海大学上海市应用数学和力学研究所南方科技大学工学院力学与航空航天工程系

本文揭示了通过在侧壁施加局部等温边界条件的控制手段,可以抑制或促进二维Rayleigh-Bénard对流中大尺度环流的反转。控制区域足够大且远离侧壁中心时,可以完全抑制大尺度环流的反转,位置合适时,控制区域尺寸仅需达到方腔高度的1%... 详细信息

本文揭示了通过在侧壁施加局部等温边界条件的控制手段,可以抑制或促进二维Rayleigh-Bénard对流中大尺度环流的反转。控制区域足够大且远离侧壁中心时,可以完全抑制大尺度环流的反转,位置合适时,控制区域尺寸仅需达到方腔高度的1%;控制区域位于侧壁中心附近时,可以促进大尺度环流的反转,甚至激发一种新的双涡模态。本文基于侧壁等温边界条件对羽流的两类作用,以及对系统对称性的影响,合理地解释了控制机理。本文提出的针对侧壁边界条件的控制手段,为Rayleigh-Bénard对流的控制提供了一个新的方向。

关键词： Rayleigh-Bénard对流湍流对流

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自适应光学在生物荧光显微成像技术中的应用

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中国科学：物理学、力学、天文学 2017年第8期47卷 21-34页

作者：张财华赵志伟陈良怡曹召良毛珩中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100049 北京大学分子医学研究所北京100871 北京大学数学科学学院数学及其应用教育部重点实验室北京100871

显微成像是开展微观生命科学研究的重要手段,其中荧光显微成像以其可特异性标记、暗场对比度高、动态示踪性能出色等优势在生物成像领域占据重要地位.由于活体生物组织通常是非透明、非均匀、各向异性的复杂三维结构,激发光和发射荧光... 详细信息

显微成像是开展微观生命科学研究的重要手段,其中荧光显微成像以其可特异性标记、暗场对比度高、动态示踪性能出色等优势在生物成像领域占据重要地位.由于活体生物组织通常是非透明、非均匀、各向异性的复杂三维结构,激发光和发射荧光在生物组织内传播时均会由于折射、散射、吸收等作用使得光波波前发生明显畸变,造成激发光点扩散函数以及荧光成像点扩散函数的性能显著降低.借助自适应光学技术可对上述经由生物组织传播产生的波前畸变进行实时探测和精确校正,从而提升激发光照明和发射荧光成像的空间分辨率和深度.本文归纳了生物荧光显微成像中的不同像差来源,介绍了自适应光学波前传感和校正的方法,概括了不同成像方式下波前校正的要求,重点讨论了自适应光学技术在不同类型荧光显微成像中的运用和实现方法,并对其今后的应用目标和发展方向提出展望.

关键词：生物活体成像荧光显微成像自适应光学波前像差波前校正

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空间引力波探测--天文学的一个新窗口

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中国科学：物理学、力学、天文学 2017年第1期47卷 33-54页

作者：黄双林龚雪飞徐鹏 Pau Amaro-Seoane 边星陈跃文陈弦房震冯学锋刘富坤李硕李想罗子人邵明学 Rainer Spurzem 唐文林王龑王瑛臧云龙刘润球中国科学院数学与系统科学研究院应用数学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 马克斯-普朗克引力物理研究所(阿尔伯特-爱因斯坦研究所) 德国波茨坦D-14476 首都师范大学数学科学学院北京100089 北京大学天文系北京100871 中国科学院大学物理科学学院北京100049 中国科学院国家天文台北京100012 中国科学院力学研究所北京100190 中国科学院晨兴数学中心北京100190 西澳大利亚大学澳大利亚珀斯6009 中国科学院计算数学国家重点实验室北京100190

本文内容分为两部分.第一部分通过外尔曲率来阐述引力波这个物理概念,为天体源引力波探测(地面或空间)建立一个基本的理论框架.第二部分中,在中国科学院二期先导研究的基础上,我们进一步地说明空间引力波探测的天文学意义,特别是在探索... 详细信息

本文内容分为两部分.第一部分通过外尔曲率来阐述引力波这个物理概念,为天体源引力波探测(地面或空间)建立一个基本的理论框架.第二部分中,在中国科学院二期先导研究的基础上,我们进一步地说明空间引力波探测的天文学意义,特别是在探索早期宇宙中星系结构的形成,星系-黑洞共同演化结构等重大天文问题中提供一种全新的观察窗口.简要介绍中国科学院空间引力波探测计划(太极计划)的任务设计,并进一步阐明其科学目标以及与(e)LISA项目的区别所在,最后给出空间任务中关键载荷的初步分析.

关键词：广义相对论空间引力波探测天文学

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多相复杂流体中非平衡效应的数值模拟与理论解析:基于离散Boltzmann方法

多相复杂流体中非平衡效应的数值模拟与理论解析:基于离散Boltzma...

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中国物理学会2016年秋季会议

作者：甘延标许爱国张广财赖惠林北华航天工业学院廊坊 065000 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京 100088 福建师范大学数学和计算机科学学院福州 350007

多相复杂流体的特点之一是系统内复杂的受力与丰富的弛豫，而这必然导致千姿百态、丰富多彩的流动(hydrodynamic)与热动(thermodynamic)非平衡行为与效应，很多情况下无法精确地予以描述或解析。本工作通过Chapman-Enskog多尺度展开理... 详细信息

多相复杂流体的特点之一是系统内复杂的受力与丰富的弛豫，而这必然导致千姿百态、丰富多彩的流动(hydrodynamic)与热动(thermodynamic)非平衡行为与效应，很多情况下无法精确地予以描述或解析。本工作通过Chapman-Enskog多尺度展开理论推导了多相流系统中非平衡效应的解析表达式，确定了完备描述非平衡所需要离散平衡态分布函数满足的动理学矩关系，发现共有30个独立分量。

关键词：复杂多相流相流离散Boltzmann模型热动非平衡效应

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离散空间直接建模的计算流体力学方法

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中国科学：物理学、力学、天文学 2014年第5期44卷 519-530页

作者：徐昆李启兵黎作武香港科技大学数学系中国香港清华大学航天航空学院北京100084 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000 北京大学湍流和复杂系统国家重点实验室北京100871

本文提出了一种发展适合多尺度、多物理流动的CFD格式的全新途径,即直接在离散空间利用物理模型的跨尺度演化解来建立数值格式的新方法.与直接离散偏微分方程的传统做法相比,基于离散空间直接建模构造出的数值方法考虑了网格尺度和物理... 详细信息

本文提出了一种发展适合多尺度、多物理流动的CFD格式的全新途径,即直接在离散空间利用物理模型的跨尺度演化解来建立数值格式的新方法.与直接离散偏微分方程的传统做法相比,基于离散空间直接建模构造出的数值方法考虑了网格尺度和物理模型之间的匹配,能做到不同尺度上物理模型的连续过渡,从而实现对多尺度流动的高效模拟.Boltzmann方程的模型演化解为直接建模方法提供了重要的支撑.本文提出了直接建模构造计算流体力学方法的理论基础,并给出了在建立统一气体动理学格式中的成功运用,验证了新方法的可行性和优越性.

关键词：偏微分方程数值解离散空间直接建模多尺度流动统一气体动理学格式 BGK方程

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一类奇摄动Robin问题的内部冲击波解