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2003年10月两次特大太阳风暴的预报试验

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中国科学（E辑） 2006年第9期36卷 1016-1028页

作者：解妍琼魏奉思冯学尚钟鼎坤中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学国家重点实验室中国人民解放军理工大学气象学院南京211101

针对2003年10月28日和29日的两次特大太阳风暴(激波)事件,提出一种把空间天气形势分析—“望诊”与定量预报—“切脉”相结合的二步法,进行预报试验.第一步,“望诊”,太阳源表面磁场分布、行星际闪烁观测资料和ACE卫星观测的联合分析表... 详细信息

针对2003年10月28日和29日的两次特大太阳风暴(激波)事件,提出一种把空间天气形势分析—“望诊”与定量预报—“切脉”相结合的二步法,进行预报试验.第一步,“望诊”,太阳源表面磁场分布、行星际闪烁观测资料和ACE卫星观测的联合分析表明,源表面的大尺度磁位形造成了激波相对于爆发源法向非对称传播,地球处在接近激波传播最快、能量最大的方向上;这两次激波是高速抛射事件,强磁场、高温的日冕物质快速膨胀以及高速的背景太阳风都有利于激波的快速传播.第二步,“切脉”,采用新建立的快激波渡越时间的从属函数μT于ISF方法中,对其渡越时间和引起的地磁扰动进行了预报试验.预报试验结果是:两次激波事件磁扰开始时间的预报值与观测值相比较,相对误差分别为1.8%和6.7%;磁扰幅度ΣKp指数的预报相对误差分别为4.1%和3.1%;此外,比较二步法与国际流行的五种统计或数值预报方法,结果表明,二步法有利于改善预测太阳风暴到达时间及其引起的地磁扰动幅度大小的能力.工作表明,深入研究激波传播的物理特性,对于提高预报精度是极为重要的.

关键词：太阳风暴激波行星际闪烁观测二步法 ISF方法

联合太阳和行星际物理参数预测行星际激波能否到达地球

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空间科学学报 2014年第1期34卷 11-23页

作者：解妍琼张莹杜丹解放军理工大学气象海洋学院南京211101 中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国气象局国家空间天气监测预警中心北京100081

选取第23太阳活动周（1997--2006年）期间542例由太阳爆发活动驱动的行星际激波事件，分析确定了太阳源头和行星际空间中影响行星际激波能否到达地球轨道的关键物理参数；在此基础上，建立了预测行星际激波能否到达地球的新预报模型（Ed... 详细信息

选取第23太阳活动周（1997--2006年）期间542例由太阳爆发活动驱动的行星际激波事件，分析确定了太阳源头和行星际空间中影响行星际激波能否到达地球轨道的关键物理参数；在此基础上，建立了预测行星际激波能否到达地球的新预报模型（EdEaSPM）．回溯预报结果表明，EdEaSPM模型的预报成功率约为66％，略高于国际一流预报模型的预报成功率；EdEaSPM模型的虚报率未超过50％，改善了当前国际主流模型虚报率较大的情况；对于偏度指标，虽然当前所有模型的偏度值均大于1，但EdEaSPM模型的偏度值最接近于1且明显小于其他模型的偏度值；EdEaSPM模型的其他评价指标也都高于国际主流模型的相应指标．此外，选取2012年期间的激波事件对EdEaSPM模型进行了预报检验，预测结果与实际情况吻合．EdEaSPM模型不仅能够提前约1—3天进行预报，而且预报效果与国际一流模型具有可比性，尤其是在提高预报成功率及降低虚报率方面具有一定优势．

关键词：太阳瞬变爆发活动行星际激波太阳高能粒子空间天气预报

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太阳风动压脉冲结构与地磁急始关系研究

空间科学学报 2017年第6期37卷 659-666页

作者：李玉鑫解妍琼解放军理工大学气象海洋学院南京211101

针对1994-2011年的363例地磁急始事件,基于太阳风动压脉冲(DPP)结构自动识别算法确定是否有相应的太阳风动压脉冲结构事件与其相关联,进而针对太阳风动压脉冲结构地磁急始关联事件进行统计分析研究.研究结果显示:91%的地磁急始事件与DP... 详细信息

针对1994-2011年的363例地磁急始事件,基于太阳风动压脉冲(DPP)结构自动识别算法确定是否有相应的太阳风动压脉冲结构事件与其相关联,进而针对太阳风动压脉冲结构地磁急始关联事件进行统计分析研究.研究结果显示:91%的地磁急始事件与DPP事件相关联,53%的地磁急始事件与行星际激波相关联,这表明太阳风动压脉冲结构是引起地磁急始更普遍的原因;引起地磁急始的太阳风动压脉冲结构事件约70%发生在行星际日冕物质抛射、共转相互作用区以及行星际日冕物质抛射和/或共转相互作用区相互作用形成的复杂抛射物等大尺度太阳风扰动结构中,且其平均动压变化幅度为3.9 nPa,强太阳风动压脉冲结构事件占全体事件的42%;地磁急始事件变化幅度与太阳风动压脉冲变化幅度以及上下游动压平方根差之间存在明显的相关关系,相关系数分别为0.79和0.82,并且行星际磁场南向时相关性更强;太阳风动压脉冲结构事件持续时间、传播速度、动压变化幅度对地磁急始事件的持续时间有一定影响,但这些参数与地磁急始事件的相关关系较弱.研究结果可为基于太阳风动压脉冲结构特征参数开展地磁急始预报提供研究基础.

关键词：太阳风动压脉冲结构地磁急始行星际南向磁场

“FLUID ROLLER BEARING” EFFECT AND FLOW CONTROL

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Acta Mechanica Sinica 2003年第5期19卷 476-484页

作者：吴锤结解妍琼吴介之 State Key Lab. of Turbulence and Complex Systems Peking University Beijing 100871 China Research Center for Fluid Dynamics PLA University of Science and Technology Nanjing 211101 China State Key Lab. of Turbulence and Complex Systems Peking University Beijing 100871 China University of Tennessee Space Institute TN 37388 USA

Owing to the rapid development of smart materials, flow control by travelling waves (TW) produced on flexible skin is becoming a very promising new area of research. One of the most revolutionary concepts of using TW technique is to trap a row of controllable vortices over the body surface, which plays a role of "fluid roller bearing" (FRB) between the external flow and the solid wall. The FRB can replace the conventional boundary layer and hence remove the latter's various unfavorable effects. This paper reports our preliminary numerical study of the FRB effect on flow over several typical walls, especially an airfoil with FRB at the stall angle of attack, which has never been considered before. Significant improvement of aerodynamic performance on the FRB-airfoil is observed, which strongly suggests that the FRB effect may open a brand new avenue to the 21thCentury aerodynamics.

关键词： “Fluid Roller Bearing” effect flow control travelling wavy wall airfoil flow ALE method

维普期刊数据库评论

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相似预报法在电离层TEC短期预报中的应用

空间科学学报 2011年第6期31卷 747-753页

作者：翁利斌方涵先解妍琼杨升高解放军理工大学气象学院南京211101

引入相似离度衡量样本间的相似程度,并利用相似预报法对厦门一个GPS台站2004年电离层TEC观测数据进行了24 h预报试验.结果表明,预报相对误差与地磁活动水平密切相关,地磁扰动条件下相对误差明显高于地磁平静时刻;预报相对平均误差为18.0... 详细信息

引入相似离度衡量样本间的相似程度,并利用相似预报法对厦门一个GPS台站2004年电离层TEC观测数据进行了24 h预报试验.结果表明,预报相对误差与地磁活动水平密切相关,地磁扰动条件下相对误差明显高于地磁平静时刻;预报相对平均误差为18.022%,地磁扰动时为44.896%,地磁平静条件下为11.676%;预报相对误差在10%,20%,30%,40%以内的累积比例分别为38.209%,65.075%,84.984%,90.448%.如果使用中纬地区或地磁平静期间的电离层TEC数据,预报效果会更好.

关键词：电离层电子总含量短期预报相似预报法相似离度

基于温度层强回波区域面积的天气雷达雷暴自动识别方法

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气象科学 2022年第1期42卷 116-123页

作者：解妍琼张云杨波王佳王亚张鹏国防科技大学气象海洋学院南京211101 中国气象局云雾物理环境重点实验室北京100081 陆军工程大学教研保障中心南京210007

为利用天气雷达回波资料实现雷暴的自动识别,提出了一种基于温度层强回波区域面积的天气雷达雷暴自动识别方法。该方法首先利用雷达回波体扫数据在水平范围内搜索强回波区域;再对某一温度层上,达到设定阈值的雷达回波反射率因子的区域... 详细信息

为利用天气雷达回波资料实现雷暴的自动识别,提出了一种基于温度层强回波区域面积的天气雷达雷暴自动识别方法。该方法首先利用雷达回波体扫数据在水平范围内搜索强回波区域;再对某一温度层上,达到设定阈值的雷达回波反射率因子的区域进行面积求和,当水平范围强回波区域面积达到识别面积阈值时,判定该强回波区域为雷暴区域。在此基础上,结合S波段双偏振多普勒天气雷达观测资料、闪电定位资料,采用了17个雷暴天气过程的312个雷暴区域检验识别算法。结果表明:当等高度平面位置显示(CAPPI)数据处理中采用(35 dBZ,0℃,2 km^(2))参数组合能够达到最优的识别效果,识别概率可达87.5%,虚警率为32.9%,临界成功指数为61.2%。该方法可以用于天气雷达的雷暴计算机自动识别业务。

关键词：天气雷达雷暴识别

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行星际太阳风传播的数值模拟

行星际太阳风传播的数值模拟

一次梅雨锋上MCS云微物理过程及降水形成机制

强化科技基础推进气象现代化——第29届中国气象学会年会

作者：季春华解妍琼 94647部队57分队解放军理工大学气象学院

本文首先介绍了空间环境和空间天气、太阳风的形成及其影响、太阳风的监测和预报、行星际激波,然后介绍了HAF太阳风动态模式,以2000年4月4日16:32UT爆发的CME驱动的激波事件为例模拟了行星际激波的传播、以第1995卡林顿周为例预测了重... 详细信息

本文首先介绍了空间环境和空间天气、太阳风的形成及其影响、太阳风的监测和预报、行星际激波,然后介绍了HAF太阳风动态模式,以2000年4月4日16:32UT爆发的CME驱动的激波事件为例模拟了行星际激波的传播、以第1995卡林顿周为例预测了重现型磁暴发生、对2000年2月14日的典型CME事件进行数值模拟,并对结果进行了相应的分析。

关键词：空间天气太阳风行星际激波 HAF

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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气象科学 2009年第4期29卷 434-446页

作者：张云雷恒池潘晓滨王春明解妍琼解放军理工大学气象学院南京211101 中国科学院大气物理研究所北京100029

选取2004年6月23日一次梅雨锋MCS暴雨过程,在天气分析的基础上,利用非静力中尺度模式MM5(V3.6)进行了数值模拟。对于可分辨尺度的降水,采用Reisner霰显式方案,对云内微物理过程特别是对各种水成物的源项进行了详细分析。结果表明:冷云... 详细信息

选取2004年6月23日一次梅雨锋MCS暴雨过程,在天气分析的基础上,利用非静力中尺度模式MM5(V3.6)进行了数值模拟。对于可分辨尺度的降水,采用Reisner霰显式方案,对云内微物理过程特别是对各种水成物的源项进行了详细分析。结果表明:冷云过程是此次降水的主要云物理过程。云中以霰和雪为主要的降水元,尤其霰的作用最大。在强降水时段,雨水的主要源项都与霰有关,霰的生长过程中冰相粒子与过冷水的碰并以及霰的凝华过程最为重要。零度层上方存在着丰富的过冷水,最大的云水含量中心也在过冷层中。在过冷层中冰相粒子主要通过凝华过程和碰并过程增长,MCS发展强盛期冰晶与过冷水的碰并增长要大于液水的蒸凝过程的增长。最后给出了本次梅雨锋上MCS降水云系的三层云结构及微物理过程模型。

关键词：梅雨锋微物理过程数值模拟三层云结构

吸湿性催化剂人工消暖雾大型雾室试验及机理研究

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大气科学学报 2024年第4期47卷 620-628页

作者：郑鹤鹏解妍琼张云余婷黄梦宇田平毕凯丁德平余昊翔葛攀延国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410073 国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 北京市人工影响天气中心北京100089 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044

雾给现代交通和人类身体健康造成严重影响,人工消雾对于防灾减灾具有重要价值。但目前关于消雾机理仍存在一定争议,关于催化剂粒径的选择也具有较大不确定性。本研究基于15 000 m3大型雾室,开展了不同粒径催化剂颗粒对暖雾清除效果的研... 详细信息

雾给现代交通和人类身体健康造成严重影响,人工消雾对于防灾减灾具有重要价值。但目前关于消雾机理仍存在一定争议,关于催化剂粒径的选择也具有较大不确定性。本研究基于15 000 m3大型雾室,开展了不同粒径催化剂颗粒对暖雾清除效果的研究。结果表明:A催化剂(粒径为75μm)具有良好的消雾能力,消雾时间约为自然沉降的20%;B催化剂(粒径为100μm)消雾时间约为自然沉降的40%,消雾效果相比A催化剂偏差。为验证和计算最优催化剂粒径,本研究利用重力连续碰并增长模型,从理论上分析了消雾催化剂的最优粒径。结果表明:催化剂颗粒过小,捕获的雾滴少,碰并耗水少,消雾时间长;催化剂颗粒过大,下降速度快,消雾时间短,但捕获的雾滴少,碰并耗水少。综合来看,最优的催化剂颗粒直径为40~80μm。本研究结果可为外场消雾试验提供科学参考。

关键词：大型雾室消雾试验吸湿性催化剂重力连续碰并增长模型能见度