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云中粒子谱形状因子变化对云及降水影响的数值研究 被引量:18
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作者 陶玥 洪延超 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期221-230,共10页
鉴于目前云数值模式和中尺度数值模式中云和降水过程大多用体积水参数化的方式描述,而不同模式所用的粒子谱不同或粒子谱的参数不同,用这些模式模拟研究云和降水的物理过程、降水形成机制、催化防雹和催化增雨机理以及预报降水等就遇到... 鉴于目前云数值模式和中尺度数值模式中云和降水过程大多用体积水参数化的方式描述,而不同模式所用的粒子谱不同或粒子谱的参数不同,用这些模式模拟研究云和降水的物理过程、降水形成机制、催化防雹和催化增雨机理以及预报降水等就遇到这样一个问题:粒子谱或谱参数不同对研究结果有何影响?因此利用中国科学院大气物理研究所的三维冰雹云催化数值模式,做雹云中粒子谱参数变化的数值试验,分析了冰雹云中雨滴谱、冰晶谱、霰谱的形状参数对降雨降雹、云中微物理过程的影响。结果表明,雨滴谱形状参数变化,对降雨形成机制基本没有影响,对与雨滴有关的物理过程有直接影响。霰谱对地面降雹量、降雹强度、雨强的影响较大,对降雨量影响较小;对冰晶、霰以及冰雹的质量和数量产生率都有明显的影响,云中的所有微物理过程均受到了不同程度的影响,对有些过程影响最为显著,它不但影响粒子的产生过程,也影响粒子的增长过程。冰晶谱对降水量的影响较小,但对各种粒子的某些形成或增长过程影响较大,有的很大。此外,冰晶谱型的变化,对不同地区云或不同个体云降水的影响程度不同,反映了滴谱谱型对云和降水影响的复杂性。利用这些研究结果,讨论了云模式的使用问题。 展开更多
关键词 粒子谱 模拟 谱影响
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登陆北上台风暴雨突发性增强的一种机制研究 被引量:13
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作者 黎清才 王成恕 曹钢锋 《大气科学》 CSCD 北大核心 1998年第2期199-206,共8页
采用一个三维混合模式对1992年8月30日至9月2日一次登陆北上台风暴雨过程进行了模拟。模式可以较准确地预报出与地面倒槽相一致的地面降水位置及降水量值。模拟的台风云系结构与卫星云图比较表明,外围云场与实例云况吻合很好... 采用一个三维混合模式对1992年8月30日至9月2日一次登陆北上台风暴雨过程进行了模拟。模式可以较准确地预报出与地面倒槽相一致的地面降水位置及降水量值。模拟的台风云系结构与卫星云图比较表明,外围云场与实例云况吻合很好,验证了本模式模拟卫星云图的能力,对卫星云图预报有实际意义;暴雨突然增幅的直接原因是高层冰云与低层供水云的突然北移重叠造成的。受地面倒槽附近强烈辐合抬升的动力作用,各相态云系的分布与垂直运动紧密相关;辐合线右侧的东南低空急流为降水的增幅及维持提供水汽来源;云的相变潜热非绝热加热作用对暴雨的增幅及维持具有正反馈作用,它对暴雨维持具有积极贡献。 展开更多
关键词 混合相模式 台风 暴雨 模拟 突发性增强
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黄河上游河曲地区对流云催化增雨的数值模拟研究 被引量:10
3
作者 王宏 雷恒池 +5 位作者 李书严 德力格尔 李仑格 肖稳安 洪延超 黄美元 《气候与环境研究》 CSCD 2004年第4期619-630,共12页
应用中国科学院大气物理研究所开发的三维对流云模式 ,对青藏高原河曲地区强对流云的催化增雨效果及催化云的动力特征、微物理机制进行了模拟研究。模拟结果显示 :黄河上游河曲地区的对流云具备一定的催化潜力。如果催化时机、部位选择... 应用中国科学院大气物理研究所开发的三维对流云模式 ,对青藏高原河曲地区强对流云的催化增雨效果及催化云的动力特征、微物理机制进行了模拟研究。模拟结果显示 :黄河上游河曲地区的对流云具备一定的催化潜力。如果催化时机、部位选择适当 ,降水总量增加有望达到 30 %~ 5 0 % ,催化所产生的动力效果比较显著。催化剂的加入使得云中凝华潜热释放量增加 ,上升气流加强 ,云顶升高 ,云水平尺度也有所加大 ,地面降水区域扩大 ,降水时间延长。由于云中冰晶大量生成 ,导致过冷云水、雨水减少 ,暖雨过程迅速减弱 ,云中霰和冻滴量增多 ,其融化过程加强引起的降水增加远远超过了暖雨量的减少 ,总的增雨效果比较显著。敏感性实验表明 ,催化高度对增雨效果的影响最为显著 ,高于某一催化高度 ,有可能产生增雨防雹的好效果 ;低于某一催化高度 ,则会在防雹的同时使地面降水减少。对流云早期催化的增雨效果较好。一定范围内催化剂量的变化对增雨量影响不大 ,小剂量催化也有可能达到较好的增雨效果。 展开更多
关键词 模拟 动力特征 微物理机制 催化增雨
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气象景象的模拟 被引量:2
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作者 龚琳 顾大权 +1 位作者 范茵 袁媛 《计算机时代》 2005年第5期3-4,共2页
对气象景象中的云彩、雾、雨雪、海浪等不规则物体的建模及模拟方法进行了综述性介绍,对描述云彩的中点置换法、描述烟雾的细胞自动机模型、描述雨雪的粒子系统和海浪的模拟方法展开了讨论,并指出了今后的研究重点。
关键词 自然景象模拟 模拟 细胞自动机 粒子系统 建模 粒子系统 计算机图形学
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基于WebGL的三维云景渲染方法 被引量:7
5
作者 邢峰 崔巍 +3 位作者 许大璐 邱天奇 李益言 杜清运 《地理信息世界》 2018年第5期94-98,102,共6页
云景的三维可视化对气象分析以及自然场景模拟等领域都有十分重要的意义。HTML5以及Web GL的出现,为三维渲染提供了一种新的跨平台无插件解决方案。本文通过对基于粒子系统的云模拟方法的研究,利用气象卫星数据产品和Web GL技术,实现了... 云景的三维可视化对气象分析以及自然场景模拟等领域都有十分重要的意义。HTML5以及Web GL的出现,为三维渲染提供了一种新的跨平台无插件解决方案。本文通过对基于粒子系统的云模拟方法的研究,利用气象卫星数据产品和Web GL技术,实现了在浏览器上的三维动态云景可视化,交互及可视化效果良好。 展开更多
关键词 模拟 WEBGL 粒子系统 气象卫星数据
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基于计算机视觉和粒子系统的三维云模拟 被引量:3
6
作者 龚琳 王善斌 顾大权 《中国体视学与图像分析》 2008年第1期59-62,共4页
云是很常见的一种自然现象,真实感云的模拟是计算机图形学领域具有挑战性的研究课题。文章提出了一种基于计算机视觉和粒子系统的三维云建模方法。首先利用计算机视觉技术从现有的二维云图像中提取云的三维信息,然后利用粒子系统填充该... 云是很常见的一种自然现象,真实感云的模拟是计算机图形学领域具有挑战性的研究课题。文章提出了一种基于计算机视觉和粒子系统的三维云建模方法。首先利用计算机视觉技术从现有的二维云图像中提取云的三维信息,然后利用粒子系统填充该三维空间,最后通过纹理映射和B illboard技术实现三维云的绘制。与以往云建模方法相比,该方法简单、实用,适用于模拟不同种类的云,如层云、积云、卷云等。 展开更多
关键词 模拟 计算机视觉 粒子系统
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基于元胞自动机的动态云模拟 被引量:1
7
作者 孙田子 刘弘 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期272-274,共3页
针对动态云在快速模拟下的真实感缺乏问题,提出一种改进的动态云的模拟方法。该方法在Nagel方法模拟云的基础上,考虑到大气压对自然云形状的影响,通过建立上下气流动力学方程,实现具有真实感的动态云的模拟。结果证明,与常规方法相比,... 针对动态云在快速模拟下的真实感缺乏问题,提出一种改进的动态云的模拟方法。该方法在Nagel方法模拟云的基础上,考虑到大气压对自然云形状的影响,通过建立上下气流动力学方程,实现具有真实感的动态云的模拟。结果证明,与常规方法相比,该方法具有运算速度快、模拟效果逼真等优点。 展开更多
关键词 元胞自动机 模拟 风力函数 大气压
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基于粒子方法的云彩的虚拟现实仿真及实现的研究 被引量:1
8
作者 庄建东 《心智与计算》 2012年第2期89-94,共6页
本文叙述了如何以粒子方法实现云的建模。首先利用随机噪声产生云粒子并通过处理以形成云团,然后将云团存储在指定的二维数组,通过对二维数组进行相应的运算,即通过图形变换,实现了云团漂移、层次的云团漂移、按一定的方向以指定的速度... 本文叙述了如何以粒子方法实现云的建模。首先利用随机噪声产生云粒子并通过处理以形成云团,然后将云团存储在指定的二维数组,通过对二维数组进行相应的运算,即通过图形变换,实现了云团漂移、层次的云团漂移、按一定的方向以指定的速度进行模拟风向和风力,以此构造了运动云的实现算法。并以Windows XP为平台,采用Microsoft Visual C++ 2010为编程工具,使用其所带的图形资源开发,实现了云的计算机模拟。实验结果表明该方法简单、实用,适用于模拟不同种类的云,如层云、积云、卷云等。 展开更多
关键词 模拟 粒子系统 随机噪声 虚拟现实 计算机仿真
原文传递
飞行景象模拟中云的生成与显示
9
作者 洪涛 陈莉 夏文全 《航空精密制造技术》 1994年第2期36-38,共3页
介绍了飞行模拟器景象的生成和显示,重点研究了用1/f频谱密度的纹理函数产生的自然景物──云,并显示在PC机VGA屏幕上.
关键词 飞行模拟 景象模拟 纹理函数 模拟
原文传递
2004年冬春季中国地区云的模拟分析
10
作者 王知田 李昀英 陶恒锐 《高原山地气象研究》 2008年第3期21-26,共6页
文中利用卫星和地面观测资料分析了中国地区总云量和低云量的分布及华南沿海、华东地区和北方地区的云量垂直分布。利用CREM模式模拟了中国地区的云量,并初步分析了模拟误差的原因。模拟表明,模式能较好地再现中国地区云量水平和垂直分... 文中利用卫星和地面观测资料分析了中国地区总云量和低云量的分布及华南沿海、华东地区和北方地区的云量垂直分布。利用CREM模式模拟了中国地区的云量,并初步分析了模拟误差的原因。模拟表明,模式能较好地再现中国地区云量水平和垂直分布的形势和演变趋势,但对总云量和低云量模拟系统性偏小20%,且模拟的华南沿海云量垂直分布大值中心偏低。初步分析认为这种云量大小的误差是云量诊断方案的经验系数值不适当引起的。 展开更多
关键词 中国地区 冬春季 模拟 量诊断方案
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划分区域异速云的实时绘制算法改进探索
11
作者 唐勇 吴国倩 +1 位作者 郭慧玲 陶建新 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第12期2725-2728,共4页
云是普遍存在的自然现象.针对在同一场景下不同高度的云不能同时得到逼真效果的问题,提出一种划分云层区域的策略.首先,为了避免用同一种方法难以准确表达不同类型云的特征,根据气象学规律将天空划分为低层云、中高层云两个区域,用粒子... 云是普遍存在的自然现象.针对在同一场景下不同高度的云不能同时得到逼真效果的问题,提出一种划分云层区域的策略.首先,为了避免用同一种方法难以准确表达不同类型云的特征,根据气象学规律将天空划分为低层云、中高层云两个区域,用粒子系统绘制低层云,引入Perlin噪声绘制中层云和高层云;其次,构造与云的位置、视点距离等相关的速度函数,使得场景中不同区域、不同位置的云具有不同的运动速率和方向,增强天空中云彩绘制的真实感;最后,通过一天内太阳光和环境光的实时变化,实现一天内不同时刻云的绘制效果.实验分析和对比结果表明,基于区域划分的云模拟方法能够快速逼真地在虚拟场景下进行虚拟云的实时绘制. 展开更多
关键词 模拟 划分区域 异速 实时绘制
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冰雹形成机制和催化防雹机制研究 被引量:102
12
作者 洪延超 《气象学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期30-44,共15页
利用文献[1]发展的三维弹性冰雹云催化模式模拟研究了1997年7月8日陕西省旬邑防雹试验区出现的一块冰雹云,分析其冰雹形成的物理机制,对雹云做了高度催化试验,研究了催化防雹机制。结果表明,97%的雹块是以冻滴为核心增... 利用文献[1]发展的三维弹性冰雹云催化模式模拟研究了1997年7月8日陕西省旬邑防雹试验区出现的一块冰雹云,分析其冰雹形成的物理机制,对雹云做了高度催化试验,研究了催化防雹机制。结果表明,97%的雹块是以冻滴为核心增长的,在云中冰雹还未形成前,于强上升气流区的适当高度催化效果较好,而在上升气流极值高度,亦是高含水量区催化效果最好。催化使霰和冻滴的浓度增加,粒子质量减小,向雹的转化比例大为降低,因此雹块的质量和浓度都减小,达到了防雹的目的。 展开更多
关键词 模拟 催化试验 冰雹 形成机制 防雹机制
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冰雹云中累积区与冰雹的形成的数值模拟研究 被引量:64
13
作者 周玲 陈宝君 +4 位作者 李子华 黄美元 郭学良 肖辉 洪延超 《大气科学》 CSCD 北大核心 2001年第4期536-550,共15页
应用三维冰雹云模式对陕西旬邑地区的一次降雹过程进行模拟,结果表明:冰雹云中存在过冷雨水的累积区,其出现在最大上升气流之上,其中累积的过冷雨水含量随着云的发展而变化。冰雹生长在此累积区内。催化试验结果表明,在过冷雨水的... 应用三维冰雹云模式对陕西旬邑地区的一次降雹过程进行模拟,结果表明:冰雹云中存在过冷雨水的累积区,其出现在最大上升气流之上,其中累积的过冷雨水含量随着云的发展而变化。冰雹生长在此累积区内。催化试验结果表明,在过冷雨水的累积区内播撒AgI粒子能取得较好的防雹效果。 展开更多
关键词 冰雹模拟 含水量累积区 防雹效果 数值模拟 碘化银粒子 催化试验
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青藏高原东部冰雹形成机理的数值模拟 被引量:16
14
作者 胡朝霞 齐彦斌 +1 位作者 郭学良 洪延超 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2007年第1期37-48,共12页
利用中国科学院大气物理研究所发展和改进的三维冰雹云模式,对青藏高原东部甘肃省玛曲县的一例冰雹云过程进行了模拟研究。结果表明:玛曲冰雹云中冰雹胚胎以霰胚为主;在地面降水中,固态降水占降水总量的46%,而霰占固态降水的65%,霰主要... 利用中国科学院大气物理研究所发展和改进的三维冰雹云模式,对青藏高原东部甘肃省玛曲县的一例冰雹云过程进行了模拟研究。结果表明:玛曲冰雹云中冰雹胚胎以霰胚为主;在地面降水中,固态降水占降水总量的46%,而霰占固态降水的65%,霰主要靠撞冻雨水和云水增长;雹云中存在较弱的过冷雨水累积带,累积带的维持时间也很短,累积带中的过冷雨水有利于雹块的增长,但不起主要作用;雹块的增长主要是通过雹撞冻云水,其次是撞冻雨水增长。 展开更多
关键词 冰雹模拟 过冷雨水累积带 冰雹形成机制
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云环境下面向能耗降低的资源负载均衡方法 被引量:15
15
作者 胡志刚 欧阳晟 阎朝坤 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第5期53-55,共3页
为降低大规模云数据中心的能量消耗,并在一定程度上实现资源负载均衡,提出一种基于虚拟机迁移的方法LBES。该方法综合考虑多种资源负载情况以及群聚冲突等问题,对虚拟机迁移过程的3个关键步骤进行分析,给出相应的策略,并在云模拟器中得... 为降低大规模云数据中心的能量消耗,并在一定程度上实现资源负载均衡,提出一种基于虚拟机迁移的方法LBES。该方法综合考虑多种资源负载情况以及群聚冲突等问题,对虚拟机迁移过程的3个关键步骤进行分析,给出相应的策略,并在云模拟器中得到实现。实验结果表明,在物理节点负载分布严重不平衡的情况下,该方法比其他算法的性能更优。 展开更多
关键词 数据中心 虚拟机迁移 负载均衡 能耗降低 群聚冲突 模拟
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一种改进的立体云模拟方法 被引量:8
16
作者 贺怀清 刘浩翰 +1 位作者 刘金星 杨国庆 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2620-2623,共4页
提出了一种改进的立体云模拟方法。它建立在Gardner的椭球模型基础之上,对其在模型的使用和模型填充方面作了改进和扩展。根据此模型建立的立体云模拟系统能够模拟出单朵云、积云、云海等不同的立体云现象,并且能够实现立体云的穿越,弥... 提出了一种改进的立体云模拟方法。它建立在Gardner的椭球模型基础之上,对其在模型的使用和模型填充方面作了改进和扩展。根据此模型建立的立体云模拟系统能够模拟出单朵云、积云、云海等不同的立体云现象,并且能够实现立体云的穿越,弥补了Gardner方法的不足。同时,给出了一些云彩生成过程中有关动态控制的关键问题和难点的解决方法。 展开更多
关键词 Gardner方法 椭球模型 立体模拟 片元
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晋中市人工防雹减灾系统研究 被引量:9
17
作者 胡玉清 刘晋 +1 位作者 陈红萍 岳福豹 《气象》 CSCD 北大核心 2004年第2期39-41,共3页
利用雷达探测信息、地面气象观测资料和高空探测资料 ,通过计算机分析处理 ,对冰雹天气的发生、发展进行分析预报 ,并计算多单体任意雹云核心部位的覆盖面积 ,对不同地理位置的各炮点 ,经过极坐标和三维直角坐标系的变换 ,确定雹云相对... 利用雷达探测信息、地面气象观测资料和高空探测资料 ,通过计算机分析处理 ,对冰雹天气的发生、发展进行分析预报 ,并计算多单体任意雹云核心部位的覆盖面积 ,对不同地理位置的各炮点 ,经过极坐标和三维直角坐标系的变换 ,确定雹云相对于不同空间位置的各炮点的准确位置 ,并对各炮点不同弹型的弹道方程进行连续模拟和分析计算 ,最终确定在炮控范围内的雹云体内弹着点的准确位置 ,并通过计算云中含水量、零度层高度、云体体积 ,准确得出各个炮点的射击诸元 (射击仰角、方位、扇面和射击剂量等 ) ,通过通讯网络 。 展开更多
关键词 人工防雹 雷达 模拟 射击诸元
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AREM模拟云参数与卫星观测的比较研究 被引量:7
18
作者 李昀英 宇如聪 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第6期1198-1206,共9页
数值模式模拟计算云量与卫星观测云量的定义不同,难以进行定量比较,从而限制了对云模拟误差的检验和修正。作者介绍了可把数值模式输出云参数转换成ISCCP卫星反演云参数的云模拟器,并将其试用于AR-EM区域模式中,定量分析了模拟云参数和I... 数值模式模拟计算云量与卫星观测云量的定义不同,难以进行定量比较,从而限制了对云模拟误差的检验和修正。作者介绍了可把数值模式输出云参数转换成ISCCP卫星反演云参数的云模拟器,并将其试用于AR-EM区域模式中,定量分析了模拟云参数和ISCCP反演云参数的差异。结果表明,AREM模式可以再现中国东部冬季云的基本分布特征,但与观测相比,四川地区云量模拟偏大20%,华东地区则偏小20%左右,云量中心的云顶高度比ISCCP反演值偏低一个高度段,云光学厚度偏大一个厚度段。模拟与观测云参数的定量比较,为评估和改进模式性能提供了依据。 展开更多
关键词 参数 模拟 比较
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三维场景中体积云的研究与实现 被引量:2
19
作者 刘芳 刘贤梅 吴琼 《计算机技术与发展》 2015年第5期135-137,142,共4页
云是一种常见的自然景物,三维场景中的体积云模拟是计算机图形学领域研究的难题。文中研究了体积云模拟的常用方法,其中物理模拟方法包括粒子系统、气泡建模和体素建模,经验模型方法包括纹理映射和噪音函数。在研究Perlin噪音函数的基础... 云是一种常见的自然景物,三维场景中的体积云模拟是计算机图形学领域研究的难题。文中研究了体积云模拟的常用方法,其中物理模拟方法包括粒子系统、气泡建模和体素建模,经验模型方法包括纹理映射和噪音函数。在研究Perlin噪音函数的基础上,通过先构建噪音函数,然后平滑处理,最后进行插值处理这三个步骤,文中实现了基于四维Perlin噪音的体积云模拟算法。基于细胞自动机理论,文中实现了云动态生成和消失模拟。通过对这两种方法的对比和分析,说明了两种实现方式的优缺点及使用情况。 展开更多
关键词 体积模拟 物理模拟方法 经验模型方法 Perlin噪音 细胞自动机
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云计算仿真工具分析与比较 被引量:2
20
作者 王霞俊 《信息技术》 2014年第5期39-42,共4页
云计算技术已经越来越得到人们的关注和接受。但是由于异构真实的云计算环境下的各种应用服务都有着不同的配置、部署条件和要求,所以如果要进行重复、可伸缩的试验来对不同应用模式进行量化、评价是非常困难的。因此,云计算环境的模拟... 云计算技术已经越来越得到人们的关注和接受。但是由于异构真实的云计算环境下的各种应用服务都有着不同的配置、部署条件和要求,所以如果要进行重复、可伸缩的试验来对不同应用模式进行量化、评价是非常困难的。因此,云计算环境的模拟仿真工具应运而生。在介绍目前比较流行的云计算仿真工具的基础上,对它们的架构、功能、性能进行了分析与比较。 展开更多
关键词 计算 仿真工具 模拟
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