简介:空间辐射效应是影响航天器在轨长期可靠运行的重要因素,必须在地面利用模拟试验方法评价航天器在轨抗辐射性能。但由于地面模拟试验环境与空间真实辐射环境在能谱、粒子种类、辐照时间等方面存在较大差异,为此国内外已开展了大量的空间辐射损伤地面模拟试验方法研究。但在空间低剂量率辐射损伤增强效应的地面模拟试验方法、重离子能量与入射角度对单粒子效应试验方法和预估方法的影响、质子和反应堆中子位移损伤等效方法等方面还面临着诸多尚未解决的问题。本文从空间辐射环境和地面模拟试验环境的差异性出发,着重阐述了低剂量率辐射损伤增强效应、粒子能量与入射角度对单粒子效应的影响、空间位移效应地面模拟试验方法3个方面的研究现状和存在的问题,梳理给出辐射损伤天地等效试验需要解决的关键基础问题,为空间辐射效应地面模拟试验方法研究和完善提供参考。
简介:摘要利用在线耦合的三维大气化学传输模式WRF-Chem模拟了冬季东亚地区的气溶胶辐射反馈情况。该模式的模拟结果中,温度、相对湿度、风速等值都和地面观测有较好的对应关系,可较好地反应该区域的气象要素特征。针对大气污染物的模拟,结果可见PM2.5的高值区主要集中在中国东部地区,包括长江中下游平原和华北平原,另外四川盆地的颗粒物浓度也较高。本研究还对比了开关气溶胶辐射反馈的两个数值实验,发现东亚地区由于PM2.5导致的地表短波辐射接收量减少了约20-45W/m2,其中降幅最大的是京津冀区域、四川盆地及华中平原区,这与颗粒物浓度的高值区是相对应的。由于气溶胶气候效应导致的温度、相对湿度变化分别达到-0.6℃和6%,增加的湿度导致颗粒物的吸湿增长,其质量浓度会对应升高。该结果定量描述了该地区由于气溶胶辐射反馈造成的近地面温度湿度变化,并分析了其可能存在的正反馈机制。
简介:受云和降水影响的卫星资料在数值天气预报中的同化应用,对于进一步改善数值预报效果具有重要的作用,这部分工作的开展要求在快速辐射传输模式中能够较好地考虑各种水物质的辐射效应。使用美国卫星资料同化联合中心新近开发的快速辐射传输模式CRTM,通过中尺度数值模式WRF的预报输出提供其水物质输入,试验分析了快速辐射传输模式中水物质效应对卫星观测模拟计算的影响。在WRF模式预报水物质分布与天气系统配置合理并符合云物理基本特征的基础上,水物质辐射效应的考虑极大地改善了卫星观测模拟的效果。结合卫星各通道探测特性,进一步分析了各种水物质粒子对NOAA16AMSUA/B各通道卫星亮温模拟的影响和物理机理,定量统计了各类水物质对各卫星观测通道亮温计算偏差和水物质对各通道偏差贡献的权重大小。分析结果表明,快速辐射传输模式中水物质效应的考虑为数值天气预报中云雨区卫星资料的同化应用提供了必需的基础条件。
简介:摘要:随着环境污染、能源危机等影响不断加剧,新能源建设及应用规模的不断扩大,太阳能在社会生活中的应用越来越广泛,研究模拟计算太阳能辐照量及不同日期的变化趋势具有很重要的意义。本文介绍了根据太阳、地球及其他相关因素,模拟计算了全国不同地点的辐照变化,用于工程现场太阳能设备快速选择,节约了选型时间,缩短施工周期,具有很好的指导意义。本系统界面友好、维护和升级方便、成本低廉,同时,系统功能可根据不同用户需求,进行定制开发。
简介:为提升自行开发的粒子输运蒙特卡罗模拟软件PHEN对电子输运模拟的处理能力,根据厚靶轫致辐射(thick—targetbremsstrahlung,TTB)模型,在PHEN中加入了自编的TTB模块,分析了加入TTB模块后PHEN的模拟计算速度、TTB模块生成的轫致辐射光子能量及TTB模块模拟电子输运的适用范围。通过与MCNP中轫致辐射截面及电子射程的对比,验证了TTB模块模拟电子输运的正确性。计算了加入TTB模块前后正电子湮没峰计数的变化,用于判断使用TTB模块模拟的合理性。计算结果表明:当材料尺寸小于电子在材料中的射程时,TTB模型不考虑电子输运的计算结果是不合理的,应采用压缩历史算法处理电子输运;当材料尺寸大于电子在材料中的射程时,TTB模型计算速度快,计算结果与压缩历史算法的计算结果吻合较好,可用厚靶轫致辐射处理电子输运。
简介:利用意大利国际理论物理研究中心(ICTP)提供的2000年各月气溶胶资料(包括人类活动和生物质燃烧所产生的气溶胶),使用并行版本区域气候模式RegCM3,研究了黑碳气溶胶对中国区域气候的影响。结果表明,引入黑碳气溶胶后,冬、夏季中国大部分地区大气顶出现了正辐射强迫,其分布与垂直负荷分布基本相似。在仅考虑黑碳气溶胶的直接辐射效应时,中国大部分地区冬、夏季地面气温呈下降趋势,降温的高值区均位于中国东南部,冬季最大降温幅度约为0.9℃,夏季最大降幅约为2.4℃,夏季降温幅度明显大于冬季。相对于温度变化,黑碳气溶胶引起的降水变化较为复杂,无论是冬季还是夏季,降水量减小的区域均大于增加区。冬季降水量最大减幅约为20mm,夏季降水量最大减幅超过100mm,夏季降水量减幅明显大于冬季。冬、夏季仅西北和华南部分地区降水量有所增加。冬季中国大部分地区痕量降水和弱降水日数呈增加趋势;夏季黄河以北中国北方地区痕量降水和弱降水日数也是以增加为主。
简介:研究地球工程对海洋酸化的影响对于评估地球工程对全球气候和环境的影响有重要意义。文中使用中等复杂程度的地球系统模式,模拟了典型CO2高排放情景RCP8.5下,实施太阳辐射管理地球工程对海洋表面的pH和文石(碳酸钙的一种亚稳形态)饱和度的影响,并定量分析了各环境因子对海洋酸化影响的机理。模拟结果表明,在RCP8.5情景下,到2100年,相对于工业革命前水平,全球海洋表面平均pH下降了0.43,文石饱和度下降了1.77。相对于RCP8.5情景,2100年地球工程情景下全球海洋表面平均pH增加了0.003,而文石饱和度降低了0.16。地球工程通过改变溶解无机碳、碱度、温度等环境因子影响海洋酸化。相对于RCP8.5情景,实施地球工程引起的溶解无机碳浓度的增加使pH和文石饱和度均减小,碱度的增加使pH和文石饱和度均增大,温度的降低使pH增大而使文石饱和度减小。总体而言,太阳辐射管理地球工程可以降低全球温度,但无法减缓海洋酸化。
简介:取分布式模拟方法,利用福建省69个气象站1971-2007年日照资料及100m×100m分辨率的高程数据,计算了福建省范围内历年1-12月的太阳辐射量.结果表明,福建省年太阳总辐射主要在3800~5300MJ/m^2之间,年太阳直接辐射在1800~2800MJ/m^2之间;月太阳辐射介于230~590MJ/m^2之间,其中6-9月为一年中辐射较高的4个月份.太阳辐射的高值区主要位于福建东南部的莆田、泉州、厦门、漳州4市的沿海一带,年太阳总辐射超过4500MJ/m^2,年太阳直接辐射超过2100MJ/m^2.此外,受地形及地表特征的影响,位于福建北部的南平市的部分地区太阳辐射也相对较高.