关于雨滴问题的几点思考

下雨现象是自然界的常见现象,从雨的形成、雨滴的下落速度与其大小的关系,雨滴下落时的形状等方面作了浅显的分析。     

关于雨滴降落终极速度的量纲分析

目的分析量纲分析法的基本原理、量纲和谐原理和Ⅱ定理及其分析法的一般步骤,探讨求解雨滴降落的终极速度的新方法．方法选用半定量的量纲分析法求解三种雨滴降落模型的终极速度．结果将用量纲分析法求得的雨滴降落终极速度与应用牛顿运动定律分析雨滴降落的终极速度结果相比较,结果相一致．结论量纲分析法求解雨滴降落终极速度显示了很大的便捷性,其忽略了复杂的过程分析,仅仅考虑可能影响物理结论的相关物理量,并直接找出物理量之间的内在关系,为物理教学和科研工作提供了一种新的思路．     

全国典型台站降雨期雨滴谱特征分析

基于2018—2019年激光雨滴谱仪分钟观测资料,依据年降雨量分区域挑选7个典型站点进行雨滴谱特征分析。结果表明,基于分钟雨滴谱数据计算的小时雨强与台站观测雨强的相关系数均超过0.92,二者平均差值为负值,且差值随雨强增大而增大。雨滴直径等级频数百分率分布为双峰结构,质量百分率分布为多峰结构。直径小于1 mm的小雨滴对雨滴数浓度的贡献率达77.8%,对雨强的贡献率只有18.1%;直径大于2 mm的大雨滴占总数浓度的2.6%,对雨强的贡献为41.8%。考虑雨滴下落末速度影响后,小雨滴对雨滴总数浓度的贡献率增大9.7个百分点,中雨滴和大雨滴对雨滴总数浓度的贡献率降低。随雨强减弱,大雨滴数浓度减小,超大雨滴消失,谱宽收窄,小雨滴数浓度变化特征随台站出现差异。     

利用激光雨滴谱仪对一次雨转雪过程分析

不同相态降水粒子的地面雨滴谱具有不同特征。本文利用HSC-PS32激光雨滴谱仪和人工加密观测资料对2014年11月30日发生在沈阳的一次雨转雪天气过程进行了初步的分析,研究了降水相态转换时,其雨滴谱特征的演变。结果表明:受蒙古气旋影响,该过程经历了不同的降水相态,包括雨、雨夹雪和雪。这3种降水相态对应着不同的滴谱特征。具体表现为降雨阶段,粒径小、谱宽较小;雨夹雪阶段,谱宽增大;而降雪阶段,粒子直径大、维持较宽谱宽。不同降水相态的平均雨滴谱相对较近,经历了单峰到波动的演化过程。从波峰对应的粒子直径的角度来看,雨小于雨夹雪,雨夹雪小于雪。降雨阶段粒子数浓度最大,降雪阶段粒子谱宽最大。     

黄土高原降雨雨滴最终速度的分布律

用幂函数分析了雨滴最终速度与雨滴直径之间的关系，并从贝斯特的雨滴直径分布函数出发导出了雨滴最终速度分布函数。分析表明，当雨强较小时，雨滴最终速度服从韦伯分布；当雨强很大时，则服从截断的韦伯分布。最后，讨论了雨滴最终速度分布的尺度参数和形状参数，两者均取决于降雨强度和降雨类型。     

黄土高原降雨雨滴最终速度的分布律

用幂函数分析了雨滴最终速度与雨滴直径之间的关系,并从贝斯特的雨滴直径分布函数出发导出了雨滴最终速度分布函数。分析表明,当雨强较小时,雨滴最终速度服从韦伯分布;当雨强很大时,则服从截断的韦伯分布。最后,讨论了雨滴最终速度分布的尺度参数和形状参数,两者均取决于降雨强度和降雨类型。     

黄土高原典型树种幼树冠层对降雨雨滴特性的影响

为探索林冠层对降雨雨滴特性的影响,利用人工模拟降雨和色斑法,测得了栽植于土槽中的黄土高原典型树种侧柏、油松、元宝枫的4年生幼树树冠下降雨雨谱,并与林外降雨特性进行对比分析。结果表明:①与直径几乎都集中于1～3 mm的林外雨滴相比,树冠下的雨滴直径分布几乎不受林外降雨强度的影响,细小雨滴个数占绝大多数,直径1 mm以下的雨滴 约占全体的40%左右;直径3 mm以上的雨滴约占全体的3%左右,所测到的最大雨滴直径为6.4 m m。②与裸地降雨相比,林冠下降雨的雨滴体积累计曲线明显分为两段,即林冠使得冠下降雨的大雨滴和小雨滴数量增多,而中等大小的雨滴数量变少。③3个树种林冠下降雨的体积累计分布曲线与雨强没有明显的函数关系,把其雨滴样不分雨强加以统计,得出不同树种各自的雨滴体积累计分布曲线。用Best模型拟合,得油松a=3.444,n=1.966,R2=0.982;侧柏a=4.038,n=2.164,R2=0.979;元宝枫a=3.881,n=1.885,R2=0.961。      

若尔盖一次冰雹过程雨滴谱特征分析

为了研究若尔盖地区降水与冰雹过程雨滴谱分布的特征,需要研究该地区降水过程雨滴谱特征。利用2018年5月7日20:00—8日20:00时降水过程数据、分布公式和雨滴谱反演计算公式分析若尔盖冰雹过程雨滴谱特征。     

雨滴击溅与薄层水流混合侵蚀的输沙机理

【目的】针对雨滴击溅与薄层水流混合侵蚀过程输沙机理研究中存在的问题,研究雨滴击溅对坡面径流输沙的影响。【方法】采用室内人工模拟降雨试验,以土娄土、黄绵土和黑垆土为供试土壤,在不同雨滴直径(直径2.22,2.68和3.04mm)、不同坡度(0°,2°和4°)和薄层水流厚度(0,2,4和6mm)条件下,分析单雨滴击溅时,泥沙溅蚀量与水层厚度的关系;多雨滴击溅时,泥沙溅蚀量与薄层水流厚度的关系,分别对二者关系进行拟合;同时,对于多雨滴击溅时,不同薄层水流厚度下黄绵土泥沙溅蚀量和雨滴动能的关系进行了分析。【结果】单雨滴击溅时,泥沙溅蚀量随水层厚度的增加而减少,且雨滴直径越大其扰动水层厚度越大,当雨滴直径由2.22mm增加到3.04mm时,平均扰动水层厚度由10mm增加到14.67mm。多雨滴击溅时,在相同的坡度(0°~4°),不同土壤和雨滴直径下,随薄层水流厚度的增加,泥沙溅蚀量呈先升后降趋势;当薄层水流厚度相同时,随雨滴直径的增加,泥沙溅蚀量呈增大趋势。当雨滴动能不变时,泥沙溅蚀量随着薄层水流厚度的增加而增大;当薄层水流厚度一定时,泥沙溅蚀量随雨滴动能的增加而增大。【结论】建立了单雨滴击溅和多雨滴击溅条件下扰动水层厚度关与泥沙溅蚀量的关系式。     

吉祥雨滴施肥在番茄上的试验

<正>一、供试材料肥料为吉祥雨滴施肥;番茄为美国世纪红。二、试验地点试验点位于农8师150团15连4#地,试验地面积6.7公顷,前茬为棉花,土壤为重黏土,肥力中等。三、试验方法     

基于MATLAB下BP网络在力学反问题中的应用

存简介MATLAB语言和BP神经网络的基础上,建立了薄板力学参数反求的BP模型,调用了MATLAB软件中的神经网络工具箱,模型经过训练,并应用于实例求解,取得了良好的效果.表明运用BP神经网络进行力学反问题求解是可行的.同时,运用MATLAB神经网络工具箱,免去了繁琐的编程工作,计算效率明显提高.     

基于MATLAB下BP网络在力学反问题中的应用*

 在简介MATLAB语言和BP神经网络的基础上,建立了薄板力学参数反求的BP模型,调用了MATLAB软件中的神经网络工具箱,模型经过训练,并应用于实例求解,取得了良好的效果。表明运用BP神经网络进行力学反问题求解是可行的。同时,运用MATLAB神经网络工具箱,免去了繁琐的编程工作,计算效率明显提高。     

MATLAB在精细农业中的应用

研究了基于MATLAB法对精细农业技术的发展和应用,并通过1个GPS定位试验对利用MATLAB的统计和绘图功能在精细农业数据处理和分析中的作用做了详细介绍。     

基于MATLAB的苹果图像处理研究

利用图像处理技术对水果进行分级具有无损水果、速度快等优点,在苹果分级中采用MATLAB 7.0开发环境下的分级系统对苹果图像信息进行处理,结果表明,该方法可达到实际应用的要求。     

基于MATLAB的Gauss积分节点系数研究

研究了带权的Gauss求积公式.Gauss型积分的代数精度高,在科学研究中有重要的应用价值.用特殊函数对带权的Gauss求积公式中的节点xk及系数Ak的计算进行了深入探讨和研究,然后借助MATLAB软件编写出求解Gauss节点和系数的程序,计算得出了直至n=20的Gauss节点和对应的系数,这一结果为科学计算提供了很大便利.     

基于M文件的切割图三区域面积求解方法研究

介绍了一种利用MATLAB软件编制M文件计算往复式切割器切割图中三区域面积的过程和步骤,为切割器工作性能的评价提供了一种便捷的方法。     

MATLAB在《通信原理》课程实验中的应用

实验作为一种必不可少的教学手段已不仅仅是验证知识的一种方法,还是培养学生探索新技术和创新意识的重要手段。改革传统实验教学,将MATLAB仿真引入实验教学中,将虚拟实验与实物实验相结合,增加综合性和设计性实验项目的比例,并以2PSK调制与解调实验为例,具体阐述了MATLAB在《通信原理》课程实验中的应用。     

土-根系统养分运移对流-弥散方程数值解的MATLAB实现

对土-根系统养分运移对流-弥散方程用MATLAB语言编写土壤氮磷钾养分运移基本方程求数值解程序,结果表明,与专业软件Uptake相比,供试植物的氮磷钾总吸收量的相对误差分别只有+2.94%、-1.35%和+2.83%.程序能绘制生动美观的二维图形;数值解采用有限元法,较好地克服了Uptake软件有限差分法收敛较慢、积分区间内各节点解值相对精度不均匀的缺陷;程序简短高效,易于使用和维护.该程序只要稍加修改,就可用于求解目前各种CDE改进方程和土壤水分运动方程,从而使该领域复杂数学问题的求解变成简单易行.     

在MATLAB环境下实现膨胀土CT图像的三维重建

首先介绍国内外膨胀土三维重建的研究状况,然后通过CT-三轴试验和基于分割的Marching Cubes算法,对膨胀土CT扫描图像进行了三维重建.主要方法是通过对试验扫描得到的CT图像进行格式转换、图像增强、边缘提取等初步处理,生成三维体数据,然后应用Matlab等工具软件的三维重建程序进行建模,最终得到膨胀土的三维模型图.还通过观察重建后的实体图,对膨胀土受压变形状态进行了定性分析,得出了三轴压缩条件下的膨胀土闭合程度与应力状态有关的结论.