Impact of the sampling duration on the uncertainty of averaged velocity measurements with acoustic instruments     

Muste Marian  Jongmin Kim  Dongsu Kim 《水文研究》2021,35(4):e14125

Average velocity in streams is a key variable for the analysis and modelling of hydrological and hydraulic processes underpinning water resources science and practice. The present study evaluates the impact of the sampling duration on the quality of average velocity measurements acquired with contemporary instruments such as Acoustic Doppler Velocimeters (ADV) an Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP). The evaluation combines considerations on turbulent flows and principles and configurations of acoustic instruments with practical experience in conducting customized analysis for uncertainty analysis purposes. The study sheds new insights on the spatial and temporal variability of the uncertainty in the measurement of average velocities due to variable sampling durations acting in isolation from other sources of uncertainties. Sampling durations of 90 and 150 s are found sufficient for ADV and ADCP, respectively, to obtain reliable average velocities in a flow affected only by natural turbulence and instrument noise. Larger sampling durations are needed for measurements in most of the natural streams exposed to additional sources of data variability.  相似文献   

An efficient and robust approach to predict ship self-propulsion coefficients     

《Applied Ocean Research》2019

Achieving a reliable and accurate numerical prediction of the self-propulsion performance of a ship is still an open problem that poses some relevant issues. Several CFD methods, ranging from boundary element methods (BEM) to higher-fidelity viscous Reynolds averaged Navier–Stokes (RANS) based solvers, can be used to accurately analyze the separate problems, i.e. the open water propeller and the hull calm water resistance. However, when the fully-coupled self-propulsion problem is considered, i.e. the hull advancing at uniform speed propelled by its own propulsion system, several complexities rise up. Typical flow simplifications adopted to speed-up the simulations of the single analysis (hull and propeller separately) lose their validity requiring a more complex solver to tackle the fully-coupled problem. The complexity rises up further when considering a maneuver condition. This aspect increases the computational burden and, consequently, the required time which becomes prohibitive in a preliminary ship design stage.The majority of the simplified methods proposed in literature to include propeller effects, without directly solve the propeller flow, in a high-fidelity viscous solver are not able to provide all the commonly required self-propulsion coefficients. In this work, a new method to enrich the results from a body force based approach is proposed and investigated, with the aim to reduce as much as possible the computational burden without losing any useful result. This procedure is tested for validation on the KCS hull form in self-propulsion and maneuver conditions.  相似文献   

基于傅里叶级数的中国沿海地区Tm模型精化研究     

刘立龙  万庆同  周威  黄良珂  黎峻宇 《大地测量与地球动力学》2019,39(11):1137-1141

本文采用中国沿海地区13个探空站2010~2014年实测地表温度T_s与平均温度T_m数据，利用傅里叶级数分析法精化中国沿海地区T_m模型，并将2015年探空站实测T_m数据与精化模型进行对比检验。结果表明，精化模型在T_m探测方面具有更高的计算精度，其计算大气可降水量的误差概率分布趋近于正态分布，具有较强的稳定性。  相似文献   

XTE J1550-564 2001年“迷你爆发”的X射线能谱研究          下载免费PDF全文

葛康  董爱军  刘畅  支启军 《天文学报》2021,62(4):35

黑洞X射线暂现源的迷你爆发是一类峰值光度较低、持续时间较短的爆发.由于观测数据较少,其物理机制仍不清楚.利用RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer)卫星从2001年1月28日到3月14日的数据,研究了黑洞X射线暂现源XTE J1550–564 2001年迷你爆发的X射线能谱特性.发现在本次迷你爆发中, XTE J1550–564的X射线能谱可以用幂律谱很好地拟合.整个爆发的硬度强度图不是标准的q型,而是一直保持在最右侧.此外,还分析了此次爆发谱指数Γ与未吸收的2–10 keV能段的X射线流量F_(2–10 keV)的相关性,发现Γ-F_(2–10 keV)呈反相关关系,且谱指数Γ∈[1.35, 1.72].上述结果表明2001年这次爆发一直处于低/硬态,它的X射线辐射主要来自于辐射低效的吸积模式,如ADAF(Advection-Dominated Accretion Flow).  相似文献   

印度尼西亚北苏拉威西红树林生态系统碳库研究     

陈顺洋  陈彬  SASTROSUWONDO Pramudji  DHARMAWAN I Wayan Ek  欧丹云  尹希杰  俞炜炜  陈光程 《海洋学报(英文版)》2018,37(12):85-91

近年来的研究指出红树林在海岸带碳固定和碳储存方面发挥着重要的作用。尽管印度尼西亚的红树林面积在全球占很大的比重，对于该地区红树林的有机碳储量和土壤有机碳来源的认识仍有限。本研究调查了印度尼西亚北苏拉威西海洋型的Wori红树林中生态系统有机碳储量及其空间分布特征，以及土壤有机碳的来源，以期加深该地区红树林“蓝碳”功能的认识。研究结果显示，Wori红树林0-50cm深度土壤中有机碳储量为15.4 kg/m²，占生态系统碳储量的主要部分（65%）。红树植物生物量和生态系统碳储量分别为8.3 kg/m²和23.7 kg/m²。土壤有机碳储量在不同离岸距离的采样站位中未表现出显著的空间分布差异，而生物量碳储量则在外滩最高。¹³C稳定同位素分析结果表明红树林土壤中蓄积的有机碳主要来源于红树林有机质，而潮水中的悬浮有机质和红树林外缘的海草并不构成红树林土壤有机碳的重要来源，它们的贡献者都低于20%。研究结果进一步证实了热带地区海洋型红树林湿地在碳储存以及红树植物对碳固定方面的重要性。  相似文献   

基于平均分组和叠加相关的GPS信号捕获方法     

杨久东  吴风华  王文军 《大地测量与地球动力学》2018,38(8):828-831

针对目前GPS软件接收机C/A码捕获信噪比门限高、捕获速度慢的问题，提出一种基于平均分组和叠加相关的GPS弱信号捕获方法。首先，基于平均相关处理技术降低C/A码捕获过程中的自相关损耗，提高对微弱信号的捕获能力；然后，利用叠加相关提高相干运算的运算效率，并采用线性插值提高自相关函数性能；最后，利用频偏校正和内插进一步提高C/A信号的捕获精度。理论分析和仿真实验均验证，该方法能够在较低的信噪比下实现GPS信号捕获，且精度较高、运算量较低。  相似文献   

敦煌-格尔木铁路沿线风动力环境特征     

鱼燕萍  张克存  安志山  张余 《中国沙漠》2020,40(1):41-48

敦煌-格尔木铁路沿线地形复杂、起沙因素多变、沙源丰富，沙害问题日益严重。目前对其风沙活动规律还未有研究，不利于防沙工作的开展。为此，通过对自北向南的5个观测点（S1、S2、S3、S4、S5）风速和风向的观测、计算和分析，利用平均风速、起沙风况及输沙势对敦格铁路沿线的风动力环境特征进行研究。结果表明：S5、S4和S3的风况对铁路风沙灾害防治意义较大。S5年平均风速、起沙风频率和输沙势最大，春季风沙活动最为强烈，且风向单一、风力强劲，风沙运动方向基本与铁路垂直，沙粒易在铁路附近堆积。S4夏季风沙活动最为强烈；S3春季风沙活动最为强烈，且风向单一，S4和S3的风沙运动方向与铁路夹角小于90°，附近沙源广阔，铁路易受风沙侵蚀，阻碍交通运营。  相似文献   

植被覆盖、放牧和季节对牧草种类组成和生物量的影响:以埃塞俄比亚南部Yabello牧场为例     

Yeneayehu FENETAHUN  徐新文  尤源  王永东 《资源与生态学报(英文版)》2020,11(2):159-170

Yabello牧场是埃塞俄比亚博拉纳的一个半干旱地区的牧场,目前面临着草场退化的严重挑战。植被覆盖的变化、过度放牧和季节性变化极大地影响了Yabello牧场的牧草组成和生物量。本文评估了植被覆盖、放牧和季节对Yabello牧场的牧草组成和生物量的影响。首先采用1 m×1 m的随机样方进行实验,根据植被覆盖类型和放牧变化选择样点,并对季节影响进行评估。使用SAS统计软件和MicrosoftExcel分析牧草组成、牧草高度和质量数据。本研究总共记录了26种草种,其中Chloris roxburghiana, Chrysopogon aucheri和Chrysopogon aucheri草种均表现出最高的平均单种覆盖高度和生物量产量。因此,建议将这些草种用于研究区域退化草地的恢复。研究结果还表明,植被覆盖类型、放牧和季节变化是决定牧草种类组成、牧草高度和生物量产量的关键因素。最后,研究结论还认为控制灌木丛植被并平衡放牧水平的可持续管理对于该地区的可持续牧草生产和生物多样性保护至关重要。  相似文献   

Stochastic and analytical approaches for sediment accumulation in river reservoirs     

Tanju Akar 《水文科学杂志》2020,65(6):984-994

ABSTRACT

Sediment accumulation in a river reservoir is studied by stochastic time series models and analytical approach. The first-order moving average process is found the best for the suspended sediment discharge time series of the Juniata River at Newport, Pennsylvania, USA. Synthetic suspended sediment discharges are first generated with the chosen model after which analytical expressions are derived for the expected value and variance of sediment accumulation in the reservoir. The expected value and variance of the volume of sediment accumulation in the reservoir are calculated from a thousand synthetic time series each 38 years long and compared to the analytical approach. Stochastic and analytical approaches perfectly trace the observation in terms of the expected value and variability. Therefore, it is concluded that the expected value and variance of sediment accumulation in a reservoir could be estimated by analytical expressions without the cost of synthetic data generation mechanisms.  相似文献   

南海北部东沙天然气水合物区浮游植物生物量和生产力粒级结构特征及其环境影响分析     

康建华  梁前勇  王建军  林毅力  何雪宝  夏真  郑新庆  王雨 《海洋学报(英文版)》2018,37(1):97-107

本文讨论了2013年5月南海东沙天然气水合物区浮游植物生物量和生产力粒级结构特征及其环境影响因素。结果表明，研究海域表现出典型的低营养盐、低叶绿素a、低生产力特征，浮游植物叶绿素a和初级生产力具有明显的次表层最大值现象。东沙海域生物量和初级生产力粒级结构差异性显著，从生物量和生产力贡献度来看，表现为微微型浮游植物> 微型浮游植物> 小型浮游植物。生物量的垂直分布结果表明，春季不同粒级类群浮游植物在真光层内的分布存在明显不同，比如小型浮游植物在真光层内分布较均匀；微型浮游植物则主要分布于近表层或真光层中部，而微微型浮游植物则主要分布于真光层中部和底部。微微型浮游植物在纬度较低的热带贫营养海区之所以能够占主导优势，最主要的原因是其极小的细胞体积和较大的表面积使其有利于营养竞争。相关性分析表明，南海东沙浮游植物各粒级生物量与温度、pH显著正相关，与硅酸盐、磷酸盐显著负相关；浮游植物各粒级生产力与温度显著正相关，与盐度、磷酸盐显著负相关。磷酸盐含量是影响东沙海域浮游植物粒级结构差异的重要因素之一，同时，光辐照度和水体的真光层深度对东沙天然气水合物区不同粒径浮游植物的垂直分布起着更为重要的调控作用。  相似文献