一、人工影响降水的物理原理（论文文献综述）
郭学良,付丹红,郭欣,方春刚[1]（2021）在《我国云降水物理飞机观测研究进展》文中提出飞机观测是云中粒子相态、分布和转化特征的重要探测技术。我国云降水物理飞机观测开始于20世纪60年代,经过60多年的发展,在飞机平台、机载测量技术、云微物理结构和降水形成机制认识等方面均取得了长足进步。发现积层混合云中对流泡区具有更高的过冷水含量,凇附增长起重要作用,符合"播撒-供给"降水形成机制,而在层云区,当云厚度较小时,过冷水含量很少,冰雪晶的凝华、聚并增长起主导作用,并不符合"播撒-供给"降水形成机制,而当云厚度较大时,过冷水含量较为丰富,凝华、聚并和凇附增长起主导作用,基本符合"播撒-供给"降水形成机制;我国北方冬季降雪过程的形成机制主要是凝华-聚并机制,只有在水汽非常充足、云较厚的情况下,凇附增长过程才具有重要作用。近年虽然在人工影响天气播撒效应、数值模式云物理过程验证、卫星及雷达遥感数据检验、对流云结构观测等方面也取得了一些进展,但仍较薄弱,亟待加强。
刘玉宝,丁秋冀,史月琴,方春刚,段婧,楼小凤,李萍,霍朝阳,周永波,王昊亮,景晓琴,王新,陈添宇,陈宝君,李集明[2]（2021）在《云解析人工影响天气数值模式的改进、初步试验和展望》文中提出基于WRF四维资料同化和预报技术,初步发展了针对我国西北地区云微物理和播云催化技术的云解析人工影响天气模式系统（CR-WMM,Cloud-Resolvable Weather Modification Model）。该模式耦合并改进了中国气象科学院发展的微物理方案（CAMS-MP）和碘化银（AgI）催化方案,并实现基于大涡模拟（LES）模式的飞机、地面烟炉等播撒源及毗邻区域AgI粒子扩散的精细模拟方法。选取降水案例对CR-WMM资料同化功能、CAMS-MP微物理参数化和AgI的催化数值模拟方案进行测试和评估,验证了该系统的资料同化能力、微物理参数化和AgI催化数值模拟方案的可靠性。CR-WMM具备连续同化常规和加密气象观测,特别是针对云微物理过程的新型卫星、云雷达和人工影响天气外场作业飞机和基地的特殊观测能力,能生成全面、精确的云和降水热力、动力和微物理分析场,支撑云和降水过程及云催化技术的理论研究及优化人工播云方案辅助决策。并提出为达到这一目标,CR-WMM模式在未来5—10年应集中攻克的五个方面的科学难题。
濮江平,桑建人,舒志亮,田磊,穆建华,周积强,黄谌恺,杨志莲,翟昱明,李向栋,孔晨晨,李进玉,范晓华,李化泉,高国清,石云林[3]（2021）在《六盘山地形云人工增雨技术试验设计》文中进行了进一步梳理六盘山脉地处青藏高原东部延伸地带,连接秦岭,南北逶迤200 km,分水岭平均海拔2500 m,最高主峰海拔2942 m。六盘山南部重叠的峡谷是泾河的主要发源地,另外还有两条河流均发源于此。六盘山山脉形成的"南北走向山墙"对于不同类型的天气过程而变得复杂,特别是地形云形成过程中水汽场、气流场受山脉地形的影响形成了独特的地形云特征。为此,在西北人工影响天气能力建设工程中增加研究试验项目,开展地形云自然降水研究和人工增雨试验。在地面人工增雨作业能力、人影作业指挥系统、云物理试验基地等方面开展试验,提供或验证工程设计,解决各项建设任务在实施和运行中存在的技术难点和有关问题,实现工程所建各项设备设施的科学应用,发挥工程建设的最佳效益。介绍了六盘山地形云人工增雨技术试验情况,包括外场试验设计、试验方案、试验过程和初步的试验结果。试验结果获得了六盘山地形云分类和强对流发展规律,能够为中部、东南、西南等区域人工影响天气能力建设工程提供站点位置设计、调整提供技术依据。
吕晶晶,朱彬,何都良,安俊琳,王静,项磊[4]（2021）在《云降水物理学虚拟仿真实验设计与实现》文中指出为了有效解决传统云物理实践教学中自然云雾过程不可及、不可逆和多因素影响等难点,围绕云雾降水的宏微观过程,以外场仪器观测、数据分析和数值模拟为基础,借助先进的虚拟仿真技术,递进式开发了涵盖基础操作、设计验证和综合探索3层次的虚拟仿真实验,并采用自主探究式等多种教学方法,有效地加深了学生对云降水过程知识点的掌握,切实提升了学生防灾减灾实践创新能力。
崔晔[5]（2021）在《降水云中动力和微物理特征的连续波雷达探测研究》文中认为近年来地基垂直探测雷达进入了快速发展期,其输出的信号功率谱是研究云中动力及微物理过程的重要工具。C波段调频连续波垂直探测雷达（CVPR-FMCW）是我国第一部以云雨为探测目标的连续波体制雷达,具备超高时空分辨率,可获取更精细的降水云体垂直结构,对于云和降水的垂直结构演变具有独特的探测优势。我国地基垂直探测雷达较少涉及固态降水的探测研究,通过雷达信号功率谱反演微物理参数也常局限于液态粒子,使用地基雷达完整连续地反演降水云中动力和微物理特征并联合分析的研究较少。本文基于CVPR-FMCW的信号功率谱,首先对我国中纬度地区降雪云中的动力和微物理特征进行反演和分析,随后反演了华南汛期层状冷云和暖云降水中的动力和微物理参数,并将冷、暖降水云中的动力和微物理特征进行了对比。本文针对CVPR-FMCW发展的主要算法包括:1)基于雷达双峰谱反演固态粒子的下落速度和大气垂直运动速度;2)基于雷达信号功率谱反演固态粒子和液态粒子的微物理参数;3)建立适用于CVPR-FMCW的粒子群分类方法;4)针对液态粒子的反射率因子和液水含量的贡献因子分析;5)针对固态粒子的等效反射率因子（Ze）和冰水含量的贡献因子分析。研究我国中纬度地区的六次降雪过程后,发现其中包括四次浅薄过程和两次深厚过程,云顶均存在“生成单体”（GC）结构。通过Ze和径向速度的垂直梯度,可将降雪云体分为上部具有对流特征的GC区域和下部较稳定的层云（St）区域,GC下部延伸出的粒子下落轨迹（FS）嵌于St区域之中。本文对深厚和浅薄降雪云中GC和St区域,以及GC和FS内、外部的动力和微物理参数分别进行了反演和对比分析,结果表明GC内部以上升运动为主,其外部以下沉运动为主。St区域的上部主要是微弱的上升气流,下部则以微弱的下沉气流为主,FS内外的大气运动无明显差异。GC和FS内部的微物理参数均大于其外部,并且GC和FS内、外部相差的倍数基本一致。GC内、外部微物理参数的差异与其动力特征有关,GC对于FS中增强的粒子增长具有重要作用。使用CVPR-FMCW结合激光雨滴谱仪研究华南汛期29个层状冷云和19个暖云降水个例后,发现层状冷云的液态区中下沉气流占主导地位,夹杂有少量的微弱上升气流,微物理过程以净蒸发为主。暖云降水个例中,云体内上升气流为主导,有助于粒子碰并增长,使得云滴能够在短时间内迅速增大成为雨滴,但同时也增大了雨滴碰撞破碎的机率。暖云降水产生的雨滴直径通常较小且分布较离散。本文旨在利用CVPR-FMCW认识降水云中动力和微物理特征的垂直演变。基于雷达的信号功率谱,将针对液态粒子的微物理特征反演和分析的方法发展到对固态粒子的研究中,低成本地获取了降水云中动力和微物理过程的连续变化,补充了基于雷达资料反演对固态降水云和层状云固态区中动力和微物理特征的认识,并结合云中动力特征和环境温湿度解释了其中的一些微物理过程。
李青[6]（2021）在《地基微波辐射计亮温观测数据的质量评价、订正与反演应用研究》文中进行了进一步梳理本文针对地基微波辐射计应用中疏于系统标定和数据订正而导致的亮温数据偏差以及云对大气温湿度反演的影响问题,根据辐射传输理论和辐射计性能开展地基微波辐射计亮温模拟计算分析和质量控制研究,细化晴空、云天样本的筛选,建立起基于晴空样本的全样本亮温数据的系统偏差订正方案;根据云天辐射传输理论定量分析云的辐射贡献,基于辐射计各通道对云的响应分析,提出“三通道法”利用微波辐射计自身三个通道的观测亮温反演云参数;提出去除“云辐射贡献”的“云影响订正”方案。北京2010年1月-2011年12月两年间的数据资料实验表明,采取了本研究所提出的上述方案,可以有效地改善地基微波辐射计观测得到的亮温数据与模拟计算的亮温数据之间的一致性,由此反演得到的大气温湿廓线与无线电探空之间的相关性得到了很大提高,误差偏差接近于零,误差均方根明显下降。由订正后的地基微波辐射计2分钟分辨率亮温数据反演得到的大气温湿剖面,可以更好地用于天气系统分析,比LV2产品明显合理。本文主要的研究内容和结论包括:（1）研究强调了天线罩和环境温度等对旁瓣的影响,提出了一种基于“晴空”条件下辐射理论分析和统计的环境干扰校正方案。基于“晴空”大气温湿度样本的计算结果分析表明,天线周围的环境温度必须考虑在内,特别是在K波段,以消除污染的天线罩和旁瓣的影响。校正后消除了亮温观测数据中的“跳跃”现象、提高了亮温观测数据自身的时间连续性和与基于NCEP-fnl数据的正演数据之间的系统一致性。利用订正后的亮温数据反演得到的大气温湿度廓线与无线电探空数据（RAOB）一致性明显提高,各高度上的偏差、均方根误差和相关系数都有明显的合理改善。利用辐射计2分钟一次的亮温数据,经订正后反演得到的大气温湿度剖面可以很好地展示大气层结的连续变化过程,连续12小时的一次逆温层生消变化个例分析表明,经亮温订正后反演得到的大气温湿度剖面所揭示的逆温层生消连续变化过程,是无线电探空数据所不能得到的,比辐射计系统自带软件提供的二级产品数据更加合理。本文所提出的这一修正方案,既可用于实时数据质量控制与系统工作状态监测,也可用于对微波辐射计在校准不当或观测环境发生改变的情况下已经积累的大量数据进行数据抢救。（2）本文针对地基辐射计观测和大气层结反演受云的影响问题,提出“三通道法”,用给定的地面微波辐射计22个观测通道中对云参数敏感的3个通道,估算出云层厚度和云水浓度,同时辨别出亮温数据的“晴空”以及“云天”样本。在此基础上,完成其余通道观测数据的“云辐射贡献”订正,以便进行温湿度反演计算。本文强调,除了对亮温数据进行质量控制以保证观测系统所提供亮温数据的稳定性和可对比性外,还应进一步进行亮温数据的"云影响校正",以去除亮温数据中云层（尤其是厚浓云层）带来的影响,然后再将数据用于大气温湿度和液体水含量等垂直廓线与剖面的反演。通过对北京两年的数据进行了分析表明,对亮温观测数据进行“云的辐射贡献”订正是必要的,订正后反演得到的温湿度廓线与剖面明显改善,与无线电探空数据（RAOB）一致性明显提高,天气变化过程个例分析更加合理。研究发现,云影响因子（CI,Cloud impact Index）越大（即云越浓厚）,云订正就越困难且越有必要。（3）将强对流降水前辐射计以2分钟时间分辨率观测得到的亮温数据进行系统订正和云影响订正后进行大气温湿度垂直廓线的反演,计算出相应的对流有效位能CAPE和对流抑制能量CIN,并应用于强对流降水前对流不稳定性的分析,能够有效捕捉到在较短时间内完成的局地对流有效位能积累过程。本文给出的一次强对流降水发生过程个例结果,印证了很多文献揭示的现象:对流有效位能在一段时间内出现波动中持续增加、然后在短时间内呈波动减小趋势,随后强对流降水发生。这对临近降水预报有一定的意义。
徐梓翔[7]（2021）在《云天高精度大气温湿度廓线的反演及应用》文中进行了进一步梳理云天大气温湿度廓线的获取对于分析气候变化及指导人工影响天气作业具有极大的意义。目前常用的进行大气温湿度廓线连续观测的地基仪器有微波辐射计和拉曼激光雷达。而微波辐射计在云天具有反演精度低、分辨率不足等问题,拉曼激光雷达在云天具有信号衰减大、探测高度有限等限制。为弥补上述观测手段的限制与不足,发挥不同仪器的优势,获得云天条件下的高精度大气温湿度廓线,本文进行了拉曼激光雷达与微波辐射计数据的高精度反演与融合算法研究:首先结合云底高度和云层厚度等参量优化了微波辐射计的反演精度,在此基础上利用最优估计法进行了微波辐射计和拉曼激光雷达温湿度廓线的融合,提高了在云层区域的反演精度,进而将该高精度数据在云系降水评估中进行了应用。在微波辐射计反演方面,通过在反演过程中加入云底高度以及云层厚度信息提高了其反演精度。该方法对于高云条件的改善最为明显,温度的方均根误差由2.53K降低到0.96K,水汽混合比方均根误差由1.55g/kg降低到1.33g/kg。低云条件下,温度的方均根误差由1.01K降低到0.89K,水汽混合比方均根误差由5.33g/kg降低到2.44g/kg,对低云水汽混合比的精度改善较为明显。为了进一步提高大气温湿度廓线的精度,结合最优估计法对大气温湿度廓线进行了反演,首先利用拼接法选取拉曼激光雷达与微波辐射计各自高精度区域的大气温湿度数据得到先验廓线,结合探空历史观测资料制作背景场误差协方差矩阵,然后将微波辐射计实测亮温与探空资料经过前向模型PAMTRAM得到正演亮温作对比,得到背景场误差协方差矩阵,将先验廓线作为初值代入最优估计法中进行反演,在背景场误差协方差矩阵与观测场协方差的控制下,经过不断地迭代最终得到最优温湿度廓线。经过与探空数据的对比反演后的大气温湿度廓线在云层处的精度有了极大的提高,云底温度误差由2.11K降低到1.24K,水汽混合比误差由1.33g/kg降低到0.23g/kg;云中温度误差由4.23K降低到2.43K,水汽混合比误差由3.24g/kg降低到0.92g/kg;云顶温度误差由2.12K变为2.33K,水汽混合比误差由0.36g/kg降低为0.15g/kg。云底高度处的大气温湿度是计算云体凝结云水速率的重要组成部分。基于上述云天高精度温湿度廓线数据,结合其他遥感设备的数据对降水云的降水潜力进行了计算,并结合41次降水事件对不同降水类型的降水潜力与云参数进行了统计分析。云底高度与凝结率的概率分布呈指数相关,当云底高度为5km时凝结率最低为0.25mm/h。小雨的平均凝结量44.8mm,中雨的平均凝结量为42.2mm,大雨的平均凝结量86.03mm。小雨的降水效率为18.67%,中雨的降水效率为56.29%,大雨降水效率为44.39%。中雨与大雨的降水效率差别并不大,但凝结量差别较大,其降水总量主要受凝结总量的影响,若能够在降水前的云水凝结阶段进行人工干预,通过提高凝结率,可以达到增加降水量的目的。
朱亮[8]（2021）在《大规模植被恢复条件下半干旱地区流域水循环演变机制研究 ——以北川河流域为例》文中进行了进一步梳理20世纪70年代以来,我国国土绿化取得显着成效,在水土保持和防风固沙方面发挥了重要作用。与此同时,大规模植被恢复使下垫面格局发生剧烈变化,对区域水循环条件和水文过程产生深远影响,尤其是在我国北方缺水地区,局部植被恢复趋近水资源可持续利用的极限,出现了新的生态-水资源矛盾。因此,深入研究大规模植被恢复作用下水循环演变机制,对科学认识缺水地区生态与水资源的协调发展具有重要意义。针对半干旱地区植被恢复对水资源的影响问题,以黄河上游支流北川河流域为研究对象:首先通过土壤剖面水分监测和降雨补给入渗示踪试验,揭示人工灌丛植被恢复对降水-土壤水-地下水转化过程的调控机理;然后结合长序列气象、水文资料及遥感数据分析流域尺度水循环要素演变趋势,明确植被恢复对关键水循环要素演变的影响作用;最后通过建立水资源乘数效应模型,从广义水资源的角度阐明了植被恢复对提高流域水资源有效利用量的意义。研究结果表明:（1）人工灌丛植被恢复能够增强浅层土壤透水性和蓄水量,促进浅层土壤水分循环。高覆盖度灌丛土壤剖面（D1）的平均孔隙度、饱和导水率和含水率分别是稀疏草地土壤剖面（D2）的1.04倍、3.83倍和1.5倍;D1剖面土壤水分累积增量、平均增速、累积消耗量和平均消耗速率分别为D2剖面的1.67倍、5.5倍、2.03倍和3.2倍;其中,0～20cm深度上土壤水分累积增加量和消耗量的占比均在89%以上,是影响土壤水分循环的最关键层位。（2）高覆盖度灌丛可以削弱降雨对深层土壤水分及地下水的补给量。试验期内D1和D2区域地下水降雨入渗补给量分别为11.08mm和15.46mm,优势流分别占比31.4%和42.7%;D1区域土壤含水率在1.2～3.5m区间上的平均值仅为D2区域相应深度的65.1%。植被恢复被对地下水补给衰减的影响机理表现在:一是冠层截留消减到达地表的降雨量和降雨强度,在降低总补给量的同时也降低了优势流的发生程度;二是深根系吸水引起零通量面下移,造成能够持续补给地下水的非饱和带空间变小;三是深根系植被耗水形成的土壤干层使水分向深层运移过程中优先补给干层土壤的水分亏空,降低了向深层的补给量。（3）在流域降水相对稳定的条件下,流域天然径流呈衰减趋势,植被恢复引起的生态用水量增加是造成径流衰减的主要原因。在1956～2016时间序列上,流域降水量总体变化趋势相对平稳,存在5年、12年和超过32年的分布周期;径流深总体呈不显着减小趋势,平均降幅7.5mm/10a,其中,地表产流衰减趋势约是基流衰减趋势的4倍。在多年平均降水量条件下,植被恢复后年均生态耗水量增加1.11亿m3,是水资源开发增量的1.6倍。（4）流域年蒸散发量随植被恢复呈减小趋势,土壤水分变化是影响蒸散发和生态耗水变化的重要原因。2015年植被覆盖率比2000年增加了4.01%,年蒸散发量降低了25.96mm,植被恢复通过降低地表风速及太阳辐射等引起土壤蒸发减小是导致流域蒸散发量降低的主要原因;植被恢复对生态耗水量的影响程度与降水量有关,总体表现为丰水期的耗水强度高于枯水期,体现了植被恢复良好的径流调节和水源涵养功能。（5）植被恢复影响下,流域水资源结构发生变化,综合水资源效应显着提高。植被恢复前、后,降水在地表产流、生态消耗和基流排泄三个环节上的分配比例分别由0.275、0.569、0.156变为0.231、0.634、0.134,表现为更多降水参与长周期的土壤水-植被/地下水的循环,更多水资源从线状水域系统向面状陆域系统转移;在多年平均降水量条件下,植被恢复后年均综合水资源效应增加了20.7%。植被恢复引起流域水循环及水资源分配的转变符合本流域以生态为核心的价值定位,对发挥水资源的综合效应具有积极作用。以上成果深化了半干旱地区植被恢复条件下多元水转化过程及作用机理,明确了北川河流域水循环及水资源的演变趋势,为正确认识半干旱区植被恢复与水资源可持续发展问题提供科学依据。
张宏雪[9]（2021）在《基于InSAR与机器学习的延安新区沉降监测与预测研究》文中认为由于黄土高原城市化进程的加快,导致该地区城市发展空间不足。受地形以及上覆黄土极易开挖等因素的影响,黄土高原成为我国“削山造地”的主要分布区,如兰州新区、山西吕梁机场、延安新区等。大规模填挖方对原有地形地貌以及地质、水文条件等的改变导致了严重的地面沉降问题,因此开展长时间尺度与区域范围的沉降监测对于黄土高原城市安全建设尤为重要。与传统的单点地面沉降监测相比,In SAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar,合成孔径干涉测量技术）可提供大范围、长时间尺度、高精度的变形数据。利用集成遥感技术开展建筑物高度对沉降速率的影响以及基于机器学习的沉降速率的预测的研究较为少见,基于此,本文选择黄土高原上“削山造地”的典型案例延安新区为研究对象,以工程地质学、土力学、遥感科学、地理信息科学等中的相关理论为依据,利用已有研究成果,借助SBAS-In SAR技术、阴影测高法、激光测距、野外工程地质勘察等手段,综合分析建筑物高度、建成时间、降水等因素对延安新区填挖方区域地面沉降的影响。在此基础上,利用机器学习的方法,开展填挖方区域单点地面沉降速率预测研究,甄选出适合延安新区地面沉降的预测模型。其中集成遥感技术的使用,为开展建筑物高度对沉降速率的影响研究提供一种新思路,沉降预测中RBF径向基网络的应用是对沉降预测新的探索。以上研究成果可为黄土高原“削山造地”区的地面沉降监测与预测提供新思路,为填挖方区域的后期规划建设提供参考。本论文共取得了如下3个主要研究成果:（1）沉降规律:延安新区2015-2019年LOS（视线）向形变速率为-52～12mm/yr,垂直向形变速率为-74～18 mm/yr,最大累积沉降250mm;延安新区存在带状沉降中心,沉降区域与填方区域形状基本吻合;填方区沉降速率呈慢-快-较快的变化,据此判定其处于主固结阶段;挖方区出现抬升-沉降形变。（2）沉降成因:填方区剖面数据相关分析发现填方土越厚,原状土越薄,沉降量越大,原状土越厚,填方土越薄,沉降量越小,说明相对于原状土,填方土厚度对沉降的影响更大;填挖方区建筑荷载对沉降影响差异较大,填方区高层建筑产生少量沉降,因填方厚度与地基处理的差异,低层建筑的沉降高于高层建筑;挖方区在近同等挖方深度下,低层建筑重力受抬升力抵消出现抬升现象,高层建筑出现少量沉降现象;降水与形变对比发现降水增加时填挖方区都未出现湿陷沉降,但挖方区随降水增加出现隆升变形。（3）沉降预测:利用BP神经网络进行时序沉降预测,3种算法（Feedforward、Cascadeforward、Elman）中,Cascadeforward算法最适合时序预测,预测所选形变点84天后沉降160mm;采用BP网络和RBF网络进行沉降单点空间预测,发现RBF径向基网络预测的精度更高,更适合单点空间预测,预测到纯填方区域随机抽取点的沉降为194～228mm,纯挖方区形变为-8～19mm。
刘卫国,陶玥,周毓荃,党娟,谭超,高扬[10]（2021）在《基于飞机真实轨迹的一次层状云催化的增雨效果及其作用机制的模拟研究》文中研究表明层状云降水效率通常较低,但却具有较高的云水资源开发潜力,是人工增雨作业的重要对象。随着中国南方地区生态改善、水库增蓄、抗旱等社会需求的增加,针对这些地区降水云系的人工增雨研究显得愈发重要。使用三维中尺度冷云催化模式,对2018年10月21日湖北省一次层状云飞机人工增雨作业过程进行了数值模拟研究,并将模拟结果与卫星、降水和机载云物理观测数据进行了对比。模式合理地模拟出了云和降水的主要宏、微观特征,观测和模拟结果均显示作业云区具有较好的冷云催化条件,在此基础上,按照实际作业中的飞机播撒轨迹,完整地模拟了此次催化作业过程。对数值模拟结果的分析表明:凝结冻结核化和凝华核化是碘化银催化剂的主要核化方式;90%以上碘化银粒子的局地活化比为0.01%—2%,平均活化比为0.07%—0.27%;云系降水是由冷云降水和暖云降水两种机制共同作用的结果,催化作业使两种降水机制均有增强,增雨效果明显;催化后4 h,整个评估区内的累计净增雨量为2.12×108 kg,局地增雨率为-51.1%—306.7%,区域平均增雨率为8.1%;催化作业也使部分地区出现减雨,主要是由于催化过程中的潜热释放引起过冷层动力场扰动,一部分云区的上升气流减弱,从而导致降水粒子的成长减弱,地面出现减雨;在过冷云区,碘化银核化使冰晶浓度升高,导致冰晶-雪、雪-霰的转化过程增强,雪、霰粒子总量增加,更多的雪、霰粒子从冷区落入暖区,在暖区上层产生更多的大雨滴,从而使暖区的云雨粒子碰并过程增强,最终地面降水增加,这是此次催化作业导致增雨的主要微物理链条。
二、人工影响降水的物理原理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、人工影响降水的物理原理（论文提纲范文）
（2）云解析人工影响天气数值模式的改进、初步试验和展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 云解析人工影响天气模式(CR-WMM)模式技术构架 |
| 1.1 WRF四维资料同化技术 |
| 1.2 Aerosol-aware CAMS-MP 和AgI催化模拟技术 |
| 1.3 LES耦合精细模拟方案 |
| 2 CR-WMM初步试验模拟结果 |
| 2.1 雷达观测四维资料同化 |
| 2.2 CAMS微物理测试和比较 |
| 2.3 AgI 催化和LES模拟试验 |
| 3 结论 |
| 4 挑战和展望 |
（3）六盘山地形云人工增雨技术试验设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 试验设计 |
| 2 试验方案 |
| 2.1 试验设计与试验内容 |
| 2.2 观测设备和人影装备 |
| 2.3 观测方案设计 |
| 2.4 试验进度报告制度 |
| 2.5 培训机制及学术交流 |
| 3 试验过程 |
| 4 试验成果 |
| 4.1 初步结论 |
| 4.2 降水概念模型 |
| 1)六盘山西风槽冷锋降水模型 |
| 2)六盘山西向东急行气流地形云模型 |
| 3)六盘山东向西缓慢地形云模型 |
| 4)六盘山谷地云雾降水模型 |
（4）云降水物理学虚拟仿真实验设计与实现（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 云降水物理学虚仿实验建设背景 |
| 2 云降水物理虚仿实验设计 |
| 2.1 课程实验内容和目的 |
| (1) 加深学生对云降水宏微观过程的深入理解。 |
| (2) 掌握气溶胶-云-降水粒子的探测原理、仪器和处理方法。 |
| (3) 掌握人工影响天气的科学基础。 |
| (4) 培养学生解决实际问题的能力，提高防灾减灾意识。 |
| 2.2 教学方法和实施过程 |
| (1) 情景体验式教学，激发学生学习兴趣。 |
| (2) 问题启发式教学，拓展学生科学思维。 |
| (3) 自主探究式教学，提升学生自主创新。 |
| (4) 互动研讨式教学，巩固学生理论知识和实验技能。 |
| 3 虚拟仿真实验教学项目特色 |
| 4 结 语 |
（5）降水云中动力和微物理特征的连续波雷达探测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRAC T |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 降雪的研究进展 |
| 1.2.2 层状冷云的研究进展 |
| 1.2.3 暖云的研究进展 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 设备与数据 |
| 2.1 连续波雷达系统介绍 |
| 2.1.1 系统组成和主要技术性能 |
| 2.1.2 系统工作原理 |
| 2.2 PARSIVEL激光雨滴谱仪 |
| 2.3 寿县降雪数据 |
| 2.4 广东龙门降水数据 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 动力和微物理参数的反演方法 |
| 3.1 雷达信号功率谱与谱参数 |
| 3.1.1 回波强度密度谱 |
| 3.1.2 雷达信号谱参数的计算 |
| 3.2 动力特征反演算法 |
| 3.2.1 固态粒子下落速度的反演 |
| 3.2.2 雨滴下落速度的反演 |
| 3.3 基于CVPR-FMCW的粒子群分类 |
| 3.3.1 模糊逻辑方法 |
| 3.3.2 Z_e值的模拟计算 |
| 3.4 微物理参数的反演算法 |
| 3.4.1 液态粒子微物理参数的反演 |
| 3.4.2 固态粒子微物理参数的反演 |
| 3.5 Z、LWC和 Z_e、IWC的贡献因子分析 |
| 3.5.1 液态区中Z贡献因子分析 |
| 3.5.2 液态区中LWC贡献因子分析 |
| 3.5.3 固态区中Z_e贡献因子分析 |
| 3.5.4 固态区中的IWC贡献因子分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 降雪云体的垂直结构及动力特征 |
| 4.1 六次个例概述与背景资料分析 |
| 4.1.1 降雪个例的分类 |
| 4.1.2 扫描雷达描述的降雪系统特征 |
| 4.1.3 天气分析 |
| 4.1.4 大气层结特征 |
| 4.2 降雪云体垂直结构特征分析 |
| 4.2.1 垂直结构特征 |
| 4.2.2 GC区域特征统计 |
| 4.3 降雪云体中的动力特征分析 |
| 4.3.1 大气垂直运动的反演 |
| 4.3.2 浅薄个例分析 |
| 4.3.3 深厚个例分析 |
| 4.3.4 统计特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 降雪云的微物理特征 |
| 5.1 降雪云中粒子类型的确定 |
| 5.2 微物理参数的反演结果分析 |
| 5.2.1 深厚个例的N_t、D_m和IWC |
| 5.2.2 浅薄个例的N_t、D_m和IWC |
| 5.3 Z_e和IWC的贡献因子分析 |
| 5.3.1 深厚个例的分析结果 |
| 5.3.2 浅薄个例的分析结果 |
| 5.4 对6 次个例的统计分析 |
| 5.4.1 GC和St区域的统计分析 |
| 5.4.2 GC和FS内外差异的统计分析 |
| 5.5 Z_e–IWC关系的建立和误差讨论 |
| 5.5.1 Z_e–IWC关系 |
| 5.5.2 反演误差讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 华南汛期降水云的动力和微物理特征 |
| 6.1 前汛期层状云降水动力和微物理特征分析 |
| 6.1.1 前汛期层状云固态区 |
| 6.1.2 前汛期层状云液态区 |
| 6.2 后汛期层状云降水动力和微物理特征分析 |
| 6.2.1 后汛期层状云固态区 |
| 6.2.2 后汛期层状云液态区 |
| 6.3 暖云降水动力和微物理特征分析 |
| 6.3.1 前汛期暖云降水 |
| 6.3.2 后汛期暖云降水 |
| 6.4 统计分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结与讨论 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 本文特色和创新点 |
| 7.3 存在问题和未来研究规划 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（6）地基微波辐射计亮温观测数据的质量评价、订正与反演应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 地基微波辐射计在大气遥感探测中的应用发展简介 |
| 1.3 地基微波辐射计数据质量控制以及反演的研究进展 |
| 1.3.1 辐射计数据质量控制的研究进展 |
| 1.3.2 辐射计一级数据反演的研究进展 |
| 1.3.3 辐射计二级数据在对流性天气监测中的应用研究进展 |
| 1.4 问题的提出 |
| 1.5 本文的研究内容以及论文结构 |
| 第二章 微波辐射传输理论、辐射计工作原理及本文所用数据 |
| 2.1 热辐射理论 |
| 2.1.1 极化方式 |
| 2.1.2 Kirchhoff定律 |
| 2.1.3 普朗克定律和瑞利-金斯近似 |
| 2.1.4 亮温度 |
| 2.2 辐射传输方程的表达 |
| 2.3 大气微波吸收模式 |
| 2.3.1 大气成分和吸收气体 |
| 2.3.2 大气吸收谱线理论 |
| 2.3.3 氧气、水汽吸收计算 |
| 2.3.4 云水吸收计算 |
| 2.4 地基微波辐射传输模型以及亮温模拟计算流程 |
| 2.5 辐射计工作原理及亮温数据质量控制流程 |
| 2.5.1 地基微波辐射计工作原理介绍 |
| 2.5.2 辐射计亮温数据质量控制 |
| 2.5.3 数据质量控制的流程 |
| 2.6 本文所用数据 |
| 2.6.1 地基微波辐射计数据 |
| 2.6.2 RAOB、NCEP-fnl、ERA5等数据 |
| 第三章 基于“晴空”样本的一级数据评价和系统订正研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 “系统订正”理论与方法 |
| 3.3 使用资料 |
| 3.3.1 地基辐射计数据 |
| 3.3.2 “晴空”概念以及“晴空”时次筛选 |
| 3.4 系统订正效果分析 |
| 3.4.1 “系统订正”前后的亮温对比评价 |
| 3.4.2 基于“系统订正”后亮温数据的温湿廓线反演和结果分析 |
| 3.5 基于系统订正后亮温数据反演的大气温湿度剖面在天气过程中的应用分析 |
| 3.5.1 一次逆温层过程的遥感反演分析 |
| 3.5.2 一次夏季降水前后的水汽监测 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 一级亮温数据的“云影响”订正研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 云天微波遥感理论 |
| 4.3 云天亮温订正与温湿廓线反演方法 |
| 4.3.1 “云天”模拟计算样本构建与云影响因子(CI) |
| 4.3.2 基于模拟样本的云亮温贡献特征分析 |
| 4.3.3 云水浓度和云厚度的估计方法——“三通道法” |
| 4.3.4 云天亮温的云影响订正方法——“亮温扣除法” |
| 4.4 实测数据云影响订正效果分析 |
| 4.4.1 实测数据“云天”样本提取 |
| 4.4.2 效果评价方法 |
| 4.4.3 实测数据“云订正”前后的亮温对比分析、温湿廓线反演和结果分析 |
| 4.4.4 云参数对云订正和大气温湿度廓线反演效果的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 地基微波辐射计数据在对流性天气监测中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CAPE和CIN值 |
| 5.2.1 CAPE和CIN的定义 |
| 5.2.2 高时间分辨率大气廓线数据集的构建方法 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 .“三通道法”得到的云变化 |
| 5.3.2 降水前大气层结的高时间分辨率数据变化 |
| 5.3.3 .降水前CAPE和CIN的高时间分辨率数据变化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与讨论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文的特色和创新点 |
| 6.3 存在的问题以及工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（7）云天高精度大气温湿度廓线的反演及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 拉曼激光雷达发展现状 |
| 1.2.2 微波辐射计发展现状 |
| 1.2.3 降水潜力研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 数据来源及仪器 |
| 2.1 拉曼激光雷达 |
| 2.1.1 拉曼激光雷达反演大气温度的原理 |
| 2.1.2 拉曼激光雷达反演大气湿度的原理 |
| 2.2 微波辐射计反演温湿度原理 |
| 2.2.1 微波辐射传输原理 |
| 2.2.2 BP神经网络 |
| 2.3 其他仪器介绍 |
| 2.3.1 多普勒测风激光雷达 |
| 2.3.2 云雷达 |
| 2.3.3 旋转式辐射计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 微波辐射计反演云天大气温湿度廓线方法 |
| 3.1 数据预处理 |
| 3.2 温湿度廓线反演方法 |
| 3.3 云天大气温湿度的反演结果 |
| 3.3.1 微波辐射计反演大气温度个例 |
| 3.3.2 微波辐射计反演大气湿度个例 |
| 3.4 反演结果的统计分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于最优估计法的云天大气温湿度廓线反演方法 |
| 4.1 最优估计法 |
| 4.2 模型构建 |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 个例分析 |
| 4.3.2 统计分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 云参数与降水潜力分析 |
| 5.1 云系降水潜力计算方法 |
| 5.2 降水个例分析 |
| 5.2.1 云垂直结构 |
| 5.2.2 大气温湿度 |
| 5.2.3 云参数 |
| 5.2.4 凝结率 |
| 5.3 统计分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要学术研究成果 |
（8）大规模植被恢复条件下半干旱地区流域水循环演变机制研究 ——以北川河流域为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 2.1.1 研究背景 |
| 2.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 植被对降水及蒸散发的影响 |
| 1.2.2 植被变化对土壤水和地下水补给的影响 |
| 1.2.3 水循环演变的水资源效应 |
| 1.2.4 存在的问题与不足 |
| 1.3 研究目标、研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 主要创新点 |
| 1.5 数据支撑 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气象水文 |
| 2.2 水文地质条件 |
| 2.2.1 地下水的赋存条件及分布规律 |
| 2.2.2 地下水类型及含水岩组 |
| 2.2.3 地下水补给、径流、排泄条件 |
| 2.3 土地利用及植被分布 |
| 2.4 水资源开发利用概况 |
| 第三章 植被恢复对浅层土壤水循环的影响 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 土壤剖面含水率监测 |
| 3.1.2 土壤物理性质测试 |
| 3.2 土壤水文参数及剖面含水率变化特征 |
| 3.2.1 土壤水文参数变化特征 |
| 3.2.2 土壤剖面含水率变化特征 |
| 3.3 不同植被土壤剖面水分对降雨的响应 |
| 3.3.1 土壤浸润过程识别方法 |
| 3.3.2 土壤水分对降雨响应的定量分析 |
| 3.4 不同植被土壤剖面水分的消耗过程 |
| 3.4.1 耗水过程识别及耗水量分析 |
| 3.4.2 植被对土壤耗水特性的影响 |
| 3.5 植被对浅层土壤水循环的影响模式 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 植被恢复对地下水降雨入渗补给的影响 |
| 4.1 示踪试验原理 |
| 4.2 示踪试验流程 |
| 4.2.1 示踪试验布设 |
| 4.2.2 样品采集测试 |
| 4.3 试验结果分析 |
| 4.3.1 不同植被下降雨入渗补给量变化 |
| 4.3.2 不同植被下降雨入渗补给过程变化 |
| 4.3.3 植被对地下水补给衰减的影响机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 流域尺度水循环要素演变趋势 |
| 5.1 流域水循环模型 |
| 5.2 水循环要素数据处理 |
| 5.2.1 降雨、径流系列 |
| 5.2.2 实测径流还原 |
| 5.2.3 基流分割 |
| 5.3 水循环要素变化特征 |
| 5.3.1 降水量变化特征 |
| 5.3.2 天然径流量变化特征 |
| 5.3.3 生态耗水量变化特征 |
| 5.3.4 水循环要素之间的变化关系分析 |
| 5.4 流域水循环的时空演变特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 植被恢复对流域水循环要素演变的影响 |
| 6.1 数据来源与数据处理 |
| 6.1.1 植被覆盖数据 |
| 6.1.2 蒸散发数据 |
| 6.1.3 植被覆盖与蒸散发数据处理 |
| 6.2 植被覆盖与蒸散发的变化趋势 |
| 6.2.1 植被覆盖空间分布及动态变化 |
| 6.2.2 蒸散发空间分布及动态变化 |
| 6.3 植被恢复对水循环要素变化的影响作用 |
| 6.3.1 植被恢复对蒸散发量的影响 |
| 6.3.2 植被恢复对生态耗水量的影响 |
| 6.3.3 植被恢复对地表产流量及基流量的影响 |
| 6.3.4 植被恢复对流域水循环的影响模式 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 流域水循环演变的资源效应评价 |
| 7.1 水资源乘数效应模型 |
| 7.2 植被恢复对流域水资源效应的影响作用 |
| 7.2.1 植被恢复前后水资源效应变化 |
| 7.2.2 植被恢复的典型生态效应 |
| 7.3 河流断面生态需水量对植被恢复的约束 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 不足之处及研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 第一作者发表的文章 |
（9）基于InSAR与机器学习的延安新区沉降监测与预测研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 地面沉降研究现状 |
| 1.2.2 In SAR技术研究现状 |
| 1.2.3 建筑高度提取技术研究现状 |
| 1.2.4 地面沉降预测模型研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然环境 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气候与水文条件 |
| 2.1.4 地层岩性 |
| 2.1.5 地质构造 |
| 2.2 社会环境 |
| 第三章 研究方法原理介绍 |
| 3.1 InSAR原理 |
| 3.1.1 InSAR干涉测量原理 |
| 3.1.2 SBAS-InSAR方法 |
| 3.2 阴影测高原理 |
| 3.3 神经网络预测原理 |
| 3.3.1 BP神经网络原理 |
| 3.3.2 RBF径向基神经网络原理 |
| 第四章 基于InSAR监测的延安新区沉降结果分析 |
| 4.1 数据和结果 |
| 4.1.1 填挖方数据 |
| 4.1.2 建筑高度 |
| 4.1.3 InSAR监测沉降结果 |
| 4.2 野外验证 |
| 4.3 沉降结果分析 |
| 4.3.1 新区沉降的空间分布 |
| 4.3.2 新区沉降的时间演化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 沉降成因分析 |
| 5.1 填方对沉降的影响 |
| 5.1.1 原状黄土与填方黄土的特性 |
| 5.1.2 填方与沉降的关系 |
| 5.2 建筑加载对沉降的影响 |
| 5.2.1 建筑高度 |
| 5.2.2 建筑速率对沉降速率的影响 |
| 5.2.3 建筑时间 |
| 5.3 降水对沉降的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于InSAR数据的地面沉降神经网络预测 |
| 6.1 时序预测结果 |
| 6.1.1 Feedforward算法 |
| 6.1.2 Cascadeforward算法 |
| 6.1.3 Elman算法 |
| 6.2 单点空间沉降预测结果 |
| 6.2.1 填方区单点空间预测 |
| 6.2.2 挖方区单点空间预测 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 研究中存在的不足 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
四、人工影响降水的物理原理（论文参考文献）
- [1]我国云降水物理飞机观测研究进展[J]. 郭学良,付丹红,郭欣,方春刚. 应用气象学报, 2021(06)
- [2]云解析人工影响天气数值模式的改进、初步试验和展望[J]. 刘玉宝,丁秋冀,史月琴,方春刚,段婧,楼小凤,李萍,霍朝阳,周永波,王昊亮,景晓琴,王新,陈添宇,陈宝君,李集明. 气象科技进展, 2021(05)
- [3]六盘山地形云人工增雨技术试验设计[J]. 濮江平,桑建人,舒志亮,田磊,穆建华,周积强,黄谌恺,杨志莲,翟昱明,李向栋,孔晨晨,李进玉,范晓华,李化泉,高国清,石云林. 气象科技进展, 2021(05)
- [4]云降水物理学虚拟仿真实验设计与实现[J]. 吕晶晶,朱彬,何都良,安俊琳,王静,项磊. 实验室研究与探索, 2021(09)
- [5]降水云中动力和微物理特征的连续波雷达探测研究[D]. 崔晔. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [6]地基微波辐射计亮温观测数据的质量评价、订正与反演应用研究[D]. 李青. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [7]云天高精度大气温湿度廓线的反演及应用[D]. 徐梓翔. 西安理工大学, 2021(01)
- [8]大规模植被恢复条件下半干旱地区流域水循环演变机制研究 ——以北川河流域为例[D]. 朱亮. 中国地质科学院, 2021(01)
- [9]基于InSAR与机器学习的延安新区沉降监测与预测研究[D]. 张宏雪. 兰州大学, 2021(11)
- [10]基于飞机真实轨迹的一次层状云催化的增雨效果及其作用机制的模拟研究[J]. 刘卫国,陶玥,周毓荃,党娟,谭超,高扬. 气象学报, 2021(02)