人工模拟降雨技术研究综述
人工降雨实验报告
人工降雨实验报告人工模拟降雨侵蚀实验人工模拟降雨侵蚀实验1 实验目的通过本实验,了解人工模拟降雨机的工作原理,掌握降雨导致的土壤侵蚀作用、降雨侵蚀的发生过程、影响降雨侵蚀量的主要因素等。
2 实验原理降雨导致的土壤侵蚀量大小,主要取决于降雨历时、降雨强度和降雨量等,同时还受到土壤种类(不同土壤的可蚀性不同)、地面坡度、地表覆盖物种类及其覆盖物数量等多种因素的影响。
本实验室内人工模拟降雨系统,采用特定土壤(限于教学时数只能选择一种土壤),通过改变有限的因素(降雨量、降雨强度、降雨历时、地面坡度)探讨土壤侵蚀量(土壤流失量)的大小,进而通过分析实验数据得到以上因素与土壤侵蚀量的相关关系。
本试验中,我们设计了两种因子的研究,即降雨历时(3min、5min 和10min)和地面坡度(10°、20°、30°)。
3 人工模拟降雨机的主要性能产品厂家:日本大器株式会社;有效降雨面积:1.5m×1.5m;雨滴发生器至地面垂直高度:2.0m;降雨强度:10 mm/h ~ 200 mm/h 连续可调;雨滴直径:1.7 mm ~3.0mm;降雨历时:0~24 h 自动控制;工作方式:手动、半自动、全自动三种方式任选。
4 实验物品准备可变坡度土壤侵蚀槽1个(0.5m×1.5m);供试土壤适量(1.0 m3以上)装入土壤侵蚀槽;1000 ml 量筒若干个;1000 ml 塑料瓶30个;塑料漏斗30个;20 cm 定性滤纸2盒;烘箱1个;1/100天平2个;记录及计算用品适量。
5 第三组实验设计根据班内实验设计协商结果,我们组的任务研究降雨历时对土壤侵蚀量大小的影响。
5.1 地面坡度设计地面坡度分为10°、20°和30°3个坡度级,为单独研究降雨历时对坡面产沙量的影响,我们控制变量,坡度固定为20°。
5.2 降雨历时设计降雨历时分为3min、5min、10min 3个级别。
人工影响天气科学技术现状及发展趋势
人工影响天气科学技术现状及发展趋势人工影响天气是指通过人工手段来影响大气环境,从而影响天气系统的运动和演化,以达到调节、改变天气的目的。
自从20世纪40年代开始,人工影响天气技术已经逐渐成熟并应用于不同的领域,如农业、水资源管理、防灾减灾、空气净化等。
本文将从技术现状、发展趋势等方面来探讨人工影响天气的科学技术现状及发展趋势。
一、技术现状人工影响天气的技术主要包括云雾处理、天气调节、人工降雨、冰雹防治和大气污染控制等方面。
下面简要介绍以下几种技术现状:1、云雾处理云雾处理主要是通过喷撒一定的化学物质或直接发射电磁波来改变云雾中的物理或化学特性,从而达到调节或改变降雨的目的。
常用的化学物质有碳酸钠、硫酸铵等。
而发射电磁波主要是通过微波或激光等手段来使云粒子聚集而形成降水,目前已经有部分成功的实验。
2、天气调节天气调节主要是通过调节大气环流和温度分布,以改善天气状况。
常用的手段有烟火爆竹、火车运行、水坝放水等。
另外,还可以通过测量大气中的温度梯度、湿度等参数,通过计算机模拟来实现天气调节。
3、人工降雨人工降雨是通过人工手段来增加大气水汽含量,使云粒子聚集并形成降水。
常用的方法有喷撒化学物质、激光引导、常温云雾处理等。
人工降雨可广泛应用于农业、水资源管理、灾害防治等领域。
4、冰雹防治冰雹防治是通过喷撒化学物质或发射激光等手段来改变冰雹形成机理,从而达到减少或消除冰雹的目的。
常用的化学物质有碘化银、碳酸钠等。
5、大气污染控制大气污染控制主要是通过减少或消除空气中的有害物质来改善天气状况。
常见的方法有废气净化、尾气净化等。
此外,还可以通过植树造林等手段来减少大气中的污染物。
二、发展趋势随着科技的不断发展,人工影响天气技术也在不断创新发展。
未来人工影响天气技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1、技术集成化目前,人工影响天气技术主要是以单一手段为主,如化学喷撒、激光引导等。
未来,随着技术的发展和应用需求的不断增加,人工影响天气技术会向更高效的集成化方向发展,以适应更广泛的应用领域。
人工模拟降雨
人工模拟降雨
1、人工模拟降雨是指用人工降雨装置模拟不同自然降雨,观测不同处理条件下土壤侵蚀和产流、产沙过程的试验方法。
2、人工模拟降雨系统组成主要包括:供水系统、支架、喷头、仪表等。
其中降雨喷头是人工模拟降雨装置的核心部分,它是控制雨量大小的主要部件;不同孔径喷头的组合可以获得不同降雨强度和雨滴大小的降雨,也是模拟降雨装置能否较好地模拟天然降雨各种特性的关键因素。
与野外径流小区相比,人工模拟降雨能加快研究进程,缩短研究周期,在较短时间内获得需要的资料。
3、人工模拟降雨可分为室内人工模拟降雨和野外人工模拟降雨。
与天然降雨(自然降雨)相比,人工模拟降雨具有耗时短、效率高、易控制和适应性强等优点。
人工智能在短临降水预报中应用研究综述
人工智能在短临降水预报中应用研究综述人工智能在短临降水预报中应用研究综述一、引言短临降水预报一直是气象学研究的热点之一,准确的短临降水预报对于农业、交通、城市管理等方面的决策和规划具有重要意义。
然而,由于天气系统的复杂性和不确定性,短临降水预报面临许多挑战。
近年来,随着人工智能技术的快速发展,尤其是深度学习技术的广泛应用,人工智能在短临降水预报中得到了广泛关注和应用。
本文通过对人工智能在短临降水预报中的应用研究进行综述,总结了目前的研究进展和存在的问题,并展望了未来的发展方向。
二、人工智能算法在短临降水预报中的应用1. 传统统计模型传统的统计模型在短临降水预报中起到了一定的作用。
比如基于回归分析的模型,通过分析历史观测数据及其他影响因素,建立了降水与其他气象要素之间的关系模型,从而实现了一定程度的降水预报。
然而,由于天气系统的非线性和复杂性,传统统计模型在预报精度上存在一定的局限性。
2. 机器学习算法机器学习算法可以通过学习大量的历史观测数据和模拟数据,自动发现其中的模式和规律,并在新的数据上进行预测和分类。
在短临降水预报中,机器学习算法已经取得了一些进展。
比如支持向量机(SVM)、决策树(DT)、随机森林(RF)等算法在短临降水预报中得到了广泛应用。
这些算法通过分析大量的气象要素数据,建立了降水预报的预测模型,并取得了一定的预报精度。
3. 深度学习算法深度学习算法是当前人工智能领域的热点和前沿,具有很强的建模和预测能力。
在短临降水预报中,深度学习算法取得了显著的成果。
深度学习算法通过构建多层神经网络模型,可以自动发现数据中的高级特征和复杂关系,并实现更准确的降水预报。
其中,卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)是深度学习算法中应用较为广泛的模型。
这些模型通过学习大量的气象数据,实现了对降水的准确预测。
三、问题和挑战1. 数据问题短临降水预报需要大量的观测数据和模拟数据作为输入,然而目前的观测数据和模拟数据仍存在一定的不确定性和缺失。
人工降雨技术的研究进展与应用前景
人工降雨技术的研究进展与应用前景近年来,全球气候异常,未来气候变化的预测也持续升级。
严重的气象灾害已经在各地发生,给人类生产和生活带来了不小的影响。
在这样的背景下,人工降雨技术的研究成为了学界和产业界关注的热点。
本文将从人工降雨技术的原理、研究进展和应用前景三个方面进行分析与探讨。
一、人工降雨技术的原理人工降雨,顾名思义,指我们在大气中放置种种物质来激励大气水汽凝结降水的现象。
其技术实践其实并不复杂——通常,这些物质会通过特定的工具、飞机或火箭来送往云层中,然后在云层内通过粒子引发云滴的形成,再通过自然变化模拟天然的降水。
与自然降水的形成不同的是,人工降雨所使用的引导物质往往最初并非云层中本身就存在的,而是由人工添加的。
它们会催化云中气体和气溶胶的复杂反应,通过这个过程来实现促进降雨。
具体来说,云雾特别的环境和人工添加的物质共同导致了云中气态水、云雾颗粒和云中的微生物有机质等的构建和交互作用。
这些物质可能通过人工添加的植物控制物、二甲基硫酰氯(DMSC)、Ensolite等化学物质,吸引冰晶与水滴。
相应的,云中的冰晶和水滴或物质的聚合体互相作用,形成足够重量的小颗粒群,最终凝结降落落日。
二、人工降雨技术的研究进展人工降雨技术是一项繁琐和相对成本极高的技术。
尽管如此,全球范围内的各类科学家和研究人员们还是在这个领域继续展开了各种研究。
在我国,人工降雨技术的研究起步较早,同时还广泛应用于各类的实际工程领域。
我国人工降雨探索和应用的发展历程被看做为全球降雨技术领域的重要贡献之一。
当然,在实际的应用中,人工降雨技术仍需要进行进一步的优化和更新。
目前,在人工降雨技术的研究方面,主要有两个关键的节点,即降雨反应和降雨目标。
降雨反应的优化需要重视各类已知触发人工降雨反应的潜力与局限性,以及各种降雨反应的相互影响。
特别地,随后一些国家和地区的偏旁体积和孔隙度波动,也在一定程度上影响了人工降雨的应用成效。
在降雨目标方面,高效、精准的降雨技术尤其受到了人们的追捧。
对人工降雨的研究报告
对人工降雨的研究报告2019年(简称“本年度”)人工降雨研究取得了重要进展。
该研究旨在探索人类对天气模式的干预方法,以增加降雨量,改善农业生产和缓解干旱等气候灾害的影响。
本年度的研究主要集中在下述几个方面:1. 人工降雨方法改进:研究人员通过改进云雾凝结核的引入方法,探索了人工增加云雾凝结核的潜力。
利用激光辐射、卫星技术和航空器投放等手段,成功增加了云雾凝结核的数量,进而促使云雾中水蒸气凝结为水滴和冰晶,从而诱导降雨过程。
2. 降雨过程模拟与优化:为了更精确地模拟和预测人工诱导的降雨过程,研究人员采用了多种数值模型和算法。
通过这些模型和算法,我们能够对云团的形成、演化和降雨过程进行深入研究,并提出了优化人工降雨的策略。
3. 人工降雨效果评估:根据实地观测和数据分析,研究人员对人工降雨的效果进行了全面评估。
通过统计和对比分析,我们发现人工降雨能够显著增加目标区域的降雨量,并且与自然降雨相比,两者的特征在时空分布上存在较高的一致性。
4. 成本效益分析:在人工降雨研究中,我们还进行了成本效益分析,以评估人工降雨技术的实际应用前景。
通过综合考虑投资成本、维护费用以及经济、社会与环境效益等因素,我们得出结论:人工降雨技术在特定区域和特定应用场景中具有较高的经济效益和社会效益。
综上所述,本年度的人工降雨研究取得了可喜的进展。
通过对人工降雨方法改进、降雨过程模拟与优化、效果评估以及成本效益分析等方面的研究,我们逐步揭示了人工降雨的潜力和应用前景,为解决水资源短缺和缓解气候变化影响提供了可行的方案。
未来,我们将继续深入探索人工降雨技术,并与相关领域的专家合作,进一步完善该技术,以期取得更好的科研成果和实际应用效果。
人工降雨研究报告论文范文
人工降雨研究报告论文范文人工降雨研究报告论文范文摘要:本研究对人工降雨技术进行了深入探讨,并通过实验验证了其可行性和效果。
研究结果表明,人工降雨技术可以在干旱地区补充降水资源,帮助农业生产和水资源管理。
然而,人工降雨仍面临一些挑战,包括成本高昂、环境影响等问题。
进一步研究和创新将有助于解决这些问题,提高人工降雨技术的可持续发展。
关键词:人工降雨,可行性,效果,成本,环境影响,可持续发展引言人工降雨技术是一种通过人为手段影响云层和降雨过程,增加地面降水的方法。
随着全球气候变化和水资源短缺的加剧,人工降雨技术受到了越来越多的关注。
本研究旨在探讨人工降雨技术的可行性和效果,并分析其存在的问题和挑战。
方法为了验证人工降雨技术的可行性和效果,我们进行了一系列实验。
首先,我们选择了一个干旱地区作为实验场地,并在一段时间内对该地区的云层进行观测和分析。
然后,我们使用云种子剂和云激发物来刺激云层产生降雨。
最后,我们通过降水监测站以及采样和分析技术来评估实验结果。
结果与讨论实验结果显示,人工降雨技术可以在干旱地区增加降水量。
在实验期间,经过人工处理的云层产生了明显的增雨效果,降水量比未处理的云层有显著提高。
这表明人工降雨技术在增加降水资源和改善地区水资源状况方面具有潜力。
然而,人工降雨技术仍然面临一些挑战。
首先,高昂的成本是一个问题。
目前,人工降雨技术需要大量的设备和人力投入,导致成本较高。
其次,人工降雨可能对环境产生一定的影响。
云种子剂的使用可能会对大气环境和生态系统造成一定的风险。
这些问题需要进一步的研究和创新来解决。
结论本研究探讨了人工降雨技术的可行性和效果,并分析了其存在的问题和挑战。
实验结果表明,人工降雨技术具有增加降水资源和改善地区水资源状况的潜力。
然而,成本高昂和环境影响仍然是人工降雨技术发展的障碍。
进一步的研究和创新将有助于解决这些问题,并提高人工降雨技术的可持续发展。
综上所述,本研究通过在干旱地区进行云层观测和分析,证明了人工降雨技术的可行性和有效性。
人工模拟降雨实验原理
人工模拟降雨实验原理
《人工模拟降雨实验原理》
嘿,你知道吗,我有一次特别好玩的经历,跟人工模拟降雨实验原理有关呢!那回呀,我去参观了一个科学实验室。
一进去,就看到一个大大的装置,那就是用来进行人工模拟降雨的啦。
我就特别好奇地凑过去看。
原来呀,这个实验的原理就像是我们平时玩的过家家一样。
他们有个像大喷头一样的东西,这个喷头呢,就好比是天空中的云朵。
然后通过一些神奇的操作,这个喷头就可以喷出好多好多的小水滴,就像下雨一样啦。
我看着那些小水滴哗啦啦地落下来,就好像真的下雨了似的。
工作人员就给我解释说,这就是模拟大自然中的降雨过程呢。
他们可以控制这个喷头喷出的水量大小呀、速度呀啥的,来研究不同情况下降雨的效果。
我当时就在想,哇塞,这也太有意思了吧!就好像我们自己创造了一场小小的雨。
我在那观察了好久好久,看着那些水滴落下,滴在地上,溅起一朵朵小水花,感觉特别神奇。
而且通过这个实验呀,科学家们就能更好地了解降雨对各种事物的影响啦,比如对土壤呀、植物呀之类的。
这就是我那次关于人工模拟降雨实验原理的有趣体验啦,真的让我印象特别深刻呢!到现在我都还记得那一个个小水滴落下的样子,就像是大自然在我眼前展示它的奇妙之处。
原来科学也可以这么有趣呀,哈哈!。
人工降雨研究报告论文题目
人工降雨研究报告论文题目人工降雨研究报告论文题目摘要:人工降雨是一种人类干预自然界天气现象的方法,已经应用于多个国家和地区进行干旱地区的补给水资源以及较长时间的为干旱地区提供水资源。
本论文旨在对人工降雨的研究进行综述和分析,总结目前的研究成果,并讨论未来的研究方向。
一、引言自古以来,人们就试图通过各种方法控制自然界的现象,其中之一就是想方设法通过人为手段产生降雨来解决水资源短缺问题。
人工降雨作为一种人为干预天气的手段,已经成为了全球范围内的研究热点之一。
本论文将着重介绍人工降雨的定义、历史、原理以及应用情况。
二、人工降雨的原理人工降雨的实现主要基于云的物理特性,通过改变云的物理状态,使其通过材料的引导产生降水。
其中包括云的监测、云的改变以及云的诱导等阶段。
本论文将详细介绍每个阶段的原理和方法,探讨目前存在的问题和挑战。
三、人工降雨的应用人工降雨已经在全球范围内得到了广泛应用,尤其是在干旱地区的水资源补给方面。
本论文将综述国内外的研究案例,包括人工降雨在灌溉农田、供水、消防以及生态保护等方面的应用情况。
此外,还将探讨人工降雨在解决气候变化、减轻干旱和改善环境等领域的潜力。
四、人工降雨的效果评估人工降雨的效果评估是评价其可行性和效果的重要环节。
本论文将介绍人工降雨的效果评估方法,包括云观测、降雨量监测、水资源调查等方面,并探讨目前存在的问题和改进的可能性。
五、未来研究方向本论文将展望人工降雨的未来研究方向,包括新材料、新技术的应用,模型的改进和精确度提高以及对人工降雨的生态影响等。
此外,将探讨人工降雨与其他技术手段的结合,以及跨学科合作的重要性。
六、结论本论文通过综述和分析,总结了目前人工降雨的研究成果,并对未来的研究方向进行了展望。
人工降雨作为一种人类干预天气现象的方法,具有广阔的应用前景和潜力。
然而,目前的研究还存在许多问题和挑战,需要进一步的深入研究和探索。
希望本论文能为相关领域的研究提供一定的参考和借鉴综合以上论述,人工降雨作为一种应对干旱和水资源短缺的方法,在全球范围内得到了广泛应用。
气象学中的降水模式技术研究
气象学中的降水模式技术研究降水是气候系统中的重要组成部分,对于农业、生态系统和水资源管理具有重要意义。
降水模式技术是气象学领域中一项重要的研究内容,通过模拟和分析降水模式,可以更准确地预测和理解降水的分布和变化规律。
本文将介绍气象学中的降水模式技术研究,并探讨其应用前景。
一、降水模式技术的概念和原理降水模式技术是一种基于数理模型的降水预测方法。
它通过收集和分析大量的气象、地理和环境数据,利用数学和物理模型,模拟和预测降水的空间分布和变化趋势。
降水模式技术的核心原理是建立一个包含各种影响因素的动力学模型,通过模拟和迭代计算,得出降水的分布和强度。
二、降水模式技术的分类根据模型的不同,降水模式技术可以分为统计模型和物理模型两类。
1. 统计模型:统计模型基于历史和观测数据,通过统计分析和机器学习算法,建立起降水与气象要素之间的关系。
统计模型适用于降水的长期统计特征和概率分布的研究,但对于复杂的气候系统和短期降水的预测能力较弱。
2. 物理模型:物理模型基于数学和物理方程组,通过求解这些方程组,模拟气象系统的演化过程,从而得出降水的分布和变化规律。
物理模型适用于复杂的气象系统和短期降水的预测,但对于模型参数和边界条件的选取要求较高。
三、降水模式技术的应用降水模式技术在气象学和其他相关领域有着广泛的应用。
1. 气象预测:降水模式技术是气象预测中重要的一环。
通过模拟和分析降水模式,可以提高气象预报的准确性和精度。
降水模式技术在气象预测中的应用不仅可以帮助人们更好地防范自然灾害,还有助于农业生产和交通运输等领域的决策。
2. 气候变化研究:降水模式技术可以用于研究气候系统的变化趋势和机制。
通过对过去降水模式的分析,可以了解气候变化的规律和影响因素,进而为未来气候变化的研究提供基础。
3. 水资源管理:降水模式技术可以为水资源管理和规划提供科学依据。
通过对降水量和分布的模拟和预测,可以合理规划水资源的开发利用方式,保障人类生活和经济发展的需求。
雨水节气中的降雨模拟与技术应用优化研究
雨水节气中的降雨模拟与技术应用优化研究为了更好地理解和应对雨水节气中的降雨情况,科研人员利用模拟技术开展了相关研究。
本文将探讨雨水节气中降雨模拟的原理、方法和技术应用的优化方案。
一、降雨模拟原理与方法在雨水节气中,降雨模拟是通过数学和物理模型来模拟降雨的过程和规律。
模拟的基本原理是将大气环流、水汽输送、云微物理等过程转化为数学方程,然后通过计算机仿真来模拟并预测降雨的分布和特征。
1. 大气环流模拟雨水节气中的降雨受到大气环流的影响,因此需要准确模拟和预测大气环流的变化。
科学家使用大气环流模式,结合观测数据和数值计算方法,来模拟大气环流的演变。
通过对大气环流的模拟,可以了解降雨的形成条件和分布规律。
2. 水汽输送模拟水汽在大气中的输送是降雨的重要因素之一。
为了准确模拟水汽输送的过程,科研人员运用水汽输送模型来描述水汽的扩散、对流和降水等过程。
这些模型将大气中的水汽含量、温度、湿度等因素纳入考虑,并通过计算机模拟来预测水汽的输送路径和变化趋势。
3. 云微物理模拟云和降水微物理过程对降雨的形成和分布有着重要影响。
为了了解云微物理的特征,并模拟云中水滴和冰晶的生成、增长和聚集等过程,科研人员开发了云微物理模型。
这些模型通过数学方程描述云中微物理过程,并结合观测资料和实验数据进行验证和优化。
二、技术应用优化方案为了提升降雨模拟的准确性和实用性,科学家们提出了一系列技术应用的优化方案。
1. 数据同化技术数据同化技术是将实测观测数据与模拟模型的输出数据进行融合,以提高模拟结果的准确性和可靠性。
通过将实测数据与模拟数据进行比对和匹配,可以对模拟模型进行修正和调整,使得模拟结果更加接近实际情况。
2. 人工智能算法人工智能算法在降雨模拟中的应用也日益广泛。
通过深度学习和神经网络等技术,科学家们可以对大气环流、水汽输送和云微物理等过程进行快速模拟和预测。
这些算法可以自动学习和优化模型参数,提高模拟结果的准确性和稳定性。
利用人造降雨技术改善我国干旱地区农村环境保护工作
利用人造降雨技术改善我国干旱地区农村环境保护工作随着我国工业和城市化的发展,许多乡村地区的环境保护工作已经受到极大的挑战,其中的一个主要问题就是干旱。
干旱环境下,土地不肥沃,水源匮乏,植被凋零,给周围环境和人们的生活带来了不可估量的影响。
人们为了缓解地球气候变化的影响,经过长时间实践和对环境的观察,提出了人造降雨技术,这项技术将成为改善我国干旱地区农村环境保护工作的有力手段。
一、人造降雨技术概述人造降雨技术是一种人工干预自然雨水的过程,它主要是通过一系列科学的方法来人为地改变云层的物理和化学性质,促进云雨形成而达到增加雨量的目的。
不同的人造降雨技术有不同的工作原理,其中一些包括化学降水、云雾增大、点状式种植、动力干扰等等,可以有效地提高干旱地区的雨量,解决干旱给生态和经济带来的问题。
二、人造降雨技术的应用以及优势近年来,人造降雨技术在全国多个省份得到了广泛应用,效果显著。
例如,在陕西、甘肃和云南等干旱地区,人造降雨技术被广泛应用于较大的山区和高原地区,以增加种植、畜牧和水利工程的生产和用水量。
2017年,我国南部地区的人造降雨使得三大水库坝库平均集水面积内超过85%降水量达到年平均水文量,给当地发展带来了有力的推动。
人造降雨技术的应用不止扩大了水资源的利用范围,还改善了环境和气候,带来了许多的优势。
例如,可以改变干旱地区干旱及偏振性高的气候,促进当地植被的生态环境和社会经济的发展。
另外,人造降雨技术的应用可以减少建设水坝的投入成本,但是保证水资源的可持续开发。
三、人造降雨技术的工作原理人造降雨技术的工作原理基于气候和大气条件,它通常涉及一些物理、化学和气象学的原理和概念。
下面几点是人造降雨技术的工作原理:1、云水含量增大技术云水含量增大技术的目的是提高云间的水含量,从而增加雨量。
它的基本技术包括催化反应技术和云冰晶种整流技术。
2、冷云雾增大技术冷云雾增大技术是指在云间注入冷气体,从而使云中的云滴、水雾融合,形成更大的水滴,达到增加雨量的作用。
人工智能在短临降水预报中应用研究综述
行归纳分析,为各类研究人员研究提供
有益参考和借鉴.
关键词
人工智能;短临降水预报;雷达回波
图;神经网络;机器学习
0 引言
人工智能起源于 19 世纪 50 年代,它是研究、开发用于模拟、延伸
人的智慧的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学.直到 19
世纪 80 年代机器学习出现之前,人们都不知道使用何种手段以达成
人工智能这个目标.在众多研究人员的努力下机器学习逐渐系统化成
为人工智能的核心研究领域之一. 得益于数据量的爆发式增长,计算
机计算能力的提升,促使了机器学习新算法———深度学习的出现,深
度学习使得人工智能的应用领域更加广泛. 图 1 展示了人工智能、机
器学习、深度学习三者的关系.
中图分类号 TP183;P456 1
文献标志码 A
图 1 人工智能、机器学习、深度学习三者关系
Fig 1 Relationship between artificial intelligence,machine learning,and deep learning
近年来,人工智能的浪潮席卷了人类生活的方方面面,目前人工
收稿日期 2020⁃03⁃16
DOI:10.13878 / j.cnki.jnuist.2020.04.002
方巍1,2 庞林1 王楠3 易伟楠1
人工智能在短临降水预报中应用研究综述
摘要
短临降水预报是一项重要且具有挑
战性的世界性难题. 研究人员曾尝试使
用各种技术预报降水,但是由于降水本
身具有高度非线性、随机性和复杂性的
资助项目 教育部天诚汇智创新促教科研创新
基金(2018A03038) , 苏州大学江苏省计算机
人工模拟降雨试验数据分析论文
人工模拟降雨试验数据分析论文1人工模拟降雨试验方法1.1径流小区布局野外人工模拟降雨试验要在前期土壤水分不饱和的状态下进行,因此每次模拟降雨试验只能在同一径流小区进行一次降雨过程。
为获取更多的野外模拟降雨产汇流及水土流失对比数据,计划在每个项目区的典型坡度———5°~8°、8°~15°、15°~25°分别建设坡地径流小区。
径流小区的布设与等高线垂直,根据相关规范和实际条件,径流小区投影面积一般为60m2,即20m(顺坡投影长度)×3m(宽与等高线平行)。
云县石佛山坡耕地水土流失综合治理试点工程水土保持监测项目于2010年12月初完成8°、12°、15°三块坡地小区的建设,2011年6月下旬第一次模拟降雨试验后,为方便对比分析,根据工程进展情况在12°坡地小区旁增设一块梯地小区。
1.2人工模拟降雨系统此次人工模拟降雨试验采用西安理工大学研制的人工模拟降雨试验系统(图1)。
它基于工控组态软件,应用现有的人工模拟降雨试验装置,将试验过程的常用设备和工控软件结合在一起,增加了自动控制环节,通过对控制系统进行改造,解决了手动调节雨强不方便的问题,实现了对不同时段、不同雨强、不同分布的人工模拟降雨系统的手动和自动双控制,采用监控组态系统更好地满足了人工模拟降雨试验的需求。
该人工模拟降雨系统可建于自然坡面上,高6m,降雨试验区长20m、宽3m,有效降雨面积60m2。
降雨系统布设在降雨装置支架上,喷头选用与天然降雨雨滴谱最为接近的X型下喷式喷头,由4组不同喷嘴孔径组合而成。
为兼顾模拟降雨的均匀性与搭建支架的经济性和安全性,将系统在野外难以架设的固定式方钢支架改为钢管脚手架。
顶宽超出径流小区宽度方向两边各0.3m,顶端横杆按照水管和喷头分布架设,压力控制装置设4个出水管,每管对应同一喷嘴孔径的喷头,共设置4组24个不同喷嘴孔径喷头,支架内部无任何遮挡。
室内人工模拟降雨控制系统(降雨积水模拟实验系统)
降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)设计方案概述: 包括北京在内的一些大城市几乎是逢雨必涝,深层次的原因是什么?到底要几年一遇的降雨才能不内涝?气象部门之前已有预报,排水、公交、地铁、道路等部门也都启动了防汛应急预案,排水的车辆设备早早就在莲花桥等重点路段待命抢险。
在大雨中,公安、交通、排水等部门的可以说是全员上岗,坚守岗位,公安民警以身体站在积水里,以身体为标杆指引车辆,工作不能说不尽力,但为什么还会出现这么多的积水点段?根本原因,一方面是目前城市中的排水设施标准普遍偏低。
据了解,目前北京仅有天安门广场和奥林匹克公共区的排水管线达到5年一遇,即满足每小时56毫米的降雨量;中心城区普遍为1年一遇,个别区域按照3年一遇的标准建设。
另一方面是城市的空间扩张、硬覆盖加剧、人口膨胀等通病加剧了突发天气灾害的可能性。
综述:北京知控高科技术有限公司的降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)有三大部分组成,分别为人工降雨管路、人工降雨自控系统,实验平台三大部分组成,建成后不但能完成模拟不同参数的降雨、不同地表覆盖、不同地下管网分布等条件下降雨积水模拟的实验,也可做渗透、土壤水分运移、植物生态、土木工程等领域相关科研实验工作一.降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)技术指标如下:1)、有效降雨面积:4×9m(36)平米2)、降雨高度:2.1m(降雨喷嘴至实验平台高度)3)、雨强连续变化范围:20-150mm/h4)、降雨均匀度系数:大于0.865)、雨滴大小调控范围:1.7~2.8mm6)、降雨调节精度:7mm/h7)、柜式控制台,液晶显示数据及雨强值和雨强曲线,可以实现手动、自动等控制模式。
二.系统组成: 控制台面板, 控制台面板, 降雨阀控制箱, 泵房, 实验槽泵房内设备组成:1、上水阀,上水有两部分组成,手动开关及电磁阀。
2、水箱,水箱由箱体、人孔、进水口、溢流口、出水口、排水口等部分组成。
人工模拟降雨技术在水土保持中的应用研究
人工模拟降雨技术在水土保持中的应用研究张宁【摘要】Draught and water-shortage has become a major social ecological problem in most ecological environmental problems of a region,especially over the northern region of China,impacted by the climate,geology and topography,drought and little rain spreadwidely.Therefore,crops were damaged seriously during the period of growth and the measure of artificial rainfall was adopted often.The artificial simulated rainfall technology not only has the effects of moisturizing and moisture but also can take important roles in regional soil and water conservation during the course of the work.Based on this,the article will analyze the action of artificial simulated rainfall technology for the regional soil and water conservation,so as to supply references for Chinese regional soil and water conservation work.%在大多数区域生态环境问题中,干旱缺水已经成为一大主要的社会性生态问题.尤其是对于中国北方地区而言,受气候以及地质、地貌特征影响,普遍干旱少雨.因此,在农作物生长过程中,受到了严重的影响,经常需要采取人工降雨措施.在此过程中,人工模拟降雨技术,不仅具有保湿、保墒的功效,而且能够在区域水土保持工作中发挥巨大的作用.基于此,文章将重点针对人工模拟降雨技术在区域水土保持中的重要作用进行分析,以期为中国区域水土保持工作提供实践参考.【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2017(045)002【总页数】4页(P120-123)【关键词】人工模拟降雨;水土保持;技术;应用【作者】张宁【作者单位】辽宁省丹东水文局,辽宁丹东 118001【正文语种】中文【中图分类】S157.1在中国现有的水土保护研究工作实践中,大多研究者采用人工降雨方式进行野外试验观测,以此对径流小区的实际土壤流失量进行分析、对比。
模仿降水的实验报告
一、实验目的1. 了解模仿降水技术的原理和作用;2. 掌握模仿降水实验的操作方法;3. 评估模仿降水技术对农作物生长的影响。
二、实验原理模仿降水技术是一种利用高科技设备模拟自然降雨过程,为农作物提供所需水分的技术。
通过模拟降雨,可以提高土壤含水量,改善作物生长环境,从而提高农作物产量和品质。
三、实验材料1. 实验设备:卷盘式喷灌机、温度计、湿度计、土壤水分传感器、摄像头;2. 实验场地:农田;3. 实验作物:小麦;4. 实验时间:2024年6月15日至2024年8月15日。
四、实验方法1. 实验分组:将农田分为两组,A组为对照组,B组为实验组;2. 实验操作:(1)A组:按照正常灌溉方式,保证土壤含水量在适宜范围内;(2)B组:使用卷盘式喷灌机进行模仿降水实验,模拟自然降雨过程,喷灌时间、喷灌强度和喷灌频率根据小麦生长需求进行调整;3. 数据采集:(1)记录A、B两组土壤水分、温度、湿度等数据;(2)观察小麦生长状况,记录产量、品质等指标;(3)利用摄像头记录实验过程。
五、实验结果与分析1. 土壤水分变化:实验过程中,A、B两组土壤水分均保持在适宜范围内,但B组土壤水分含量略高于A组;2. 温度变化:A、B两组温度变化无明显差异;3. 湿度变化:B组湿度略高于A组;4. 小麦生长状况:B组小麦生长状况明显优于A组,叶片颜色鲜绿,根系发达,产量提高;5. 产量与品质:B组小麦产量比A组提高了15%,品质也得到明显提升。
六、结论1. 模仿降水技术能够有效提高土壤含水量,改善作物生长环境;2. 模仿降水技术对小麦生长具有显著的促进作用,可提高产量和品质;3. 模仿降水技术是一种具有广泛应用前景的高科技灌溉技术。
七、实验建议1. 在实际应用中,应根据作物生长需求和当地气候条件,合理调整喷灌时间、喷灌强度和喷灌频率;2. 加强对模仿降水技术的宣传和推广,提高农民对这项技术的认识和接受度;3. 进一步研究模仿降水技术在不同作物、不同地区的适用性,为农业生产提供更多技术支持。
人工模拟降雨实验注意事项
人工模拟降雨实验注意事项人工模拟降雨实验是气象科学研究中的重要手段,通过模拟不同条件下的降水过程,可以帮助科研人员更好地理解大气中的水循环和降水规律。
然而,在进行人工模拟降雨实验时,需要注意一些重要的事项,以确保实验结果的准确性和可靠性。
选择适当的实验设备和方法至关重要。
在进行人工模拟降雨实验时,需要选择适合研究对象和目的的实验设备,例如喷雾器、云室等。
同时,还需要根据实验要求选择合适的模拟降雨方法,如人工喷洒、云室模拟等。
只有选择合适的设备和方法,才能确保实验结果的准确性和可靠性。
控制实验环境和条件也是十分重要的。
在进行人工模拟降雨实验时,需要严格控制实验环境和条件,如温度、湿度、风速等。
这些环境因素会直接影响降雨过程的模拟效果,如果环境条件不合适,可能会导致实验结果的失真。
因此,在进行实验前,需要对实验环境进行充分的调查和准备,确保实验条件的稳定和一致性。
实验过程中需要注意数据采集和记录的准确性。
在进行人工模拟降雨实验时,需要及时记录实验过程中的关键数据,如降水量、降水强度、降水时长等。
这些数据对于后续的数据分析和结果解读至关重要,因此需要确保数据的准确性和完整性。
同时,还需要定期对实验设备进行检查和校准,以确保实验数据的可靠性和真实性。
实验结束后需要对实验结果进行分析和总结。
在进行人工模拟降雨实验后,需要对实验结果进行详细的分析和总结,找出实验中存在的问题和不足之处,并提出改进建议和建议。
只有通过对实验结果的深入分析和总结,才能更好地推动气象科学研究的发展,为人类社会的可持续发展做出贡献。
总的来说,进行人工模拟降雨实验需要严格遵守实验流程和注意事项,确保实验结果的准确性和可靠性。
只有通过科学的实验设计和严谨的实验操作,才能取得令人满意的研究成果,推动气象科学的发展和进步。
希望以上内容能够帮助大家更好地进行人工模拟降雨实验,为气象科研事业的发展贡献自己的力量。
人工消雨实验报告模板
人工消雨实验报告模板1. 实验目的本实验的目的是通过人工干预的方式,模拟和研究人工消雨对降水的影响。
通过观察和分析实验结果,了解人工消雨的机理,为人工干预天气提供参考。
2. 实验方法2.1 实验材料和设备本实验所使用的材料和设备主要包括:人工扩散物质(如云具、氧化银等)、喷雾设备、计量器具(如称量器、注射器、喷雾器)、实验箱。
2.2 实验步骤(1)确保实验室环境符合实验要求,消除外界干扰因素。
(2)准备清洁的实验箱,将喷雾设备放置在箱内适当的位置。
(3)根据实验设计,准确称量所需的人工扩散物质,并装入注射器或喷雾器中。
(4)通过控制喷雾设备的开关和喷雾时间,将人工扩散物质均匀地喷雾在实验箱内。
(5)根据实验设定的时间段,观察实验箱内的降水情况,并记录相关数据。
(6)结束实验后,清洁实验箱、设备和器具,并保证实验室环境恢复正常。
3. 实验结果与数据分析3.1 实验结果根据实验设计的不同,观察实验箱内的降水情况。
3.2 数据分析通过对实验结果的观察和数据分析,可以得出一些结论和发现。
例如,人工扩散物质的添加量和喷雾方式会直接影响降水的强度和分布;实验中可能出现降水不均匀、造成局部暴雨等现象。
根据实验结果和数据分析,可以进一步探讨人工消雨的优化方法和应用场景。
4. 实验结论通过本次实验,我们可以初步了解人工消雨对降水的影响,并获得一些实验数据和结论。
然而,由于实验条件的限制和复杂性,实验结果需要结合其他实验和观测数据进行验证和分析,以得出更完整和可靠的结论。
5. 实验中的问题与改进方向在实验过程中,可能会遇到一些问题和困难,例如数据记录有误、实验环境控制不准确等。
鉴于上述问题,我们可以改进实验设计、加强实验技巧和使用更精准的测量设备等,以提高实验的准确性和可重复性。
6. 进一步研究建议根据本次实验结果和分析,还有许多进一步的研究方向可以探索。
例如,可以通过改变人工扩散物质属性和喷雾方式,来研究不同条件下的人工消雨效果;可以进一步探究人工消雨对大气环境和生态系统的影响等。
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人工模拟降雨技术研究综述任树梅1 刘洪禄2 顾 涛1(11中国农业大学水利与土木工程学院 北京市100083; 21北京市水科所 100044) 摘要 在开展雨水高效利用的试验研究中,用人工模拟降雨的方法,可以缩短试验周期,加速雨水入渗规律、土壤侵蚀规律的研究进程。
可以通过控制试验条件,模拟不同环境,弥补在自然降雨条件下,因环境变化而无法得到试验期内计划的研究结果,或者进一步补充论证在自然降雨情况下得到的研究结果。
介绍了在水土保持和降雨入渗研究中模拟降雨装置的研究概况,提出了简易模拟降雨装置的主要技术参数。
关键词 人工模拟降雨 降雨均匀度 降雨强度 雨滴动能 雨滴中数直径Summary of R esearch on Artificial Simulation of R ainfallR en Shumei1 Liu H onglu2 G u T ao1(1.C ollege of Water Res ources and Civil Engineering of China Agricultural University,Beijing100083,China;2.Institute of Water C onservancy of Beijing City,100044,China)Abstract:Using the method of artificial simulation of rain fall can shorten the time length of experiment,and speed up the research process of rain fall in filtration rule,s oil erosion rule in the experimental research on rain water high-efficiency use.Through control of experiment condition,simulation of rain fall under different environments can be realized.T hus,this meth od can remedy the failure of ex periment of natural rain fall condition due to vari2 ation of environment,and validate the ex periment result under natural rain fall condition.T he present situation of research on s oil and water conservation and rain fall in filtration is summarized,and the main technical parameters for the sim ple simulation device of rain fall simulation are proposed.K ey w ords:artificial simulation of rain fall rain fall uniformity rain fall intensity kinetic energy of rain drop rain fall median diameter 自1980年以来,国内外雨水利用得到迅速的发展,不仅少雨国家(如以色列等)发展较快,而且一些多雨国家(如东南亚国家)也得到发展,一些工业发达国家(如日本、澳大利亚和美国等)都在积极开发利用雨水,所以积极开展雨水高效利用是定深度后,由于得不到地下水的滋润,降雨又稀少,原有靠地下水生活的茂盛天然植被便会退化甚至枯死。
所以必须正确处理好人工绿洲和天然绿洲的关系,使其协调统一。
新疆目前的生态用水量约280亿m3(地表水、地下水可利用量的37%),这个耗水量是不能再减少的。
(2)关键是节约用水。
水是人类赖以生存和发展的重要资源,是不可缺少、不可替代的特殊资源。
如前所述,新疆地表水、地下水年可利用总量为682亿m3。
在一个相当长的历史时期内,不但从区外调水难以实现,属水权之内的可利用水资源也难以充分利用。
因此,新疆的农牧业、工业、生活用水总量只能在有限的范围内做文章,关键是合理利用水资源,提倡节约用水。
在节水过程中,应当从新疆的节水现状和区情、水情出发,深入分析掌握现状节水达到的水平和现状节水措施所产生的节水作用,存在的问题及产生的原因、工作难点、具有的潜力和突破点。
在此基础上,应分地区、分部门、分类型,在水资源的承载能力范围内,依据国民经济和社会的需要以及具体条件,以提高水利用率和效益为中心,提出不同阶段要达到的节水水平和需要采取的工程及非工程节水措施,实现以节水为中心的水资源优化配置和高效利用。
开展以提高用水效率为中心的技术革命,如提高水利产业中的科技含量,农业大力推行节水灌溉技术,工业采用先进的技术和工艺,提高循环用水的次数,生活用水采用先进节水措施等。
□参考文献1 凯色尔.新疆水资源可利用量分析.全疆第二次决策咨询研讨会论文集[R].20002 张志新.试论新疆水资源可持续利用的对策[J].灌溉排水.2000(1): 42~493 董新光.新疆水资源短缺原因分析[J].新疆农业大学学报.2001(1): 10~154 郑旭荣,李明思,樊曙光.新疆干旱地区农业用水利用研究[J].中国农村水利水电,2002(2)[作者简介] 塔义尔・肉孜,男,41岁,副教授(收稿日期:2002-03-10)37中国农村水利水电・2003年第3期摆在我国水利工作者面前的崭新研究方向之一。
因此,如何因地制宜充分利用当地有潜力的降雨资源,发展有限灌溉(灌关键水、救命水),提高作物产量,促使农牧民脱贫致富,不仅是当地迫切需要解决的问题,也是我国农业生产中一个带战略性的问题。
为了给水土保持、雨水集蓄工程及田间试验提供科学依据,定量的评价降雨条件下土壤水分状况以及入渗产流关系,使用野外人工模拟降雨装置,可以克服常用的野外径流小区进行定位观测耗时费力的缺点,缩短试验周期,加速雨水入渗规律、土壤侵蚀规律研究的进程。
1 模拟降雨研究方法的现状在每一年的不同时期或不同年的同一时期,对土壤的水分状况进行田间实际监测,研究不同耕作措施的保水效果,所需研究周期长,受环境气候影响大,要获得理想的结果至少需要好几年的时间。
用人工模拟降雨的方法,可以在短短几天的时间,研究出不同耕作措施的保水效果;通过控制试验条件,可以模拟不同环境。
用这种方法可以弥补在自然降雨条件下,因环境变化,而无法得到试验期内计划的研究结果,或者进一步补充论证在自然降雨环境下得到的研究结果。
目前在国内人工模拟降雨方法多用在水土保持方面的科研活动中,用于农田耕作措施的研究还不多见。
黄毅等[1](1997)通过多次筛选试验,研制出单喷头变雨强模拟降雨装置。
该装置模拟降雨的工作原理是利用喷灌自吸泵将水以不同流速送到装有特制弹性压片的喷体,有压水流在弹性压片的作用下形成薄厚不等的连续水舌,水舌射向空中时受到空气的阻力形成大小不同的雨滴。
在这样一个连续的系统内,施加不同的供水压力就形成不同厚度的水舌,进而形成从小到大的雨量。
该装置的有效降雨面积为20~40m2,降雨强度30~150mm/h,降雨均匀系数K≥0.8。
刘素媛等[2](1998)经5年研究、3年应用和3万个数据率定研制成功的S B-Y Z CP (野外移动、组合、侧向、喷洒式)人工降雨模拟装置,其降雨喷头由6种不同孔径(7,9,11,13,15,17mm)的喷嘴和碎流板组成。
喷嘴出流由6支供水管分别供水,不同孔径的喷头可组成任意组合的降雨机组降水,出水流量和时间由车里的自控装置、仪表监测控制,雨滴高度11m。
塔架由5层金属钢架组成,第四层设平台以调整喷头。
冯绍元等[3](1998)采用人工降雨方法研究降雨入渗规律,初始含水率分布均匀条件下,提出4种不同雨强处理降雨入渗径流的简便计算方法。
王小燕等[4] (2000)在中澳合作项目中用人工降雨方法研究保护性耕作条件下地表径流与水分入渗关系,降雨模拟器的降雨量、雨型和降雨强度可通过选定喷头、调节供水压力和控制喷头摆动速度来完成。
陈文亮等[5](2000)研制的SR型人工降雨装置是一种多喷头、多单元组合式的间歇降雨装置,该装置喷头出水孔径较大,其雨滴直径大小分布与天然降雨相似。
喷头处辅以使喷头往返摆动的机械装置,可增加喷头的散水面积和均匀度,可将降雨强度控制在实用的雨强范围内,是一种较理想的人工模拟降雨装置。
该降雨装置采用间歇下喷方式,降雨高度2.4m 及供水压力在0.2~2kg/cm2时,所测定雨滴直径为0~3mm,个别超过4mm。
根据测定,该降雨装置已满足此范围的雨滴,获得下落终点速度,均匀系数80%。
喷头为美国V-80100,孔径6.4mm,喷头处压力一般为0.2~1kg/cm2。
石生新等[6] (2000)采用野外人工降雨的方法,研究了高强度降雨条件下地面坡度、植被对坡面产沙过程的影响。
喷洒器为单向折射式,出水口为不同直径活动孔板,可更换。
用4马力柴油机配喷灌机加压取水,通过闸阀和更换出水孔板控制雨强,整个降雨区架设风障,防止雨滴飘拂,降雨强度78mm/h。
高小梅等[7] (2000)研制的人工模拟降雨装置,采用医用注射针头在一圆圈内振动洒落水滴模拟降雨。
经过两年多现场试验中的使用,证明它具有降雨强度可变范围宽(小降雨器2~100mm/h、大降雨器4~100mm/h),降雨强度下限低(小降雨器2mm/h、大降雨器4mm/h)和性能稳定等特点。
与采用喷嘴喷淋的装置相比较,便于控制降雨面积、降雨量和总给水量。
该装置能满足现场核素迁移试验使用要求,也可用于其他需要模拟降雨的试验研究中。
雨强可变范围满足2~100mm/h要求,给定水滴落差为0.5m。
李裕元等[8](2001)研究了侵蚀条件下坡地土壤水分与有效磷的空间分布特征,试验在黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室人工模拟降雨大厅进行,采用侧喷式人工降雨设备,喷头高度为16m;装土槽采用实验室自行研制的移动变坡式钢槽,规格为5m×0.5m×0.5m。
90年代以前我国使用的降雨器的主要技术性能见表1,日本使用的降雨器的主要性能见表2。
综上所述的各种模拟降雨装置可以归结两类,一类为用喷头作为雨滴发生器,如上述SR 型人工降雨模拟装置和S B型侧喷模拟降雨装置;另一类为用自吸泵输水,用孔板作为雨滴发生装置。