【摘 要】
：
太阳风暴会在近地空间形成磁层-电离层电流体系,引发地磁场的剧烈扰动,形成“地磁暴”,进而产生地磁感应电流（Geomagnetically Induced Currents,GIC）。GIC经由接地点流入电力系统,危害电网安全运行,且曾引发几起高纬度地区的大停电事故。强磁暴下地面感应电场的准确计算是精确评估GIC水平、预防磁暴灾害的前提,本文将广义有限差分法（Generalized Finite D
论文部分内容阅读
太阳风暴会在近地空间形成磁层-电离层电流体系,引发地磁场的剧烈扰动,形成“地磁暴”,进而产生地磁感应电流（Geomagnetically Induced Currents,GIC）。GIC经由接地点流入电力系统,危害电网安全运行,且曾引发几起高纬度地区的大停电事故。强磁暴下地面感应电场的准确计算是精确评估GIC水平、预防磁暴灾害的前提,本文将广义有限差分法（Generalized Finite Difference Method,GFDM）引入到了磁暴感应地电场的计算当中,研究内容和主要成果如下:（1）研究了 GFDM的基本原理、求解域与支持域的建立、计算过程及时域离散方法。根据GIC的产生过程,归纳提出了空间电流源的不同形式及大地电导率的不同模型,并分析了地磁扰动数据各个阶段的形态,最后给出了磁暴感应地电场的数学模型。该部分为后续的理论推导、算例验证及工程实例的计算提供了理论支持。（2）推导了磁暴感应地电场控制方程及边界条件在空间域与时域的离散格式,其中时域离散采用Crank-Nicolson隐式格式,又根据区域分解法推导了磁暴感应地电场的GFDM分域形式,并对以上两部分工作进行算例验证及参数分析。结果表明:GFDM有良好的计算精度及稳定性,且求解域配点总数对于计算精度的影响大于支持域选点数。（3）比较了目前计算磁暴地电场常用的平面波法与GFDM对于两种组合区域的计算结果,结果表明:在无横向地质突变时,两者计算结果相符,但存在横向地质差异时,平面波法误差过大,无法反映分界面处感应地电场的两种极化效应。而GFDM在空间域离散后各向分量计算过程相互独立,可以较好处理横向地质差异的问题。（4）建立了海岸区域的三维场模型,根据广东地区地质探测成果,结合地磁台的地磁扰动数据对岭澳核电站附近的海岸区域进行计算,探究海岸效应的影响,得到了东莞、深圳变电站及岭澳核电站的电场强度及电位差的时变结果,结果表明:揭阳高阻区域的海陆交界处电场强度超过8V/km,并向内陆地区衰减,目前GIC计算常用的1V/km均匀场强不再适用。磁暴时东莞站与岭澳站之间的最大电位差可达120V,且与GIC实测数据比较时,两者变化趋势相符,并且于同一时刻出现极大值。本文首次将GFDM引入强磁暴下感应地电场的计算当中,验证了其精确度及稳定性,并进行了海岸效应工程实例的计算,且结果可靠。为强磁暴下感应地电场的计算提供了新思路,对防治地磁暴灾害具有重要意义。
其他文献
粘土/橡胶纳米复合材料受到人们的广泛关注,目前常用的熔融共混、溶液共混和乳液共混制备方法存在价格昂贵、使用有机溶剂等问题。因此,开发新型的低成本、环境友好、具工业化应用前景的粘土/橡胶纳米复合材料制备方法具有重要意义。本文利用不同比例的粘土在水中分散后形成的不同状态,使用凝胶共混的方法,分别制备了粘土/丁腈橡胶和粘土/三元乙丙橡胶纳米复合材料。XRD表明粘土的片层间距扩大,以片状或薄层的形式堆积,
铅冷快堆（lead cooled fast reactors,LFR）选用液态铅铋合金（lead bismuth eutectic,LBE）作为冷却剂,在高温下LBE会对结构材料产生严重的腐蚀。寻找和研发具有优良抗腐蚀性能的新型结构材料是解决铅铋合金腐蚀问题途径之一。MAX相材料作为一种抗辐照耐高温的金属陶瓷结构材料,具有耐高温、抗氧化、高强度和耐腐蚀等优良性能,是LFR结构材料的重要候选之一。其
由于广东省地处气候带交界处,受低纬度的热带季风气候和中纬度的亚热带季风气候交替影响,其气候具有复杂多变的特点。分辨率较低的全球气候模型（Global Climate Models,GCMs）无法准确地捕捉到广东省未来气候的变化,需要通过对GCMs进行降尺度以获取广东省高分辨率的区域气候数据。因此,本研究开发了一套基于Copula的集合降尺度方法（Copula-based Ensemble Down
2020年9月,我国提出力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的重大战略决策。“新能源+储能”规模化应用成为我国构建现代能源体系和实现碳中和目标的必然选择。储热材料是储能技术的核心之一,开发出性能优良、符合工业要求的储热材料意义重大。无机熔盐材料因其热稳定性和化学稳定性好、饱和蒸汽压力低、比热容大、熔解热大、价格低廉诸多优点,如今已作为优秀的传热蓄热介质走进研究人员的视野,广泛被应用于
本文中,我们的研究内容主要有两个方向。第一个研究方向是:用量子相干性和量子操控刻画具有DM相互作用的XY模型中的量子相变。第二个研究方向是:利用自旋极化局域态密度学习无序超导体中的配对对称性。在第一个研究方向中,我们研究了广义的具有DM相互作用的XY模型中的量子操控性和量子相干性。我们发现Steerable Weight（SW）和Robustness of Coherence（ROC）这两种计算方
随着社会与科技的发展,人类对石油的勘测与开采规模不断增大,油气开发的难度越来越大,随钻方位伽马测井技术的发展至关重要。而蒙特卡罗模拟是研究伽马测井的重要应用手段之一,MCNP作为一款通用的模拟粒子输运软件,在某些情况下使用存在困难,应该寻找另外一个蒙特卡罗模拟软件作为补充。为此,本文将利用Geant4与MCNP对某型号方位伽马仪器进行建模,通过一系列的模拟测量和数据计算,对比两个蒙卡模拟软件在应用
电接触现象广泛存在于各种电力场合,电接触的性能是影响其安全运行的主要因素。电接触部位通常伴有过热、导电性差、易磨损等问题,因此需要在电接触处部位涂敷润滑脂。为制备兼具优异的摩擦学性能与导电性能较好的润滑脂,本文选择具有独特的自润滑性、良好的导电性的纳米碳材料作为润滑脂添加剂,但纳米碳材料与基础脂的相容性差,因此本文制备了离子液体修饰的几种纳米碳材料,并将其作为润滑脂添加剂,考察润滑脂的理化性能、载
菌根真菌与寄主植物之间有着互利共生的关系,相互作用下会形成菌根结构。为了从基因水平上进行共生关系的研究,需要构建高效稳定的遗传转化体系。相比较传统的真菌遗传转化方法,根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的转化方法具有适用范围广、转化效率高等特点,因此成为菌根真菌最理想的转化方法之一。通过探究影响根癌农杆菌遗传转化效率的因素以及所用的RNA干扰和过表达的克隆载体构建,总结
采气井油套管的泄漏会对天然气的生产造成严重的威胁,研究油套管泄漏检测技术,从而实现泄漏位置的精准定位,对于天然气生产的安全性和经济性具有重要意义。由于声波检测具有灵敏度高、适应性强、准确度高等特点,能较好的用于油套管泄漏检测。本文以采气井油套管为研究对象,对套管管道泄漏的发声机理进行了研究,并采用数值仿真的方法对泄漏的流场及声场特性进行了分析,探究了油套管泄漏超声检测的可行性,主要研究内容如下:（
目前我国的三北地区冬季供暖时间长,供热量需求大,以热电联产机组为热源的集中供热系统是保障三北地区正常生活需求的重要生命线,因此对集中供热系统的研究更要精细化,供热管网作为集中供热系统中最为重要的一部分,管网规模庞大,用户群体众多,一定程度上充当了集中供热系统的储能设备,不需要额外的投资来保证用户供热质量和热舒适度,因此研究集中供热系统的热惯性在一定程度上可以打破热电联产机组的强热电耦合特性。本文以