第六章 声波的辐射

测井

第一章： 1.分析自然电位的成因，写出扩散电动势、扩散吸附电动势、总电动势表达式。 成因：1）地层水含盐浓度和泥浆含盐浓度不同，引起离子的扩散作用和岩石颗粒 对离子的吸附作用；2）地层压力与泥浆柱压力不同时，在地层孔隙中产生过滤作用。 扩散电动势：w mf d mf w d d R R K C C K E lg lg ≈≈ 扩散吸附电动势：w mf a mf w a a R R K C C K E lg lg ≈≈ 总电动势： 21 1 2 lg lg lg C C K C C K C C K E a mf a mf d s -+=mf a d s C C K K E 2 lg )(+=mf s C C K E 2 lg =若砂岩的地层水矿化度为C 2，泥岩的地层水矿化度为C 1，泥浆滤夜的矿化度为C mf ，C 1 ≥ C 2 ≥ C mf 2、不同Cw 、Cmf 情况下自然电位测井曲线有哪些特征？ 在井中电流从泥岩流向砂岩，电位值沿电流方向降低，界面处全部电流都在井中，电流线最密，电位变化最大。在砂岩处，自然电位曲线的异常幅度ΔU sp 小于静自然电位曲线的异常幅度SSP 。 3、影响自然电位测井的因素有哪些？ 1）岩性的影响 K 与泥质的类型、泥质含量及分布形式有关。不同的岩性,电 阻R 不同。 2）地层水和泥浆滤液中的含盐浓度及盐的类型 矿化度不同时，C w /C mf 不同；盐的类型不同时，K 值不同。 3）温度的影响 温度的变化引起K 值的变化，温度对电阻率的影响明显。 4）地层厚度的影响 5）井径和侵入影响 4.自然电位测井曲线在油田勘探开发中应用于哪些方面？ 划分渗透层并确定层界面的位置；求取地层水电阻率R w ；求取泥质含量Vsh ；求取阳离子交换容量Q v 5.自然电位曲线的泥岩基线是：（2） （1）测量自然电位的零线；（2）衡量自然电位异常的零线；（3）没有意义； （4）其值大小没有实际意义。 6.偏向低电位一方的自然电位异常称为（负异常），其数值是：（3） （1）负的；（2）正的；（3）无正负之分。 7.明显的自然电位正异常说明：（2） （1）Cw> Cmf;(2)Cw

第六章声波的接收

第六章 声波的接收 6-1 概述 6-1-1声波的接收过程 辐射的逆过程---声压作用到接收器振动表面，使其振动；利用换能器件将机械振动转变为电信号。 6-1-2接收器的二次辐射阻抗 声压作用到接收器振动表面，使其振动；此振动会受到介质的阻力作用---等效在机械系统中增加了机械阻抗。 6-1-3本章要点 与声压信号相比接收器的振动信号的畸变。 6-2 接收器机械振动系统的振速畸变及其控制方法 6-2-1 接收器引起的声场畸变及压力系数 ),(t r P i —无接收器时波场,原声场。 ),(t r P o —有接收器时波场,畸变声场。 ),(t r P s —接收器的散射波场。 ),(),(),(t r P t r P t r P i s o += ； 平均畸变压强：接收器接收的畸变力：，为声场畸变系数。：谐合律振动波场，定义ds P F P ds P F t r p t r p S S i o ????====00000S 1 S ; ),(~),(~ γ :~0压力系数两种典型接收器的接收强与原声场声压之比。是接收器的平均畸变压系数。，为接收器的接收压力：谐合律振动波场，定义i i o p S F p p γγ== 图6.1 几种接收器压力系数与ka 的关系 一般，ka<<1时，接收压力系数的模值趋于常数（与频率无关）。 6-2-2接收器的二次辐射阻抗 声压作用到接收器振动表面，使其振动；此振动会受到介质的阻力作用，这个阻力作用等效在机械系统中增加了机械阻抗；称作二次辐射阻抗，记：Z 2S

6-2-3 接收器机械振动系统的机电类比图 图6.2接收器机械振动系统的机电类比图 ） （为： 则振速信号为：如果，原声场声压信号） （励力与振速有关系： 据网络定理，显然，激2-6 )]} ([{ )()();(1-6 ~~~21220t p F Z Z S F t u t u t p Z Z S p Z Z F u i s m i s m i s m +=+= +=-γ γ6-2-4 接收器机械振动系统的振速畸变及其控制方法 畸变的影响。 对；减少设计机械振动系统，使控制方法：畸变。的函数，会引起二次辐射阻抗是）接收灵敏度下降。负作用：接收面小，使畸变；趋于常数，减少时，控制方法：畸变。 的函数，会引起是压力系数） （)()(2)(1)()13-6 )]} ([{ )(22221t u Z Z Z t u Z t u ka t u t p F Z Z S F t u s m s s i s m <<<<∴ +=-ωγωγγ 。 根据实际具体问题进行畸变的控制方法通常要机械阻抗引起控制方法：畸变。 的函数，会引起机械阻抗是）)()(3t u Z t u Z m m ω

大气辐射学课后标准答案.

大气辐射学课后答案.

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3 习题 1、由太阳常数λ,0S =1367 W/m 2，请计算：①太阳表面的辐射出射度；②全太阳表面的辐 射通量；③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。 ①辐射出射度（P66）：辐射通量密度（W/m 2） 任意距离处太阳的总辐射通量不变： ()() 2200200 2 211 2 2 8 72 441.4961013676.96106.31610s s s s s r F d S d S F r m Wm m Wm ππ--Φ===??= ?≈? ② ()22 8722644 3.1415926 6.9610 6.316103.8410s s s r F m Wm W π-Φ==?????=? ③ ()2 62 2 2610 3.1415926 6.371013673.844510 4.5310e s m Wm r S W π--???= Φ?=? 答案：①6.3?107W/m 2；②3.7?1026W ；③4.5?10-10, 约占20亿分之一。 2、设大气上界太阳直接辐射（通量密度）在近日点时（d 1=1.47?108km ）为S 1，在远日点 时（d 2=1.52?108km ）为S2，求其相对变化值 1 2 1S S S -是多大。 答案：6.5% 同1（1）：

4 221122122 11 2 1222 2 4414141.471 1.5210.93530.0647 d S d S S S S S S d d ππππ=-=-=- =- ≈-= 3、有一圆形云体，直径为2km ，云体中心正在某地上空1km 处。如果能把云底表面视为7℃的黑体，且不考虑云下气层的削弱，求此云在该地表面上的辐照度。174W/m 2 云体：余弦辐射体+立体角 根据： 202/4 cos cos sin 2 T F L d L d d L π π πθθθθ?π=Ω == ??? 又由绝对黑体有4T F T L σπ== 所以此云在该地表面上的辐照度为 ()4 482 2 1 5.66961072732 174T E Wm σ--= =???+= 4、设太阳表面为温度5800K 的黑体，地球大气上界表面为300K 的黑体，在日地平均距 离d 0=1.50×108km 时，求大气上界处波长λ=10μm 的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。 答案：0.286 Wm -2μm -1，31.2 Wm -2μm -1

大气辐射学课后答案

习题 1、由太阳常数S 0'=1367 W/m 2,请计算：①太阳表面的辐射出射度；②全太阳表面的辐 5 儿 射通量；③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。 ①辐射出射度（P66）:辐射通量密度（W/m 2） 任意距离处太阳的总辐射通量不变： -r s F s = 4 - d 0 S dpS g _ 2- 2 1.496 1011 m 1367Wm 8 2 6.96 10 m ：6.316 107Wm ， 2 -4：r s F s =4 3.1415926 6.96 108m 2 6.316 107Wm ， = 3.84 1026W 6 2 _2 二 r e 2S 0 3.1415926 6.37 10 m 1367Wm 26 ：」s 3.8445 10 W 答案：①6.3x107W/m 2；②3.7X1026W ;③4.5汇10」°,约占20亿分之一。 2、设大气上界太阳直接辐射（通量密度）在近日点时（ d 1=1.47 108km ）为3,在远日点 S 1 _ So 时（d 2=1.52 10 km ）为S2,求其相对变化值 一 2 是多大。 答案：6.5% S 1 同 1（ 1）： 「s F s = 4.53 10 40

=1—邑 S S 1 ‘一4二 d； 4nd； 彳1.472 =1 _ 2 1.522 1 —0.9353 70647 3、有一圆形云体，直径为2km，云体中心正在某地上空1km处。如果能把云底表面视为7C 的黑体，且不考虑云下气层的削弱，求此云在该地表面上的辐照度。174W/m2 云体：余弦辐射体+立体角 根据： 2 二 F T LCOSB」 1 2。. 0./4 Lcos)sin 0 0 _ ■ L _ 2 又由绝对黑体有F T4f L 所以此云在该地表面上的辐照度为 1 _8 4 = 3^5.6696x10 汉（7+273）二仃4Wm， 4、设太阳表面为温度5800K的黑体，地球大气上界表面为300K的黑体，在日地平均距离d0=1.50 >108km时，求大气上界处波长’=10」m的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。 答案：0.286 Wm?im=31.2 Wm<^m^

《大气探测学》课后答案

《大气探测学》习题参考答案 第1章绪论 1．大气探测学研究的对象、范围和特点是什么？ 大气探测是对表征大气状况的气象要素、天气现象及其变化过程进行个别或系统的连续的观察和测定，并对获得的记录进行整理。研究范围是近地层大气、高空大气以及一些特殊区域的大气（如大气边界层，城市热岛环流，峡谷风场，海陆风场等）。大气探测的特点：随着科学技术的发展，大气探测的要素量和空间范围越来越大。分为近地面层大气探测、高空大气层探测和专业性大气探测。近几十年来，作为主动遥感的各种气象雷达探测和作为被动遥感的气象卫星探测，以及地面微波辐射探测等获得较多信息的大气探测方法，正在逐步进入常规大气探测领域。这些现代大气探测技术应用于大气科学的研究领域，极大的丰富了大气探测的内容。 2．大气探测的发展主要有那几个时期？ ①创始时期。这是在16世纪末发明第一批大气探测仪器以前的漫长时期，这期间发明了相风鸟、雨量器和风压板等，不能对大气现象进行连续记录。 ②地面气象观测开始发展时期。16世纪末，随着气象仪器的发明，开始了气象要素定量测量阶段。 ③高空大气探测的开始发展时期。这时期陆续有人采用系留气球、飞机及火箭携带仪器升空，进行高空大气探测。 ④高空大气探测迅速发展时期。这时期，前苏联、德国、法国、芬兰等国家都开始研制无线电探空仪，以及其他高空探测技术，为高空大气探测事业开辟了新的途径。 ⑤大气探测的遥感时期。1945年美国首次将雷达应用于气象观测，后来发射了气象火箭和探空火箭，把探测高度延伸到了500千米。 ⑥大气探测的卫星遥感时期。这个时期，大气探测不仅从根本上扩大了探测范围，也提高了对大气探测的连续性。 3．简述大气探测原理有那几种方法？ ①直接探测。将探测元件直接放入大气介质中，测量大气要素。应用元件的物理、化学性质受大气作用而产生反应作用的原理。 ②遥感探测。根据电磁波在大气中传播过程中信号的变化，反演出大气中气象要素的变化，分为主动遥感和被动遥感。 ③施放示踪物质。向大气施放具有光学或金属性质的示踪物质，利用光学方法或雷达观测其随气流传播和演变规律，由此计算大气的流动状况。 ④模拟实验。有风洞模拟和水槽模拟。风洞模拟大气层边界层风、温及区域流场状况。水槽模拟大气层环流、洋流、建筑物周围环境流场特征。可调控温度场，模拟大气边界层的温度层结。 4．大气探测仪器的性能包括那几个？ ①精确度。即测量值与实际值的接近程度。又包括仪器的精密度和准确度。精密度考察的是连续测量值彼此相互间的接近程度。准确度考察的是测量值与实际值的接近程度。探测仪器的精确度取决于感应元件的灵敏度和惯性。 ②灵敏度。即单位待测量的变化所引起的指示仪表输出的变化。 ③惯性（滞后性）。即仪器的动态响应速度。具有两重性，大小由观测任务所决定。 ④分辨率。即最小环境改变量在测量仪器上的显示单位。 ⑤量程。即仪器对要素测量的最大范围。取决于所测要素的变化范围。 5．如何保证大气探测资料的代表性和可比性？ 代表性分为空间代表性和时间代表性。要保证大气探测资料的空间代表性，原则上要确定台站地形具有典型性。站址的选择、观测站的建立要防止局地地形地物造成大气要素不规则变化。一般说来，平原地区的台站资料代表性较好，山区、城市台站资料代表性较差。要保证时间代表性，则要保证大气要素观测的同时性。 要保证大气探测资料的可比性，则要求观测时间、观测方法、仪器类型、观测规范、站台地理纬度、地形地貌条件等的一致性。 第2章云的观测

地面辐射与大气辐射教案

地面辐射与大气辐射教案

《地面辐射与太阳辐射》教学备课 一、教学设计 1、课程标准：学生掌握太阳辐射、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射基本概念和它们之间的作用原理以及大气的保温作用。学生能够运用大气保温作用解释生活中的现象。 2、教材分析：地面辐射与太阳辐射在教材中处于第二章自然环境中的物质运动和能量交换中第一节大气环境的第二大点，在这一节中属于重点部分。教材中在这一部分主要介绍了地面辐射、大气辐射、大气逆辐射及其三者之间的作用关系。 3、学情分析：学生在这次课程之前学习过大气的垂直分层、不同分层大气的特点以及大气对太阳的削弱作用，对于这次课的学习有一定的理论基础。 4、重难点分析：重难点在于太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射三者之间的相互作用关系及大气的保温作用。 5、教学方法：演示法、讲授法 6、教学过程设计： 教学环节教师活动学生活动设计意图 导入新课提出问题，为什么农民会使用 人造烟幕的办法使蔬菜免受 冻害？思考，回答吸引学生兴 趣，导入新的 学习内容 进入新课学生带着问题阅读课本阅读，思考培养学生自主 学习寻找解决 问题的能力 讲授新知请学生回答问题：地面辐射、 大气辐射和大气逆辐射的概 念；并分别进行进一步的阐 述。回答问题带动学生进入 本堂课的学习

第一节 大气环境 一、 对流层大气的受热过程 （二）、地面辐射与太阳辐射 8、教学效果预想：学生通过本堂课的学习掌握了地面辐射、大气辐射、大 气逆辐射的基本概念和它们之间的相互作用关系，理解了大气保温作用的基本原理以及能够运用大气保温的基本原理解释生活中相关的现象。 9、PPT 课件： 大气的保温作用： 1、 大气辐射吸 (少) 太阳辐射 大气辐射 （短波辐射） (大气逆辐射) 补偿 地面辐射 （长波辐射）

第六章辐射换热

第五章辐射换热 热辐射是不同于热传导和热对流的另一种热量传递方式，它不需要通过任何介质来实现热量的传递，而是由物体直接发出热射线来达到能量传递的目的。显然，研究热辐射就会采用与其它两种热量传递方式不同的分析和处理办法。在这一章中，我们从黑体辐射的研究入手，讨论黑体辐射的基本定律及其辐射换热的规律，进而讨论实际物体的辐射和吸收特性以及辐射换热的计算方法。 5－1 热辐射的基本概念 1．物体的热辐射特征 辐射是物体以光的形式向外发出能量的过程，常称为电磁辐射或电磁波。一般而言，辐射的能量特征可以用普朗克（Planck）光量子假说予以解释，而其传播特征可以由麦克斯威尔（Maxwell）电磁场理论来解释。电磁辐射的波长范围很广，从长达数百米的无线电波到小于10-14米的宇宙射线，图5－1给出了各种电磁波的波长分布。这些射线不仅产生的原因各不相同，而且性质也各异，由此也构成了围绕辐射过程的广泛的科学和技术领域。这里我们无意去讨论各种辐射过程，仅仅对由物质的热运动而产生的电磁辐射，以及因这些电磁辐射投射到物体上而引起的热效应感兴趣。我们把这一部分电磁辐射称为热辐射，其射线的波长范围在0.5－1000μ（微米）之间，这就是通常所说的可见光和红外线部分的电磁辐射。物体的温度只要高于绝对零度（0 K）就会发出热射线使其内能减小，从而使其温度下降；而物体接受热射线后内能就会增加，也就表现出温度升高，这就是所谓电磁辐射引起的热效应。实际上，环境中的物体随时都处于辐射热平衡状态之中，也就是物体在发射热辐射和接受热辐射的综合作用下保持某一个平衡温度。 一个物体如果与另一个物体相互能够看得见，那么它们之间就会发生辐射热交换。而交换的辐射换热量不仅与两个物体的温度有关，而且与物体的形状大小和相互位置有关，同时还与物体所处的环境密切相关。这些问题都将在下面进行讨论。

气象学习题(有答案)

第一章大气 一、名词解释题： 1. 干洁大气：除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气，称为干洁大气。 2. 下垫面：指与大气底部相接触的地球表面，或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。 3. 气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。 二、填空题： (说明：在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是： (1) 、(2) 、氩和(3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的(4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收(5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上(6) ，夏天比冬天(7) 。 5. (8) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分，是天气演变的重要角色。 6. 根据大气中(9) 的铅直分布，可以把大气在铅直方向上分为五个层次。 7. 在对流层中，温度一般随高度升高而(10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为(11) 层，这一层上部气温随高度增高而(12) 。 9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准，大气顶约高(13) 千米。 答案：(1)氮(2)氧(3)二氧化碳(4)紫外线(5)长波(6)低(7)低(8)水汽(9)温度(10)降低(11)平流 (12)升高(13)1200 三、判断题： (说明：正确的打“√”，错误的打“×”) 1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中，它可以吸收太阳辐射中的紫外线。 2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线，使地面空气升温，产生“温室效应”。 3. 由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用，使地球上二氧化碳含量逐年减少。 4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬，下层多于上层，夏季多于冬季。 5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序，分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。 6. 平流层中气温随高度上升而升高，没有强烈的对流运动。 7. 热成层中空气多被离解成离子，因此又称电离层。 答案：1.对，2.错，3.错，4.对，5.错，6.对，7.对。 四、问答题： 1. 为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化？ 答：大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。植物在太阳辐射的作用下，以二氧化碳和水为原料，合成碳水化合物，因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳；同时，由于生物的呼吸，有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动，又要产生大量的二氧化碳。这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说，消耗二氧化碳的光合作用只在白天进行，其速度在大多数地区是夏半年大，冬半年小；而呼吸作用等产生二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在一天之内是不断变化的，在一年中也随季节变化，从而引起二氧化碳浓度的日变化和年变化。 在一天中，从日出开始，随着太阳辐射的增强，植物光合速率不断增大，空气中的二氧化碳浓度也随之不断降低，中午前后，植被上方的二氧化碳浓度达最低值；午后，随着空气温度下降，光合作用减慢，呼吸速率加快，使二氧化碳消耗减少；日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍在进行，故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大，到第二天日出时达一天的最大值。 在一年中，二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说，植物夏季生长最旺，光合作用最强，秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小，春季最大。 此外，由于人类燃烧大量的化石燃料，大量的二氧化碳释放到空气中，因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。 2. 对流层的主要特点是什么？ 答：对流层是大气中最低的一层，是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有： (1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层次，大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象，都集中在这一气层内； (2) 在对流层中，气温一般随高度增高而下降，平均每上升100米，气温降低0.65℃，在对流层顶可降至－50℃至－85℃； (3) 具有强烈的对流运动和乱流运动，促进了气层内的能量和物质的交换； (4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀，这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的

大气辐射学课后答案

习题 1、由太阳常数λ,0S =1367 W/m 2，请计算：①太阳表面的辐射出射度；②全太阳表面的辐 射通量；③整个地球得到的太阳辐射通量占太阳发射辐射通量的份数。 ①辐射出射度（P66）：辐射通量密度（W/m 2） 任意距离处太阳的总辐射通量不变： ()() 2200200 2 211 2 2 8 72 441.4961013676.96106.31610s s s s s r F d S d S F r m Wm m Wm ππ--Φ===??= ?≈? ② ()22 8722644 3.1415926 6.9610 6.316103.8410s s s r F m Wm W π-Φ==?????=? ③ ()2 62 2 2610 3.1415926 6.371013673.844510 4.5310e s m Wm r S W π--???= Φ?=? 答案：①6.3?107W/m 2；②3.7?1026W ；③4.5?10-10, 约占20亿分之一。 2、设大气上界太阳直接辐射（通量密度）在近日点时（d 1=1.47?108km ）为S 1，在远日点 时（d 2=1.52?108km ）为S2，求其相对变化值 1 2 1S S S -是多大。 答案：6.5% 同1（1）：

221122122 11 2 12222 4414141.471 1.5210.93530.0647 d S d S S S S S S d d ππππ=-=-=-=- ≈-= 3、有一圆形云体，直径为2km ，云体中心正在某地上空1km 处。如果能把云底表面视为7℃的黑体，且不考虑云下气层的削弱，求此云在该地表面上的辐照度。174W/m 2 云体：余弦辐射体+立体角 根据： 20 2/4 cos cos sin 2 T F L d L d d L π π πθθθθ?π=Ω == ??? 又由绝对黑体有4T F T L σπ== 所以此云在该地表面上的辐照度为 ()4 482 2 1 5.66961072732 174T E Wm σ--= =???+= 4、设太阳表面为温度5800K 的黑体，地球大气上界表面为300K 的黑体，在日地平均距 离d 0=1.50×108km 时，求大气上界处波长λ=10μm 的太阳单色辐照度及地球的单色辐射出射度。 答案：0.286 Wm -2μm -1，31.2 Wm -2μm -1

第六章 热辐射分析

第六章 热辐射分析 6.1热辐射的定义 热辐射是一种通过电磁波传递热能的方式。电磁波以光的速度进行传递，而能量传递与辐射物体之间的介质无关。热辐射只在电磁波的频谱中占小部分的带宽。由于辐射产生的热流与物体表面的绝对温度的四次方成正比，因此热辐射有限元分析是高度非线性的。物体表面的辐射遵循Stefan-Boltzmann定律： 式中：—物体表面的绝对温度； —Stefan-Boltzmann常数，英制为0.119×10-10 BTU/hr-in-R，公制为 5.67×10-8 6.2基本概念 下面是对辐射分析中用到的一些术语的定义： 黑体 黑体被定义为在任意温度下，吸收并发射最大的辐射能的物体； 通常的物体为“灰体”，即ε< 1； 在某些情况下，辐射率（黑度）随温度变化； 辐射率（黑度） 物体表面的辐射率（黑度）定义为物体表面辐射的热量与黑体在同一表面辐射热量之比。 式中：－辐射率（黑度） －物体表面辐射热量 －黑体在同一表面辐射热量 形状系数 形状系数用于计算两个面之间的辐射热交换，在ANSYS中，可以用隐藏/非隐藏的方法计算2维和三维问题，或者用半立方的方法来计算3维问题。 表面I与表面J之间的形状系数为： 形状系数是关于表面面积、面的取向及面间距离的函数； 由于能量守恒，所以：

根据相互原理： 由辐射矩阵计算的形状系数为： 式中：－单元法向与单元I,J连线的角度 －单元I,J重心的距离 有限单元模型的表面被处理为单元面积dA I 及dA J ，然后进行数字积分。 辐射对 在辐射问题中，辐射对由一些相互之间存在辐射的面组成，可以是开放的或是闭合的。在ANSYS中，可以定义多个辐射对，它们相互之间也可以存在辐射ANSYS使用辐射对来计算一个辐射对中各面间的形状系数；每一个开放的辐射对都可以定义自己的环境温度，或是向周围环境辐射的空间节点。 Radiosity 求解器 当所有面上的温度已知时，Radiosity 求解器方法通过计算每一个面上的辐射热流来得到辐射体之间的热交换。而面上的热流为接下来的热传导分析提供了有限元模型的边界条件。重复上面的过程，就会由于新的时间步或者新的迭代循环会得到新的热流边界条件，从而计算出新的温度分布。在计算中使用的每个表面的温度必须是均匀的，这样才能满足辐射模型的条件。 6.3分析热辐射问题 针对不同的情况ANSYS为热辐射分析提供了四种方法。 热辐射线单元（LINK31），模拟两节点间（或多对节点）间辐射； 表面效应单元（SURF151及SURF152），模拟点对面（线）的辐射； 利用AUX12生成辐射矩阵，模拟更一般的面与面（或线与线）的辐射(只有ANSYS/Multiphysics ANSYS/Mechanical和ANSYS/Professional这些产品提供辐射矩阵生成器)； Radiosity求解器方法，求解二维、三维面与面之间的热辐射，该方法对所有含温度自由度的 二维和三维单元都适用。(只有ANSYS/Multiphysics，ANSYS/Mechanical 和ANSYS/Professio- nal这些产品提供Radiosity求解器)

(无水印)题库-大气辐射学复习题

84． 晴朗天空呈蓝色的原因(多选)? 【答案】：AD A. 主要是分子散射 B. 主要是粗粒散射 C. 散射能力与波长四次方成正比 D. 散射能力与波长四次方成反比 85．地面辐射差额的定义是（）。【答案】：D A．地面吸收的太阳直接辐射与地面长波出射度之差； B．地面吸收的长波辐射与地面有效辐射之差； C．地面吸收的太阳总辐射与地面长波出射度之差； D．地面吸收的太阳总辐射与地面有效辐射之差。 86．下列哪一种说法不正确：（）【答案】：C A.物体温度越高，辐射能力越强； B.物体在热辐射平衡条件下，吸收多少辐射，放出多少辐射； C.黑体的辐出度与波长的四次方成正比，与其它因素无关； D.黑体最大放射能力所对应的波长与其绝对温度成反比。 87.大气具有保温效应的原因是【答案】：C A．大气容易吸收太阳短波辐射 B．大气容易发射短波辐射 C．大气对长波辐射吸收多，对短波辐射透明度高 D．大气中水汽含量多 88.下列哪一条不是晴空呈兰色的原因： A.到达人眼的可见光，既非波长太长的光，又非波长太短的光； B.到达人眼的光是不同波长的混合散射光； C.到达人眼的光是不同波长的混合折射光； D.人眼感觉敏锐的色光偏向于绿色【答案】：C 89.温度为T的灰体球，对长波辐射吸收率为Aλ，对短波辐射发射率为ελ，下列关系正确的是（） A.Aλ=ελ<1 B.Aλ〈ελ<1 C.Aλ〉ελ>1 D.Aλ=ελ=1 【答案】：A 90.一年中南京大气上界太阳辐射日总量最大的是（） A.春分日 B.夏至日 C.秋分日 D.冬至日【答案】：B 91.关于长波辐射在大气中传输不同于太阳辐射的特征，下列哪一条不正确（） A.不计散射削弱作用 B.可以不考虑大气本身发射的长波辐射 C.具有漫射性质 D.必须考虑大气本身发射的长波辐射【答案】：B 92．分子散射的特点是：（） A．与波长无关，前向散射大；B．与波长成正比，后向散射大； C．与波长四次方成反比，前向后向散射相同； D.与波长四次方成正比，前向后向散射相同。【答案】：C 93．一年中上海正午太阳高度角最小的是（） A.3月22日 B. 6月21日 C. 9月22日 D.12月22日【答案】：D 94．到达地面的短波辐射主要由以下几部分组成（可多选）（） A．大气逆辐射B．太阳直接辐射C．地面有效辐射D．天空散射辐射【答案】：BD 95．到达地面的太阳辐射主要影响因素有（可多选）（） A．太阳常数B．太阳高度角C．大气透明系数D．天空散射辐射【答案】：BC 96．到达地面的辐射主要由以下几部分组成（可多选）（） A．大气逆辐射B．太阳直接辐射C．地面有效辐射D．天空散射辐射【答案】：ABD 97．由于辐射的作用，多年平均来说，大气是净得到能量还是净失去能量（） A．通过吸收地面长波辐射净得到能量B．通过太阳直接辐射净得到能量

大气辐射传输理论 第一章

大气辐射传输理论 引言 学科定义： 1、大气辐射学研究辐射能在地球-大气系统内传输和转换的规律及其应用，属大气物理学的一个分支。大气辐射学是天气学、气候学、动力气象学、应用气象学、大气化学和大气遥感等学科的理论基础之一。 2、地球－大气系统的辐射差额是天气变化和气候形成及其演变的基本因素，可以说辐射过程与动力过程的作用共同决定了地球的气候环境。 学习、研究的意义 辐射是地气系统与宇宙空间能量交换的唯一方式 数值天气预报中需要定量化考察大气辐射过程 辐射传输规律是大气遥感的理论基础 气候问题——辐射强迫 近年来人类活动造成的地球大气气候变迁成为大气科学研究热点，其原因也在于人类活动所排放的某些物质会改变地球大气中的辐射过程所致。 大气辐射学主要研究内容： 一、地-气系统辐射传输的基本物理过程和规律，包括 1、太阳的辐射(97%E在0.3～3μm波段内，λ m=0.5μm附近)； 2、地-气系统辐射(绝大部分E在4～80μm波段内，λ m=10μm附近)； 3、不同地表状态云、气溶胶、水汽、臭氧、二氧化碳等对辐射传输的影响。 二、大气辐射学还要研究辐射传输方程的求解。 辐射传输方程：是描述辐射传播通过介质时与介质发生相互作用(吸收、散射、发射等)而使辐射能按一定规律传输的方程，在地球大气条件下，求解非常复杂，只能在一些假定下求得解析解，因此辐射传输方程的求解，一直是大气辐射学研究的重要内容。 三、另外，对辐射与天气、气候关系的研究也是大气辐射学的重要内容，它是从地-气系统辐射收支的角度，来研究天气和气候的形成以及气候变迁问题的。 相关内容： 许多复杂的物理动力气候学问题中，涉及到海洋、极冰、陆地表面的辐射和热状况，大气中的云、气溶胶、二氧化碳等因子在辐射过程中对气候所造成的影响，以及这些过程和大气辐射过程之间复杂的相互作用和反馈关系。 第一章用于大气辐射的基本知识 第一节辐射的基本概念 太阳辐射和地球大气辐射虽具有不同的特性，其本质是相同的，它们都是电磁辐射。电磁辐射是以波动和粒子形式表现出的一种能量传送形式。 1.1.1电磁波及其特性 一、波：波是振动在空间的传播。有横波和纵波的形式之分。 二、机械波：机械振动在媒质中的传播，如声波、水波和地震波。 三、电磁波（ElectroMagnetic Spectrum）：变化电场和变化磁场在空间的传播。 四、电磁辐射: 电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和投射）称为电磁辐射。 五、电磁波的特性： 1、电磁波是横波 2、在真空中以光速传播 3、电磁波具有波粒二相性： 波动性：表现在电磁辐射以波动方式在大气中传播，并发生反射、折射、衍射和偏振等效应。也就是说电

大气科学基础王伟明版课后答案

大气科学基础王伟明版课后答案 ——选择题、填充题、简述题1．通常北半球各个纬度地区盛行风。 答：0°-30°低纬：东北信风； 30°-60°中纬：盛行西风（西南风）; 60°-90°高纬：极地东风（东北风） 2．地球的冷热极。 答：冷极：南极乔治峰，最低气温-90° 热极：索马里境内，最高温为63° 3．干洁大气中的成份 答：干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干洁空气。它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99%以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。（P20） 4．一天中太阳高度角变化，最小、最大。 答：变化：0°~90°最小：最大：正午 5.通常一天中相对湿度最值最有可能出现时间。 答：白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就大；夜间相反。每天有一个最高值出现在午后，一个最低值出现在清晨，在海洋上，或大陆上的冬季，多属于这种情况。但是在大陆上的夏季，水汽压有两个最大值，一个出现在9~10时，另一个出现在21~22时。在

9~10时以后，对流发展旺盛，地面蒸发的水汽被上传给上层大气，使下层水汽减少；21~22时以后，对流虽然减弱，但温度已降低，蒸发也就减弱了。与这个最大值对应的是两个最小值，一个最小值发生在清晨日出前温度最低的时候，另一个发生在午后对流最强的时候。而相对湿度的大小，不但取决于水汽压，还取决于温度。气温升高时，虽然地面蒸发加快，水汽压增大，但这时饱和水汽压随温度升高而增大得更多些，使相对湿度反而减小。同样的道理，在气温降低时，水汽压减小，但是饱和水汽压随温度下降得更多些，使相对湿度反而增大。所以相对湿度在一天中有一个最大值出现在清晨，一个最小值出现在午后。 6.大冰期一般持续时间。 答：全球已出现过3次大冰期和2次大间冰期。大冰期持续时间约1,000万～2,000万年，气温和雪线下降；大间冰期持续时间约3亿年，气候变暖，冰川退缩，气温和雪线上升，中纬度温度变化幅度高达10℃。 7．我国东部的总体气候特征 答；季风性显著，大陆性强 8．地面和大气所放射的辐射类型 答：太阳辐射是短波辐射，人、地面、大气辐射是长波辐射 10.在夏季影响我国的气团中，影响范围最广的气团是哪个 答：最广的：【热带太平洋气团】（东部地区）、热带大陆气团（西部地区）、赤道气团（长江以南地区）、西伯利亚气团（长城以北、

声波测井复习资料

声波测井 目的应用 1、确定孔隙度—时差 2、识别岩性—时差、幅度衰减 3、油气识别—时差、幅度衰减、Vp/Vs 4、裂缝识别（或渗透性）—低频斯通利波、波形、幅度衰减 5、固井质量、钻井工程（弹性系数、地层压力、破裂压力）、采油开发（弹性系数、岩石强度、出砂指数） 6、地震标定、构造确定、工程物探 第一章 1、Z=ρc称之为波阻抗或声阻抗 2、弹性常数之间的转换关系表 3、影响岩石声波速度的因素: 1. 岩性是影响声速的最主要因素2. 孔隙和流体性质对声波速度的影响3. 压力对声波速度的影响4. 温度对声波速度的影响5. 岩石生成的地质条件对声波速度的影响6. 埋藏深度对岩层速度的影响 4、射线声学理论或几何声学理论：1．费尔马原理2．惠更斯原理3. 斯奈尔（Snell）定律 5、滑行波作为首波接收的条件（见课本） 6、声波测井声系源距的选择原则：（1）要保证滑行波作为首波而非泥浆直达波，源距选择不能过小。（2）在实际测井中，由于声波在传播过程中存在着各种衰减，增大源距，声波衰减严重，易发生周波跳跃，因此在一定的发射声功率的条件下，源距选得又不能过长。（3）波组分。不同的测井目的，需要更多组分的波，在声功率允许下增大源距，以保证波组群能在时间域内有效分开。 7、声波在传播过程中能量衰减：波前扩展造成的声能衰减—几何扩散；声波在介质中的吸收造成的衰减；井下声波的衰减；泥浆对超声的衰减1）泥浆对超声的吸收衰减2）泥浆固相颗粒对超声的散射衰减 8、声波测井换能器：声波的两种物理效应——磁致伸缩效应和压电效应 当铁磁性材料的磁状态改变时，其尺寸也发生相应的改变，这种现象称为磁致伸缩效应。有些多原子分子晶体材料在应力作用下发生形变时，会在晶体表面产生电荷，这种现象称为压电效应。

大气科学概论加答案

大气科学概论复习题 ——选择题、填充题、简述题1．通常北半球各个纬度地区盛行风。 答：0°-30°低纬：东北信风； 30°-60°中纬：盛行西风（西南风）; 60°-90°高纬：极地东风（东北风） 2．地球的冷热极。 答：冷极：南极乔治峰，最低气温-90° 热极：索马里境内，最高温为63° 3．干洁大气中的成份 答：干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干洁空气。它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99%以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。（P20） 4．一天中太阳高度角变化，最小、最大。 答：变化：0°~90°最小：最大：正午 5.通常一天中相对湿度最值最有可能出现时间。 答：白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就大；夜间相反。每天有一个最高值出现在午后，一个最低值出现在清晨，在海洋上，或大陆上的冬季，多属于这种情况。但是在大陆上的夏季，水汽压有两个最大值，一个出现在9~10时，另一个出现在21~22时。在9~10时以后，对流发展旺盛，地面蒸发的水汽被上传给上层大气，

使下层水汽减少；21~22时以后，对流虽然减弱，但温度已降低，蒸发也就减弱了。与这个最大值对应的是两个最小值，一个最小值发生在清晨日出前温度最低的时候，另一个发生在午后对流最强的时候。而相对湿度的大小，不但取决于水汽压，还取决于温度。气温升高时，虽然地面蒸发加快，水汽压增大，但这时饱和水汽压随温度升高而增大得更多些，使相对湿度反而减小。同样的道理，在气温降低时，水汽压减小，但是饱和水汽压随温度下降得更多些，使相对湿度反而增大。所以相对湿度在一天中有一个最大值出现在清晨，一个最小值出现在午后。 6.大冰期一般持续时间。 答：全球已出现过3次大冰期和2次大间冰期。大冰期持续时间约1,000万～2,000万年，气温和雪线下降；大间冰期持续时间约3亿年，气候变暖，冰川退缩，气温和雪线上升，中纬度温度变化幅度高达10℃。 7．我国东部的总体气候特征 答；季风性显著，大陆性强 8．地面和大气所放射的辐射类型 答：太阳辐射是短波辐射，人、地面、大气辐射是长波辐射 10.在夏季影响我国的气团中，影响范围最广的气团是哪个 答：最广的：【热带太平洋气团】（东部地区）、热带大陆气团（西部地区）、赤道气团（长江以南地区）、西伯利亚气团（长城以北、大西北）、极地太平洋气团（东北地区）

第六章练习题

第六章练习题 一、名词解释 1．平均速度 2．叠加速度 3．均方根速度 4．等效速度 5．层速度 二、 填空题 1. 地震波在石油中传播速度为________m/s至________m/s;在石灰岩中传播速度为_________m/s至___________m/s. 2. 地震波的速度与孔隙度成__________;同种性质的岩石,孔隙度越大地震波速度越____________反之则越__________. 3.描述地震波速度与岩石孔隙度经验公式是_________平均方程.公式为1/V=(1-Ф)/Vm+Ф/Vl.式中V是__________Vl是孔隙中__________Ф是岩石_________. 4.地震波在岩石中传播速度与岩石的孔隙度成______比例;与岩石的密度成_____________. 5. 岩石孔隙中充满水的时的速度_______充满油时的速度,充满油时的速度 ________充满气时的速度. 6.地震波速度,一般随地层深度的_______而增大, 随地层压力的增大而_______. 7. 岩石年代越老, 其速度越___________,反之则_________. 8. 在速度谱上拾取的速度是___________在时一深转换尺上读取的速度是_______________. 9. 分析叠加速度谱拾取________速度, 主要的是便于________和水平叠加. 10. 用VSP测井能得到的速度资料包括____________和______________资料. 11. 一般进行时深转换采用的速度为_________________.研究地层物性参数变化需采用__________________. 12．用于计算动校正量的速度称为______________速度,它经过倾角校正后即得到________________.

第六章射孔介绍

第六章射孔 射孔是利用高能炸药爆炸形成射流束射穿油气井的套管、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间的油气流通道的工艺。射孔是完井工艺的重要组成部分，它对油气井的完井方式、产能、寿命和开发生产成本等都有重大的影响。 从1932年开始在油气田的勘探开发中应用射孔工艺以来，射孔弹由最初的子弹式发展成为目前广泛使用的聚能弹。射孔弹分为深穿透型和大孔径型两种，能满足高温、中温、低温地层的完井射孔需要。射孔方式分为电缆射孔、油管输送射孔和过油管射孔。 海上油气田开发费用昂贵，根据不同地层物性条件选择合理的射孔工艺和优化射孔参数（孔径、孔密、相位、孔深），对增加产能和减少修井补射孔作业，提高油气田开发生产效益有重大的影响。 第一节射孔方式和选择 一、射孔方式 1．电缆射孔 电缆射孔是在下入完井生产管柱前，用电缆下入套管射孔枪，利用油气层顶部的套管短节进行射孔深度定位，电雷管引爆射孔枪。在井筒液柱压力高于地层压力的条件下射开生产油气层。 电缆射孔枪有开孔枪和高效枪及高孔密枪等。开孔枪简称PPG（Pore Plug Gun），高效 枪简称HEG（High Efficiency Gun）。PPG和HEG的射孔相位均为90°，最大射 孔孔密为13孔／m。高孔密枪简称HSD（High Shot Donsity）的射孔相位有 120°、90°、60°、45°、30°，最大射孔孔密为39孔／m。射孔弹有深穿透 （DP）和大孔径（BH）两种。 （1）电缆射孔优缺点 1）优点。 ①射孔枪和射孔弹的种类多，能使用大直径射孔枪和大药量射孔弹，满足高 孔密、深穿透、大孔径的射孔要求。 ②射孔定位快速、准确。 ③电雷管引爆可靠性强。 ④作业简便快捷，能连续进行多层射孔。 2）缺点。 ①正压射孔，对地层造成污染损害，影响产能。 ②在地层压力掌握不准时，射孔后易发生井喷，为防井喷必须安装防喷器和 防喷管。 ③受电缆输送能力和防喷管长度的限制，每次下枪长度只能在10m左右，厚 度大，油气层的射孔作业时间长，在大斜度井、水平井和高密度泥浆中的应用也 受限制。 ①容易受电火花、强烈震击等外界因素的干扰而发生爆炸。 （2）电缆射孔选择射孔枪和射孔弹的因素 l）完井套管内径； 2）地层温度和压力； 3）深穿透或大孔径射孔要求； 4）射孔相位和孔密要求； 5）射孔工艺特性要求。 电缆射孔枪串由枪身、点火头、CCL，校深仪和电缆接头组成，如图6-1-1所示。电缆接头有三种作用，一是连接枪串和电缆；二是作为电缆弱点，当电缆射孔枪遇卡时从电缆接头拉断，取出电缆；三是作为打捞头。 2．油管输送射孔 油管输送射孔简称TCP（Tubing Conveyed Perforation），是用油管输送射孔枪到射孔层位进行射孔，是70年代发展起来的一种射孔方法。 油管输送射孔有棒击引爆、油管内加压延时引爆、环空加压引爆、电雷管引爆和钢丝作业震击引爆等引爆方式。