刘晓
- 作品数：44 被引量：91H指数：5
- 供职机构：中国科学院更多>>
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- 相关领域：天文地球理学生物学文化科学更多>>
- 紧致差分格式的分辨率与精度的实例比较与讨论
- 2012年
- 通过比较先前建立的4阶最优紧致差分格式,以及传统的6阶和8阶紧致差分格式,来研究精度和分辨率之间的关系,主要比较了空间离散格式的有效波数范围、实际数值计算精度、以及对小尺度波动的模拟能力.数值试验结果表明:(1)这3种格式的计算精度都可以达到理论精度,并且此时精度越高,误差越小;(2)对于小尺度波动,最优4阶紧致格式比6阶和8阶紧致格式具有更高的分辨率;(3)对于行波问题,最优4阶紧致格式能够更加准确地模拟波动的传播行为.理论分析和数值算例的比较结果均表明,数值格式的精度和分辨率并不能互相替代,而是要根据计算问题的需要选择具有合适的精度和分辨率的数值格式.
- 刘晓王小光马新文
- 关键词：紧致差分格式分辨率
- 追赶法并行求解循环三对角方程组被引量：13
- 2009年
- 给出了求解循环三对角线性方程组的一种并行算法。在系数矩阵满足对角占优的条件下,利用该方法能够快速、稳定地求解循环三对角线性方程组,在单个进程上的计算量仅为O(17n),与传统算法求解循环三对角线性方程组的计算量相同。而且,本算法可以方便地实施分布式并行计算,各进程仅需向主进程传递8个实数,而主进程向各子进程传递2个实数,通讯量较小。数值实验结果表明:对于大规模的循环三对角线性方程组,利用16个进程计算的并行效率均在0.75以上。求解三对角线性方程组的传统追赶法实则是本文算法的一种特例,因此,该算法也可用于求解三对角线性方程组。
- 李文强刘晓
- 关键词：追赶法并行计算
- 追赶法在求解循环和拟循环三对角方程组中的一种推广被引量：7
- 2009年
- 针对循环或者拟循环三对角方程组,仿照追赶法的思想,给出了一种求解这两类方程组的追赶算法.该算法在求解循环和拟循环三对角方程组时用到的乘法和除法运算次数仅为8N和3N次,与传统计算循环三对角方程组的算法相比,提高了计算效率.数值试验表明,对于百万至千万阶的拟三对角方程组,本算法都可以在几秒内给出准确结果.
- 刘晓李文强
- 关键词：追赶法线性方程组
- 三对角四阶紧致差分格式的优化和初步应用被引量：4
- 2011年
- 提高数值解的精度和分辨率,有助于更精确地求解日趋复杂的工程问题。本文依据差分格式的伪波数应该在尽可能大的波数范围内接近物理波数的思想,构造了满足四阶精度的具有高分辨率的三对角紧致差分格式。一方面,它可以与近些年发展的求解(循环)三对角方程组的高效算法相结合,以更高的分辨率、更小的计算量来计算一阶导数;另一方面,与传统格式相比,该格式的最大精确求解波数可以达到2.5761,大于传统格式的1.13097。因此,优化格式更适合模拟小尺度波动。数值计算结果表明:(1)虽然优化格式仍然是四阶精度,但要比传统四阶紧致差分格式的计算误差小,尤其对于小尺度波动,优化格式的计算误差会更小;(2)对于行波问题,优化格式能够更加准确地模拟波动的传播行为,其优势也更加明显。理论分析和数值算例的比较结果均表明,优化的紧致差分格式更适合求解小尺度波动问题。
- 刘晓王小光李文强
- 关键词：紧致格式
- 重力波非线性传播及其与背景风场和潮汐相互作用的模拟研究
- 重力波的非线性传播及其与背景风场和潮汐之间的相互作用是中高层大气研究的重要内容之一。本文通过数值模拟的手段研究了重力波的非线性传播及其与背景风场和潮汐之间的相互作用。本论文的研究内容包括两个方面，一方面是对数值模式的研究...
- 刘晓
- 关键词：重力波背景风场潮汐大气动力学
- 文献传递
- 地形产生的山地波及其传播过程模拟研究被引量：1
- 2019年
- 气流经过地形产生的山地波是大气重力波研究的重要类别之一.从大气运动的控制方程组出发,建立模拟地形产生的山地波及其传播过程的二维数值模式.利用水平背景风场、地形和垂直速度之间的关系,在模式中引入垂直速度扰动作为地形产生山地波的激发源.通过模拟该激发源引起的扰动即山地波在大气中的传播过程,再现了山地波的产生、传播及充分发展过程.通过分析水平波长、垂直波长、位温扰动、流线,在空间尺度上描述了山地波的产生、传播及充分发展的过程.在气流经过地形产生的山地波的传播过程中,其水平波长λx的范围为2.5~5km,垂直波长λz约为2.5km.这些结果与利用山地波线性理论计算的垂直波长一致,从而验证了本模式能够模拟地形产生的山地波及其传播过程,为深入了解山地波的产生过程及其在中高层大气中的传播机制和效应奠定了基础.
- 魏家瑞刘晓徐寄遥
- 关键词：重力波中高层大气
- 非等间距显式算法在重力波非线性传播数值模拟中的初步应用被引量：5
- 2007年
- 采用3阶TVD型显式时间积分方法,建立了2维可压缩大气中重力波非线性传播的非等间距显式数值模式．对小振幅重力波传播过程的模拟结果表明,该模式能够很好地再现小振幅重力波的传播过程,并能保持能量守恒关系和各扰动量之间的相位关系,与线性重力波理论预测的结果吻合很好．对有限振幅重力波的模拟结果表明,与格点数相同的等间距网格中的模拟结果相比,采用非等间距网格能够以更高的分辨率模拟重力波的不稳定传播直到破碎的整个过程;在非等间距网格中的模拟结果与在加密一倍的等间距网格中的模拟结果相同,说明了用非等间距网格模拟重力波的饱和与破碎过程是正确的,并且采用非等间距网格能够大大减少计算量．
- 刘晓徐寄遥马瑞平
- 关键词：重力波紧致差分格式
- 从全球专利分析看DNA合成与信息存储技术发展趋势被引量：2
- 2021年
- 随着大数据技术的发展以及数据的快速增长,DNA作为信息存储的介质,受到诸多研究机构和企业的重视。DNA存储技术发展空间和市场潜力巨大。有预测认为,到2024年将有约30%的数字业务开始尝试用DNA存储信息。在巨大的市场需求面前,与之相匹配的专利布局成为在竞争中赢得主动的先决条件。本文从专利的角度,梳理分析了DNA合成与存储技术的发展趋势。要实现DNA的合成及存储,寡核苷酸或多核苷酸的合成是“写”的根本,目前,全球寡核苷酸或多核苷酸合成技术已经经历了三代发展历程,第一代和第二代均采用亚磷酰胺化学合成法,第三代合成以酶促合成为原理。根据全球专利分析显示,每年所公开的专利数量快速增长,一批新创立企业加入到第二代合成技术的开发中。随着利用末端脱氧核糖核苷转移酶等聚合酶的酶促合成技术的开发,一批新专利权人着手布局第三代技术的专利。同时,DNA存储所需的核酸组装、序列设计、信息存储等相关技术也发展迅速,这些技术相对应的专利权人呈现出明显的跨界融合特征,微软、英特尔、华为等信息技术企业纷纷加入到DNA信息存储技术专利的竞争与合作之中。可以预见的是,未来的DNA存储技术必然涉及化学、材料、生物、信息、机械、电子等多领域的技术融合,而技术的进一步融合或将推动DNA存储领域呈现出类似“摩尔定律”技术定期升级的发展路径。
- 陈大明张学博刘晓马悦熊燕
- 关键词：DNA合成知识图谱
- Cluster探测到磁尾等离子体注入的特征被引量：3
- 2008年
- 利用Cluster卫星2001～2004年磁尾运行期间RAPID仪器的数据，确定了115例磁尾等离子体注人事件，借助时序叠加法统计研究磁尾等离子体注人现象的特征．注人事件主要分布于磁地方时夜晚20时至凌晨04时．与同步轨道区观测到的粒子注人事件类似，可以将磁尾粒子注人事件分成五类：（1）只有离子注人；（2）离子先于电子注人；（3）离子和电子同时注人；（4）电子先于离子注人；（5）只有电子注人．磁尾粒子注人时，质子（能量范围0～40keY）的温度和数密度同时显著增加，沿地球径向的传播速度也明显增大．统计分析磁尾注人期间同时观测到的晨昏对流电场，发现电场可分为两类：（A）注入后电场突然增大，电场强度为正；（B）注人后电场突然增大，电场强度为负．利用磁层磁场（T89c）和电场（Volland—Stem）模型模拟粒子注人后赤道面的电漂移速度矢量，模拟结果与统计结果基本一致，表明晨昏对流电场引起的电漂移是驱动磁尾（-18RE〈R〈-10RE）等离子体沿地球径向注人的机制之一．
- 何兆海刘振兴沈超段素平刘晓张永存姚丽宗秋刚H.RemeG.Gustafsson
- RLW方程的一种结点沿特征方向移动的有限元方法被引量：3
- 2008年
- 对线性RLW方程提出了一种结点沿特征方向移动的有限元方法并分析了该方法的收敛性,得到了最佳L2及H1模误差估计.
- 任宗修任卫银刘晓郝岩
- 关键词：特征方向有限元方法
