DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 模型分析 2.1. 模型 本文数值模型为一个拱结构，该拱结构为弧形拱(如图1所示)，拱的角度为135度，拱的半径为500 mm，采用beam3单元，材料的弹性模量为 ，泊松比为0.28，密度为 ，截面的宽度B = 25 mm，H = 10 mm，进行单元划分后，将拱结构划分为2358个单元，共2359个节点。 2.2. 拱结构模型模态分析 令结构损伤处角度为0.5度，范围大致在80˚~80.5˚，在损伤处通过减少刚度值来模拟结构损伤，刚度损伤量分别为0.3 EI和0.8 EI。拱两端采用简支约束，则模态分析之后得到结构的位置模态信息，无损模态值结果如下表1，取前四阶(如图2所示)分析。由图可知拱前四阶模态的节点分别为1、2、3、4个，1、3振型是反对称，2、4振型是对称的。 图1. 拱结构模型 图2. 拱结构前四阶模态 Table 1 Modal values of arch structure mode 理论计算模态值 一阶 二阶 三阶 四阶 频率(Hz) 47.513 124.99 243.49 387.69 表1. 拱结构模型模态值 2.3. 模态差，一阶导，二阶导的损伤识别 对于该拱结构模型，可以得到径向位移模态，那么可以得到模态差 为： (1) 式中： 为第 阶损伤结构径向位移振型幅值； 为第 阶未损结构径向位移振型幅值。 根据公式(1)，可知模态差为结构损伤后的模态减去未损结构的模态，本文利用有限元软件对拱结构的不同损伤情况进行模拟分析，因此选取两种分析工况，分析工况为：Case 1 (损伤量为0.3 EI与未损结构的模态差)，Case 2 (损伤量为0.8 EI与未损结构的模态差)，对前四阶的位移模态分别求模态差(如图3所示)，得到两条模态差曲线。另外，对两种情况分别求一次导可以得到一阶导的模态值 (如图4所示)，分别求二次导可得到二阶导的模态值 (如图5所示)。通过这三种模态值分析，可以近似作为其判定损伤位置的损失识别指标。 根据图3前四阶模态差和损伤量的关系可知，随着损伤量的增加，模态差也随之增大。出现多个极值，一个尖峰值，推定该尖峰之可能为损伤部位，由图得到尖峰值大致都在节点范围1390~1410处，与初设损伤范围80˚~80.5˚大致相同，由此可判断损伤位置，证明了该方法的有效性。根据图4，图5前四阶的模态值一阶导数，二阶导数值的图像判定，均出现尖峰值，尖峰值的位置大致都在节点范围1390~1410处，与初设损伤范围80˚~80.5˚大致相同，由此可判断损伤位置，也证明了该方法的有效性。 图3. 前四阶ΔΦ
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user: 3. 结束语 本文利用ANSYS有限元对拱结构的结构损伤进行模拟分析，具有较高的研究水平，同时为拱结构的结构损伤理论提供一定的指导。通过结构的损伤前后的几阶低阶模态进行模态分析从而达到损伤识别的目的，分析得到的模态差，模态一阶导数值，二阶导数值，从数据分析可大致通过尖峰值判定结构的 图4. 前四阶Φ' 图5. 前四阶Φ'' 损伤位置，与初设范围相同，证明了该方法进行损伤识别的有效性。这里采用的是一个简单的拱形结构分析，分析较为简单易操作。但是，现实结构多数为复杂的空间结构，数据量大，复杂，如何快速分析识别损伤，还是个值得研究的问题，这对于结构的损伤识别具有重大的意义。
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user: 摘 要 消化道穿孔是外科常见的急腹症。宫腔积脓并自发性子宫穿孔临床上罕见，并且有腹腔游离气体。其症状、体征和辅助检查都与消化道穿孔和其他急腹症相似。宫腔积脓并自发性子宫穿孔病死率超过40%。因此，老年女性的外科急腹症，应该想到宫腔积脓并自发性子宫穿孔的可能性。 关键词 :消化道穿孔，误诊，子宫穿孔
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user: 1. 引言 消化道穿孔是外科常见的急腹症。其鉴别诊断复杂，有时候容易误诊。宫腔积脓并自发性子宫穿孔临床上罕见，临床表现与消化道穿孔极为相似，且病死率超过40% [ 1 ] 。我们最近收治一名以消化道穿孔为第一诊断，术中诊断为宫腔积脓并自发性子宫穿孔的病人一例，报道如下。
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user: 2. 病例简介 患者老年女性，67岁，因“腹痛14小时”于2015年3月21日收住急诊外科。患者14小时前无明显诱因出现腹痛，以下腹部为主，疼痛呈持续性。伴有恶心、呕吐，伴发热，体温最高39℃。既往“糖尿病”病史7年，口服“二甲双胍”治疗，血糖控制不佳。查体：意识模糊，腹部膨隆，腹肌紧张，下腹部有压痛、反跳痛，未触及异常包块。入院查腹部CT：腹腔可见散在多发游离气体密度影及液体影。结合患者症状、体征、辅助检查，考虑消化道穿孔可能性大。查心电图提示房颤，给予可达龙静脉泵入。急查血糖35.3 mmol/L，尿糖4+，尿酮体1+。患者非酮症高渗性糖尿病昏迷，病死率高达40%以上，给予对症治疗后血糖降至13.1 mmol/L。急查血气示：Ph 7.38，氧分压57 mmHg，氧饱和度93.4%，I型呼吸衰竭，给予吸氧等对症治疗。急查白细胞19.8 × 10 9 /L，中性粒细胞比率19.8%，CRP158.76 mg/L，降钙素原46.10 ng/ml。血凝未见明显异常。急症行腹腔镜剖腹探查术，术中发现腹腔大量脓液，伴恶臭，未发现胃肠道穿孔，阑尾、胆囊亦无明显异常。后转为开腹探查，开腹后探及子宫略小，宫底部见一穿孔，直径约3 cm，穿孔周围肌层坏死，见脓苔附着，双侧卵巢、输卵管充血水肿，表面见脓苔附着，左侧宫旁组织水肿明显。请妇科台上会诊，行全子宫+双侧附件切除术。术后反复冲洗腹腔，并放置滴水双套管2根，分别位于盆腔左右侧。术后病人转入重症医学科。给予哌拉西林他唑巴坦联合左氧氟沙星经验性抗感染治疗。术后查生化示：白蛋白12.8 g/L，重度低蛋白血症，给予对症治疗后逐渐改善。术后病人反复出现房颤，给予可达龙静脉泵入控制。术后第三天脱机拔管，术后第四天病情平稳转回普通病房。术后脓液细菌培养出表皮葡萄球菌。术后第六天手术切口感染，给予对症治疗，并在术后第二十七天行切口清创缝合术。术后第三十天病人痊愈出院。术后病理示：子宫内膜呈慢性化脓性炎伴坏死并子宫底部穿孔；慢性子宫颈炎；(双侧)卵巢组织伴出血，输卵管组织呈慢性炎。
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user: 3. 讨论 宫腔积脓是子宫内的脓性分泌物排泄受阻，在子宫内积聚而引起的。宫腔积脓临床上少见，主要发生在老年妇女，在绝经后老年妇女的发病率为0.2%。然而在伴有子宫恶性肿瘤的绝经后妇女发病率为1.5%~4% [ 1 ] ，子宫积脓中35%与子宫恶性肿瘤有关[ 2 ] 。子宫恶性肿瘤和放疗是宫腔积脓的主要原因。良性疾病和先天性疾病还有宫内节育器也是导致子宫积脓的原因。宫腔积脓的主要症状是绝经后阴道流血，阴道流脓和慢性下腹或腰骶部疼痛。然而，50%以上的病人缺乏典型的临床表现[ 2 ] 。 宫腔积脓并自发性子宫穿孔临床上更为罕见，其发病率为0.01%~0.05% [ 2 ] [ 3 ] 。主要穿孔原因为长时期的宫腔积脓未得到及时诊治，宫腔无限膨胀，萎缩的宫壁越来越薄，加之炎症对宫壁的侵蚀作用造成子宫壁穿孔。宫腔积脓并自发性子宫穿孔主要表现为腹痛、呕吐和发热，只有不到10%的病人有阴道溢液等妇科症状。本病的病死率超过40% [ 4 ] ，主要与感染性休克有关。临床表现为进行性全腹痛及弥漫性腹膜炎的症状体征，并有膈下游离气体，其症状、体征、辅助检查均与消化道穿孔类似。宫腔积脓并自发性子宫穿孔诊断困难，大多是依靠术中诊断。最常见的术前诊断是弥漫性腹膜炎(50%)和消化道穿孔(40%) [ 2 ] 。盆腔CT诊断子宫穿孔也很困难，一是因为诊断多数是在急诊下进行的，难免疏漏，二是急诊时往往是年轻医师下的诊断，缺乏有经验的放射科医师的指导 [ 4 ] 。本病的主要治疗方法是全子宫+双附件切除，盆腹腔充分冲洗和引流，术后给予广谱抗生素等对症治疗[ 3 ] 。 本例报道中病人为老年女性，听力差，交流困难，加上病情危急，没有及时得到妇科病情，术后追问病史发现病人近半年有下腹痛和阴道溢液。术前依靠腹痛、恶心、呕吐、发热、弥漫性腹膜炎和膈下游离气体诊断为消化道穿孔。剖腹探查后发现宫腔积脓并子宫穿孔，术中请妇科医师会诊行全子宫+双侧附件切除术，并反复冲洗腹腔后放置滴水双套管2根。术后病人因严重的糖尿病和低蛋白血症发生手术切口感染，给予切口清创缝合后痊愈出院。 总之，我们临床医师一定要重视详细的询问病史，仔细的查体的重要性。宫腔积脓并自发性子宫穿孔虽然发病率极低，但是病死率高，因此绝经后的老年女性以急腹症就诊的，均应想到本病的可能。特别是有生殖系统恶性肿瘤的妇女，有慢性下腹疼痛，近期出现白带增多或伴臭味者，更应警惕。只有把宫腔积脓并自发性子宫穿孔作为老年女性急腹症的鉴别诊断才能做到早发现、早诊断、早治疗，减少其导致的病死率，给患者带来福音。
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user: 摘 要 目的：分离培养人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells，PDLSCs)，观察不同接种条件下成牙能力。方法：体外培养人牙周膜干细胞，细胞与胶原凝胶混合，实验组，接种至陶瓷化骨(ceramic bovine bone， CBB)，对照组接种至冻干胶原膜(lyophilization collagen membrane， LCM)，矿化液连续培养2 w后，移植入免疫缺陷小鼠皮下上，培养6周取材。扫描电镜观察与材料的贴附情况，细胞计数观察细胞在材料上的粘附和增殖情况，组织化学方法检测不同支架上矿化培养后PDLSCs的碱性磷酸酶(ALP)。扫描电镜观察体外培养条件下细胞附着，基质分泌，组织学观察牙周组织形成能力。结果：扫描电镜下可见PDLSCs与CBB相容性好，细胞生长密集，长入向BBC空隙内，体内条件下，CBB组形成牙周膜–牙骨质复合体结构，LCM组未形成牙周组织。结论：体内外培养条件下，CBB均具有较好诱导作用，是牙齿组织再生研究的优势支架材料。 关键词 :牙周膜干细胞，冻干胶原膜，陶瓷化骨，分化
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user: 1. 引言 支架，微环境是组织再生的重要条件，支架维持细胞增殖的特定空间，适合的支架有助于细胞附着、增殖和分化，细胞与胞外基质相互依从、相互作用，才能维持细胞的正常形态并进行增殖、分化、迁移和信号传导等一系列生命活动 [ 1 ] 。细胞外基质复杂网络的调控和牙本质表面的羟基磷灰石结构是牙根发育期牙周膜干细胞分化的重要条件。牙周组织缺损时再生细胞失去了附着的支撑，研究适合的支架材料和最佳的接种条件一直组织再生研究的主要内容之一，本组研究不同支架材料和接种条件对牙周膜干细胞分化和形成牙齿组织的作用。
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user: 2. 材料和方法 2.1. 主要试剂和仪器 DMEM培养液、牛脑垂体提取物(BPE)、胎牛血清(Sigma公司，美国)，倒置显微镜(Olympus公司，日本)，8-甘油磷酸钠(Sigma公司，美国)，I胶原酶、胰蛋白酶(Gibco公司，美国)，超净工作台(苏州净安泰空气技术有限公司)，CO 2 孵箱(Heraeus公司，德国)，高速低温离心机(Kubota2100公司，日本)。 2.2. 方法 2.2.1. 样本采集 样本取自2012年10月~11月于广东医学院附属医院口腔科，因正畸治疗需要拔除的新鲜正常第一前磨牙(患者年龄11~14岁，已获知情同意)。所有研究对象均无全身系统性疾病。 2.2.2. 牙周膜细胞培养，方法同文献 [ 2 ] 将收集的牙齿在含10%双抗的DMEM培养瓶，封瓶口后立即送往实验室。在超净工作台内用含双抗的PBS自根尖至牙冠反复冲洗，用锐利尖刀片充分刮除牙颈部牙龈组织，含双抗的PBS冲洗后，加入0.25%胶原酶5 ml，置5% CO 2 ，95%的湿度， 37 ℃ 度的孵箱中消化1 h，将液体移入另一离心管，终止消化，1000 rpm离心6 min；原盛牙齿的离心管中重新加入0.25%的胶原酶5 ml，置5% CO 2 、95%湿度、 37 ℃ 孵箱中消化1 h，再将消化液移入第三支离心管，终止消化，1000 rpm离心6 min；原盛牙齿的离心管中再重新加入0.25%胶原酶5 ml，置5%的CO 2 、95%的湿度、 37 ℃ 孵箱中消化1 h，终止消化，1000 rpm离心。以上每次离心后的沉淀分别用DMEM (含20% FBS)重悬，在含20%胎牛血清的DMEM培养基中培养，3 d后换液。原代细胞长满培养瓶底后，胰酶消化收集细胞。 2.2.3. PDLSCs分离培养，方法同文献 [ 2 ] 将对数生长其牙周膜细胞悬液有限稀释至密度为10/ml，用加样器向96孔培养板每孔内加0.15 ml，使每孔0.1 ml细胞悬液中约1个细胞，经过 37 ℃ 、5% CO 2 培养箱中培养，细胞贴壁后在倒置显微镜下检查，挑选含单细胞孔，做标记并补加0.1 ml培养基，待孔中细胞增至占孔底面积1/3~1/2时，用消化法移至48孔板、24孔培养板、6孔板中扩大培养，扩增单细胞来源细胞至10 7 数量级。HE染色观察单细胞克隆来源细胞形态学特征；免疫细胞化学染色CD146、STRO-1表达鉴定干细胞特性 [ 2 ] 。 2.2.4. 陶瓷化骨颗粒的准备 将新鲜小牛肋骨切割成适当形状，经脱脂、脱蛋白，置于马沸炉中加温至800℃，持续3 h后，放入无菌器皿中备用。将制成的陶瓷化骨研成细小颗粒，消毒，备用。 2.2.5. 胶原膜的准备 本实验所用的生物膜为冻干胶原膜(第四军医大学口腔医院组织工程实验中心提供)，其成分主要为I型胶原，无菌条件下剪取5 × 5 mm 2 的方片，环氧乙烷熏蒸4 h备用。 2.2.6. 细胞接种 取24孔细胞培养板，每孔内放置事先预备好的盖玻片，消毒备用，其中12孔放置消毒好的BBC颗粒(1~2) mm，将第三代细胞接种BBC上，其余12孔放入预先制备好的胶原膜，接种细胞作为对照组，各组细胞均用矿化液连续培养。 2.2.7. 扫描电镜观察细胞附着 取空白材料及细胞接种复合培养1周时，各1块复合物物，30 g/L戊二醛及2%的四氧化锇双重固定，脱水，醋酸异戊脂置换，干燥，喷镀金膜后扫描电镜观察。 2.2.8. 细胞贴壁和增殖检测 每组复合培养1周、2周各取3块/3孔，PBS清洗，去除未贴壁细胞，用0.25%胰酶消化，血球计数板进行细胞计数，观察不同组和不同培养时间细胞黏附数量及增殖情况各组取平均值。 2.2.9. ALP检测 每组复合物分别在培养1 W，2 W时各取3块/孔，0.25%胰酶消化，离心，计数，细胞调至1 × 10 4 /ml，加入96孔板，每孔100 ul，37℃，5% CO 2 孵箱孵育24 h，PBS洗3次，每孔加入0.1% Triton X-100 50 ul，4过液。每孔加入ALP抗体100 ul， 37 ℃ /5% CO 2 孵箱孵育30分钟，加0.2 mol/L NaOH 50 ul中止反应。酶联免疫检测仪410 nm检测OD值。 2.2.10. 两组细胞材料复合物体内移植 将两组细胞支架复合物培养一周后即刻植入6周龄雌性BALB/c裸小鼠(中国医学科学院实验动物所提供)皮下；对照组是将同量CBB与LCM (第四军医大学组织工程中心)混合，植入相同条件的裸鼠皮下，无菌条件下切开裸鼠背部皮肤，潜行分离，制作皮下袋，分别植入实验组细胞材料复合体和对照组单纯材料组，避免植入体位于切口正下方，缝合皮肤，消毒，根据接种不同细胞对裸鼠进行标记。每组标本植入6只裸鼠，每个动物植入4个标本(植入实验已获广东医学院伦理委员会批准)。 2.2.11. 取材及组织学观察 术后8周取材，置于40 g/L的多聚甲醛中4℃固定24 h，甲酸－甲酸钠复合脱钙液4℃脱钙3~9 d，常规脱水，石蜡包埋，连续切片(4~5 um)，HE染色显微镜下观察，照相。
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user: 3. 结果 3.1. 细胞形态学观察结果 人原代牙周膜细胞2 h即贴壁，部分出现集落生长，集落中央细胞呈多角形或长梭形，细胞较小，排列紧密，集落边缘细胞呈梭型，细胞大且较长，细胞形态为梭型类似呈纤维样细胞。克隆分离的PDLSCs为长梭形，形态均一，克隆生长。 3.2. 细胞材料复合物生长状况观察记录 扫描电镜观察可见煅烧骨为多孔状结构，表面粗糙(见图1)，I型胶原膜为多孔网状结构(见图2)，PDLSCs在两种支架材料上贴附生长伸展充分，细胞大部分为长梭形，生长旺盛，伸展充分(见图3，图4)，在煅烧骨表面的细胞密度高，围绕孔壁并跨空隙并向空隙内生长，细胞间伸出突起相互连接，其间有明显的基质分泌(见图3)，在胶原膜表面的细胞伸展充分，细胞间伸出突起相互连接，其间有明显的基质分泌，但细胞未深入膜的内部。(见图4)。陶瓷化骨表面在扫描电镜下为微颗粒状，具有微孔。培养1~2 d时，细胞附着与材料的表面，形态多样，有多个突起，细胞跨越微孔表面或向孔内长入，培养8 d时细胞连接成片呈多层生长，细胞接触紧密，部分区域有细胞外基质形成。而CBB复合胶原凝胶组细胞量明显多于LCM组，细胞分泌的胞外基质较交LCM组多(见图3、图4)。 3.3. 细胞的增殖特性测定 从细胞计数结果直方图来看，细胞附着后可保持较长时间的分裂增殖，细胞数量在接种后2 W达到最多，1 w和2 w时细胞数CBB组均高于LCM组，而接种72小时细胞贴壁数差别不大(见图5)。 3.4. ALP检测结果 不同组中PDLSCs ALP表达均为阳性，结果如图5，2 w组明显高于1 w组(P < 0.05)，在两个时间点上，CBB组平均OD值在两个时间点上显著高于LCM组(P < 0.05)，如表1所示。 3.5. 移植物体内观察结果 两组均出现明显的基质沉积，但CBB基质的矿化程度较牙周膜干牙囊细胞组高，类似牙周膜牙骨质复合体(见图6、图7)，未接种细胞的空白材料未见组织形成如图(见图8)。LCM组取材时未见移植物。
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user: 4. 讨论 种子细胞，支架材料和细胞生长的微环境是组织再生研究必须具备的条件。即使有了理想的种子细胞，如果没有合适的载体或支架使细胞能在其上快速增殖并具有一定空间构架，组织的再生就难以实现。正常组织是由细胞不断分泌细胞外基质支撑细胞，维持组织稳定，组织缺损时，基质破坏，细胞赖以生存的空间改变，适宜的支架材料提供了细胞附着和增殖的空间，当细胞在特定的空间内增殖至一定密度， 图1. 胶原膜的微孔结构 扫描电镜300 um 图2. CBB的微孔结构750 um 图3. PDLSCs在CBB的内生长，并伸出突起相互连接 扫描电镜25 um 图4. PDLSCs在胶原膜内生长，扫描电镜60 um 图5. PDLSCs两种材料复合培养两周增殖结果(10 7 ) 图6. 移植物新生纤维紧绕基质样矿化组织(红色箭头所示为矿化基质，绿色为CBB降解后留的腔隙) ×100 图7. 移植物新生基质样矿化组织(红色箭头所示为矿化基质，绿色为CBB降解后留的腔隙) ×200 图8. 未接种细胞的空白对照组无新生组织形成 ×200 Table 1 Mean OD value of ALP in PDLSCs (x ± s 组别 样本数 1 w 2 w CBB 3 0.38 ± 0.037 0.82 ± 0.003 LCM 3 0.41 ± 0.063 0.61 ± 0.015 表1. PDLSCs表达ALP平均OD值 细胞之间就会相互交通，分泌基质并开始分化。牙周炎和根尖周炎时，炎症介质和机体自身免疫导致牙根和根尖周的牙周组织缺损，维持牙周组织稳定和平衡的牙周膜干细胞失去了生存的微环境，细胞赖以附着的基质是主要因素之一，支架材料对种子细胞的支撑和诱导，以及支架材料的降解时间都是影响组织再生尤为重要的因素，本实验观察了矿化液培养条件下CBB和LCM对人牙周膜干细胞增殖和分化的体内外作用。 实验中我们发现，在以CBB为载体立体条件下，用矿化液连续培养2 W，细胞ALP高于对照组。细胞计数观察发现，实验组随培养时间延长，平均细胞数也高于对照组，这可能是由于CBB表面的空隙结构密集，互相交通，增大了面积，细胞互相交通，相互接触，分泌基质。扫描电镜观察发现，两组细胞生长状态均较好，细胞互相交通，但CBB组基质分泌较多，这可能与CBB表面的羟基磷灰石晶体结构类似牙本质中的无机成分有关。牙本质是由羟基磷灰石和有机基质组成，牙本质是由成牙本质细胞分泌，有矿物离子沉积其中，形成矿化的牙本质。本组实验采用的载体材料CBB主要成分是羟基磷灰石，纯度高，X射线能谱分析结果表明，CBB钙磷原子数量比为1.67，接近人骨钙磷比值 [ 3 ] - [ 5 ] ，比人工合成的羟基磷灰石更有利于矿化组织细胞的生长和分化 [ 6 ] 。HANDA [ 7 ] 等将牛牙周膜干细胞与羟基磷灰石粉末混合后植入裸鼠皮下，六周后发现，只在羟基磷灰石的表面看到了牙骨质的形成，这可能是因为羟基磷灰石是成牙骨质细胞的前体细胞附着的关键之一，混合牙周膜干细胞的羟基磷灰石小颗粒能够模拟根部牙本质，使牙周膜干前体细胞附着于其上并向成牙骨质细胞分化，Pitaru及其合作者曾报道牙骨质附着蛋白与羟基磷灰石密切相关，在体内它具有吸引成牙骨质细胞群向根部牙本质上聚集的作用 [ 8 ] [ 9 ] 。BSP也与羟基磷灰石密切相关，具有使骨和血管形成的核心作用 [ 10 ] [ 11 ] 。因此，羟基磷灰石表面的CAP和BSP可以刺激成牙骨质细胞的前体细胞向该处迁移和附着，并向成牙骨质细胞分化，牙周膜干细胞在羟基磷灰石表面的附着和其他信号会诱导CAP和BSP的表达，对其向成牙骨质细胞分化具有关键的作用。 前期的实验中我们发现 [ 2 ] ，分离的牙周膜干细胞具有成纤维和成骨细胞的表型特征，具有向成骨、成牙骨质细胞分化的特定趋势。本组利用条件培养基培养条件下，细胞接种在CBB和LCM两种支架中，接种时为了减少细胞的流失，保证支架上细胞的密度，我们先将高浓度细胞与与胶原凝胶混合，将细胞凝胶接种至支架，这样增加了细胞的粘附，保证了细胞的高浓度接种。扫描电镜观察发现细胞之间相互交通，紧密连接，密度较大，这位细胞分化创造了条件，尤其CBB组，可见细胞伸入材料的空隙，紧密连接。培养液中维生素C是合成胶原和骨形成的必须物质；β一甘油磷酸可提供有机磷；地塞米松不仅能促进成骨细胞分化成熟，诱导成骨，还具有调节成骨样细胞产生胰岛素样生长因子，促进胶原合成，刺激碱性磷酸酶(ALP)活性的作用。 而LCM组表面细胞较密集，看不到材料内部空隙相互交通。同样诱导条件下，随时间推移，CBB组的牙周膜干细胞增殖交LCM组明显2 W时达最高峰，ALP也高于对照组，差异有统计学意义，提示牙周膜干细胞的增殖、分化均与支架材料的表面结构密切相关。 两组细胞支架复合物体内移植六月取材组织学观察发现，CBB组材料表面形成类牙周膜牙骨质复合体结构，而LCM组取材时未见移植物，推测原因，可能是LCM降解较早，未等PDLSCs基质分泌矿化，支架材料降解，细胞失去了赖以附着的支撑物，流失和凋亡所致。牙骨质的形成是一个非常复杂的过程，这一过程的发生受到胶原和非胶原蛋白、生长因子、磷酸盐、基质金属蛋白酶等多种细胞外基质分子网络的调控[ 12 ] 。本组设计观察了两种支架材料对细胞增殖和形成组织的影响。CBB配合胶原凝胶更有利于牙周组织的形成，是牙周组织再生研究的优良支架材料。
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user: 摘 要 使用溶胶凝胶法在普通玻璃基体上制备了不同质量分数的钒参杂的TiO 2 薄膜，利用扫描电子显微镜，X射线衍射仪和接触角测量仪对薄膜的表面形貌，晶体结构及表面能进行了表征，并用摩擦磨损实验机评价了薄膜的摩擦学性能。结果表明，V掺杂的TiO 2 薄膜具有较好的减摩及耐磨性能，特别是5% V-TiO 2 薄膜的接触角最大且摩擦学性能最好。 关键词 :TiO 2 ，钒参杂，摩擦学性能，溶胶凝胶法
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user: 1. 引言 TiO 2 薄膜由于呈现出许多特殊的物理化学性质，尤其是光催化特性及光致亲水性的发现，引起人们的广泛关注，近年来，摩擦学研究者也开始关注TiO 2 薄膜。Jämting等人研究发现TiO 2 薄膜具有较高的机械强度[ 1 ] [ 2 ] ；刘维民等 [ 3 ] - [ 5 ] 系统考察了在玻璃、钛合金等表面上构筑的TiO 2 薄膜在摩擦和磨损方面上的一些性能， 发现了TiO 2 薄膜在低载荷下具有较好的减摩及耐磨性能。我们以前的研究工作也发现在45#钢和玻璃表面构筑的TiO 2 薄膜具有良好的减摩性能 [ 6 ] 。Yan等人 [ 7 ] 考察了紫外光照射对TiO 2 薄膜在摩擦性能上的影响，发现UV辐照去除了表面的有机污染物不仅是薄膜表面的接触角减小，更为重要的是破坏了薄膜的摩擦学性能。Krishan等人 [ 8 ] 研究了通过热氧化技术在不锈钢表面构筑的TiO 2 薄膜的摩擦性能，实验中发现在不锈钢表面沉积的金属钛膜经过热氧化后在表面上生成了锐钛矿的TiO 2 薄膜，可显著减小材料的摩擦系数。另外，金属阳离子的掺杂可以改变TiO 2 材料的电子结构，形成较多有效的电子空穴对，促进光生电子–洞穴对的分离。对于金属参杂TiO 2 薄膜的摩擦学性能的研究也有开展。刘维民等人曾考察了金属金掺杂TiO 2 薄膜的摩擦学性能，发现金的掺杂可显著改善TiO 2 薄膜的摩擦学性能。贾庆远等人的研究发现金属银掺杂的TiO 2 薄膜也具有较好的摩擦学性能 [ 9 ] 。在以前的研究中，我们也观察到铜及镍掺杂的TiO 2 薄膜具有比未掺杂的TiO 2 薄膜更好的摩擦学性能 [ 10 ] 。钒(V)掺杂TiO 2 薄膜不仅在光催化方面有较好的性能，而且还在亲水性等有较好的性能 [ 11 ] ，但钒掺杂TiO 2 薄膜的机械性能和摩擦性能的研究还很少，文中通过溶胶–凝胶制备的钒掺杂TiO 2 薄膜，并对薄膜的结构及摩擦学特性进行了研究。
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user: 2. 实验部分 2.1. 钒掺杂TiO 2 薄膜的制备 在普通载玻片表面制备钒(V)掺杂TiO 2 薄膜，TiO 2 溶胶的制备是在无水乙醇C 2 H 5 OH的溶液里进行的，用钛酸丁酯(Ti(OC 4 H 9 ) 4 ，AR级)作为前驱材料，三乙醇胺N(C 2 H 5 OH) 3 选作为稳定剂。混合溶液的体积比是Ti(OBu) 4 :EtOH:H 2 O:N(C 2 H 5 OH) 3 = 3:12:1:1。首先，Ti(OC 4 H 9 ) 4 加入的溶液里，在室温下搅拌此混合液15 min，为了防止Ti(OC 4 H 9 ) 4 的水解速度过快，向溶液里加入N(C 2 H 5 OH) 3 ，5 min后，在强烈搅拌混合溶液同时向其中缓慢滴加蒸馏水。另取实验要求的V 2 O 5 放入少量C 2 H 5 OH中，将其加入到上述混合溶液中，并持续搅拌1 h，然后在室温下陈化12 h，最后获得了实验所需要的溶胶，此溶胶在数月之后也不会变质。 为了使基面的杂质清除，首先对基底普通载玻片(25 × 76 × 1 mm )进行预处理，使基片在90℃氧化性极强的食人鱼溶液清洗30 min，之后使用适量的去离子水洗涤，最后使氮气吹干，放进干净的器具里以备用。 本实验分为五组，前四组实验分别在普通载玻片表面利用溶胶-凝胶法制备不同摩尔浓度的V-TiO 2 薄膜，V掺杂摩尔浓度为1%，2%，5%和10%，分别记为1% V-TiO 2 ，2% V-TiO 2 ，5% V-TiO 2 和10% V-TiO 2 ；第五组试验是在普通载玻片上利用溶胶–凝胶法制得纯TiO 2 薄膜，记为TiO 2 。V-TiO 2 和TiO 2 薄膜是通过旋涂法来制备的，根据实验需要，我们设定的涂膜的速度是2000 r/min，旋转时间设定为30 s，涂膜后立刻把样品放进干燥箱里，干燥箱温度设定为80℃，干燥的时间设定为10 min，然后放进马弗炉里对其热处理，马弗炉的温度设定为480℃，在此温度下要保持1 h，然后自然冷却，温度一般低于50℃就可以将其取出。 2.2. 薄膜表征的实验方法 制备的V-TiO 2 薄膜和TiO 2 薄膜太薄，用XRD测不出来晶体的存在，我们要制成V-TiO 2 粉末和TiO 2 粉末来代替薄膜，再用XRD来检测。在红外灯下，将V-TiO 2 溶胶与 TiO 2 溶胶加热，把溶剂蒸发掉，干凝胶就会形成了，然后放进马弗炉里对其热处理，马弗炉的温度设定为480℃，在此温度下要保持1 h，然后自然冷却，温度一般低于50℃就可以将其取出，就得到了V-TiO 2 粉末和TiO 2 粉末。 获取样品的接触角CA，在每个样品不同位置上获取多个CA，再对多个CA取均值，每次向样品上用注射器滴下适量的去离子水，我们选用的CA测量仪是CAM101，KSV Instruments Ltd.。获取CA时，我们把温度控制在23℃，湿度控制为53%。 采用UMT-3测试不同浓度的V-TiO 2 薄膜的摩擦性能，数据的采集和记录都是在UMT上进行的，我们实验中主要用的摩擦系数(cof)是由UMT自动记录的，在UMT上会随时显示出在不同的时间上的cof。摩擦副选用点面接触，配合端面为GCr15钢球，直径4 mm。试验时，我们设定的频率为2 HZ，本实验中载荷选用0.5 N，形程设定为6 mm。在整个测试过程中，室内的温度我们控制在25℃，使相对湿度控制在50%，在整个过程中，cof一般都存在这样的趋势:先稳定得保持一定的时间，之后突然增加。cof稳定保持的一段时间记为薄膜的摩损寿命，文中的实验数据是每个样品经过反复试验取平均值获得的，可靠度高。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 薄膜的SEM表征 图1(a)~(c)分别给出TiO 2 薄膜、5% V-TiO 2 薄膜与10% V-TiO 2 薄膜的SEM图，从图片中不难看出，未掺杂的TiO2薄膜表面较为平整，具有致密的微观结构，当掺杂5%的V时，从薄膜的SEM图像来看，薄膜表面均匀致密，未发现明显地变化，随V含量的增加，薄膜表面开始出现大量的团聚颗粒(图1(c))，这可能是溶胶凝胶过程中，引入的V离子不能进入TiO 2 晶格而形成稳定的固溶体，他们只能分散在TiO 2 粒子之间，当V掺杂过量时，在热处理过程中极易从薄膜内逸出而导致薄膜表面形貌恶化。 3.2. XRD表征 图2给出了纯TiO 2 和V-TiO 2 粉末经480℃焙烧之后的XRD图，图中纯TiO 2 粉末和5% V-TiO 2 粉末中的衍射峰根据标准衍射卡片指标化为TiO 2 的衍射，分别在25.3˚，38.1˚，48.0˚，55.0˚处，对应的晶面分别为(1 0 1)，(0 0 4)，(2 0 0)，(1 0 5)，(1 1 8)与(211)，这表明所制备的TiO 2 属于锐钛矿结构，并没有形成金红石相。 从图中同样可以看出，纯TiO 2 粉末和V-TiO 2 粉末的XRD图相似，没有检测到V 2 O 5 的存在。对于 图1. (a) TiO 2 ， (b) 5% V-TiO 2 和(c) 10% V-TiO 2 薄膜的扫描电镜图 图2. TiO 2 和 V-TiO 2 薄膜的XRD图谱 10% V-TiO 2 粉末，衍射峰的宽度加宽，高度降低，降低了TiO 2 晶粒的平均晶粒大小。根据谢乐公式： 其中L：晶粒大小，K：常数，取0.89，l：X射线波长，为0.1546056，b：半高宽，q：衍射角。计算得到，TiO 2 ，5%和10% V掺杂TiO 2 粉末的微晶尺寸分别为11.8，11.8和9.5 nm。 3.3. 接触角表征 图3给出纯TiO 2 和V-TiO 2 薄膜的接触角(CA)，通过图中可以看出经过焙烧之后的纯TiO 2 和V-TiO 2 薄膜的亲水性特别强。除了纯TiO 2 和10% V-TiO 2 薄膜外，随着样品在实验室存放的时间的延长，薄膜的CA逐渐增大，72小时后5% V-TiO 2 薄膜的CA可达到了60˚。表面的疏水性能与表面形貌有着直接的关系，这种表面疏水性能的变化很可能是由于在放置过程中，薄膜内V的析出导致表面形貌发生了变化而引起的，其中由于10% V-TiO 2 薄膜由于表面已经析出了大量的V，导致表面形貌严重破坏，所以放置过程中接触角没有变化，一直在0˚，而TiO 2 薄膜中不含V，所以在放置过程中表面形貌没有发生变化。 3.4. 薄膜的摩擦磨损性能 利用UMT-3对纯TiO 2 和V-TiO 2 薄膜进行摩擦实验，结果示于图4中，实验中选用的实验力为0.5 N，室内温度保持25℃，湿度相对控制在50%。 从图4中可以看出，纯玻璃基底先经过十几秒的磨合期后，摩擦系数(cof)迅速上升，最后保持在0.8，纯TiO 2 薄膜在一定的时间里能起到保护作用，能相应得阻止一定程度的磨损。在薄膜被破坏前，最初的cof为0.24，稳定保持了150 s后，急剧上升。从图中可以看出，V掺杂TiO 2 薄膜具有一定的减摩耐磨性能，但钒的含量的不同，摩擦性能不同。1% V-TiO 2 和2% V-TiO 2 薄膜的摩擦性能于TiO 2 薄膜相类似，随V含量的增加，掺杂TiO 2 薄膜的摩擦性能有所提高，5% V-TiO 2 薄膜的减摩性能相对来说最好。经过一定的磨合期之后，薄膜的cof维持在0.38。但随着V的含量增加大到10%，摩擦磨损性能有所降低，稳定的cof保持在0.6，但仍低于未掺杂的TiO 2 薄膜。 从SEM和XRD中看出，当V含量增加到10%的时候，均匀的表面被破坏，出现了聚合粒子，它不可避免地影响了摩擦学性能。另一方面，薄膜是否亲水，和薄膜的表面能和粘附性都有很大关系。接触角越大，物体的表面能越低，能减小薄膜的黏附性。因此，接触角最高的5% V-TiO 2 薄膜的摩擦性能最好。 图3. 纯TiO 2 和V-TiO 2 薄膜储存后接触角的变化 图4. 纯TiO 2 和V-TiO 2 薄膜随滑动时间的摩擦系数
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user: 4. 结论 利用溶胶–凝胶法在玻璃表面制备了V掺杂TiO 2 薄膜，实验中发现，V掺杂的TiO 2 薄膜具有较好的减摩及耐磨性能，特别是5% V-TiO 2 薄膜的接触角最大，表面能最低，并且其摩擦学性能最好。
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user: 摘 要 本文统计分析了景德镇市1953~2013年异常高温的气候特点及天气形势、本站要素等特点，提出了预报指标，归纳了天气学概念模型。主要结论如下：1) 38℃以上高温天气平均每年有3.3天，最多28天，有23年未出现38℃以上的高温天气，占总数的37.7%。大约9~10年内会有一个较为炎热的年份。异常高温绝大部分均出现在7~9月，40℃以上高温天气非常稀少，每8年才会出现1次。2) 异常高温常连续出现，连续2天出现的共有45个过程，年均0.74个；连续3天出现的共有26个过程，年均0.43个；大致每10年会有一次连续5天或以上持续38℃或以上的高温天气过程。3) 造成景德镇市异常高温的天气形势绝大部分是在强大的副热带高压控制下发生的，其余可分为台风西北侧型、台风西侧型、台风北侧型和西北气流型等4种形势。4) 建立的概念模型显示，河套以南的我国东部地区为强盛的副热带高压控制，850 hPa在长江下游至入海口和湖北北部地区有24℃或以上的暖中心，景德镇位于暖中心以南的22℃等温线附近。850 hPaTd > 16℃线位于江西东部与浙江、福建的交界处，在江西北部~浙江大部500 hPa有T-Td > 20℃的干舌，干舌位于低层暖中心东南部，景德镇位于高层干舌与低层露点高值区的交界处。 关键词 :异常高温，天气形势，预报指标
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user: 1. 引言 高温指的是日最高气温35℃以上的晴热天气，中国气象局将高温的严重程度分为三个等级，连续3天35℃以上发布高温黄色预警信号；日最高气温37℃以上发布高温橙色预警信号；日最高气温40℃以上发布高温红色预警信号。然而在景德镇市实际工作中，高温的严重程度与国家规定有所区别，主要表现在市内的企业在38℃或以上时放假休息，而且从大部分市民的反映来看，35℃~37℃的高温对生活影响不大，因为一年中这种高温天气一般可达2个月左右，人们已经习惯，但最高气温一旦上升到38℃以上，人体会感觉非常炎热，气闷，身体虚弱的人容易中暑，此时医院患者会明显增多。而40℃以上的高温非常罕见。所以对38℃或以上的高温预报更为迫切，也更为体现以人为本的气象服务宗旨与目标。 汛期过后，一般在7月上旬后期，受副热带高压控制，景德镇即进入晴热高温天气，至8月底，大部时段最高气温会超过35℃。然而38℃以上的高温并不易发生，从景德镇市近60年的气候资料显示，1953~2013年共出现38℃以上的高温天气187天，也就是一年平均3天左右。从预报角度来看，38℃以上的高温天气(以下简称异常高温天气)并不容易预报，主要是在副热带高压控制下，中午前后由于热对流的影响，天空会产生大量的积云，积云遮住阳光，导致地面气温下降或持平，所以大部分时段是气温升至36℃附近，气温就很难再往上冲。所以，为了有效、准确预报我市的异常高温天气，还需要仔细的研究和努力攻关。 高温的分析预报在我国南方、北方均有系统性的研究，卢兆民[ 1 ] 在对山东高温天气研究中，提出了山东高温的三个判别条件：500 hPa在东亚有沿海大槽、850 hPa在河套地区至山东之间有20℃或以上的暖中心，且济南为暖平流、在太行山及以东地区没有冷锋。庞转棠[ 2 ] 在分析山西的一次酷热高温天气时，提出要注意分析850 hPa在河套地区有大于20℃的暖脊或暖中心，而且范围要较大。张丽娟[ 3 ] 指出：极涡呈现一强一弱两个中心并偏离极地，亚洲极涡偏弱，亚洲中高纬锋区偏北，导致东亚冷空气活动偏北偏弱，此种形势有利于持续高温天气发生。此时，洛阳高空受庞大的大陆暖性高压控制，处于24 h正变温区，地面受暖低压控制，基础温度高，天空无云，850 hPa气温 > 26℃，38℃高温天气出现在700 hPa到地面为深厚暖层且有明显下沉运动区中。代清[ 4 ] 指出平流增温、绝热下沉增温、晴空辐射增温和城市热岛效应增温的共同作用下造成极端高温天气。张劲梅[ 5 ] 对东莞高温天气中14点的温、压、湿演变提出了3个形势，分别为低压低湿型、高压低湿型、低压高湿型。曹春燕[ 6 ] 指出，影响深圳的高温天气形势主要为副热带高压和热带气旋，地面形势场气压场多数呈西北高东南低的形势，此时自低层到高层全部为偏北风，来自内陆的干热空气下沉有利于出现高温。这些均对研究景德镇市的异常高温天气提供了理论依据与实际参考作用。 本文将对1953~2013年景德镇市61年来异常高温天气(≥38℃)进行统计分析，总结出景德镇市异常高温气候特征、天气形势特点、天气学概念模型及预报指标。
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user: 2. 景德镇异常高温天气的气候特征 2.1. 景德镇市异常高温天气年变化特点 对1953~2013年景德镇市38℃以上高温逐年进行统计(图1)。38℃以上高温天气平均每年有3.3天，最多28天，出现在1967年，有23年全年未出现38℃以上的高温天气，占总数的37.7%。1993年是最凉的年份，全年仅5天最高气温达到了35℃以上。70年代后期~90年代为相对高温较少的时期，进入21世纪以来，高温日数又呈逐渐上升趋势。年高温日数有一定的周期性，大约9~10年为一个周期，即约9~10年内会有一个较为炎热的年份。 2.2. 景德镇市异常高温天气月分布特点 对1953~2013年景德镇市38℃~39℃、39℃~40℃、40℃以上高温月分布进行统计(表1)。 38℃~39℃高温：主要出现在7~9月。6月也不用考虑38℃~39℃高温。历史上10月份还出现了一次38℃以上高温，即2005年10月1日，最高气温38.1℃，这是一次很异常的气候状况。7月和8月的38℃~39℃高温日数相当，均大至为每年有一天。9月出现38℃~39℃高温的频率是18/61，大至为每3年有一天。 39℃~40℃高温：主要出现在7~9月。7月共出现20天，8月30天，8月份出现39℃~40℃的高温天气的概率是7月的1.5倍。7月平均每3年会出现1次，8月是每2年有1天。9月共出现了4天，大至是15年才有一天。 40℃或以上高温：只出现在7月或8月。与前面高温天气相比，40℃以上高温天气非常稀少，7月和8月均是出现了4次，概率是每15年有一天，分别出现在1967年8月29日(41.8℃)、1967年8月29日(41.2℃)、2003年8月2日(40.8℃)、1988年7月18日(40.4℃)、1958年7月23日(40.2℃)。1971年7月25日(40℃)、1988年7月10日(40℃)、2013年8月13日(40℃)。平均是8年左右才会有一天出现40℃以上的高温天气。 2.3. 景德镇市连续异常高温特点 一般而言，高温天气形势较稳定，所以也常连续出现。对1953~2013年景德镇市异常高温的持续情况进行统计(表2)。 连续2天出现的共有45个过程，年均0.74个。连续3天出现的共有26个过程，年均0.43个。连续4天出现的共有11个、年均0.18个。连续5天出现的共有6个、连续6天出现的共有5个。大致每平均10年会有一次连续5天或以上的异常高温天气过程。连续7天出现的共有3个，分别出现在1966年8月5日~1966年8月12日、1967年8月24日~1967年8月30日、2003年7月27日~2003年8月4日。这也是景德镇历史上最强的3次连续高温过程。 图1. 历年景德镇市38度以上高温日数(单位：天) Table 1 Different distribution of high temperature from 1953 to 201 40℃以上 39℃~40℃ 38℃~39℃ 总天数 8 54 141 4月天数 0 0 0 5月天数 0 0 0 6月天数 0 0 0 7月天数 4 20 62 8月天数 4 30 59 9月天数 0 4 18 10月天数 0 0 1 表1. 1953~2013年景德镇市不同高温天气月分布情况(单位：天) Table 2 Numbers of consistent high temperature above 38˚C from 1953 to 201 持续天数 2 3 4 5 6 7 过程个数 45 26 11 6 5 3 表2. 1953~2013年景德镇市38℃或以上持续高温情况
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user: 3. 景德镇市异常高温天气形势特点 景德镇市异常高温天气，绝大部分是受副热带高压控制，统计了1953~2013年的204次异常高温天气过程，有181次过程是受强大的副热带高压控制，占总数的88.7%。其余23次过程几乎均与台风有关，景德镇市位于台风西北侧(10次)、台风西侧(6次)、台风北侧(7次)，另外还有一次为西北气流控制。以下分别对不同天气形势下的高温天气进行分析。 3.1. 副热带高压控制型 盛夏，副热带高压控制我国东部大片地区，天气以晴为主，高压内盛行下沉气流，受日照、下沉气流增温等因素共同影响，出现晴热高温天气。据统计，历年来近9成都是这种形势控制。图2为2003年8月1日的高空500 hPa天气形势图，当天景德镇市出现了39.8℃高温天气。从图中可以看到，整个中国的东部、南部为一巨大的高压所控制，588特征线控制了江西、湖南、湖北、安徽、江苏、浙江、福建、广东等大部地区，副高脊线在N35˚附近，海南岛东南海面上有热带低值系统活动。由于副热带高压异常强大，系统稳定，高空低槽、低涡等低值系统活动大都在N40˚以北，南部热带系统往往沿588线南部边缘自东向西移动，均对景德镇市无明显影响，受该强大、稳定的高压环流控制，出现持续的异常高温天气。 3.2. 台风北侧型 当东海或南海有台风活动时，台风往往沿着副热带高压南侧的偏东气流向西移动，并在东南沿海登陆，此时，景德镇位于台风北侧的下沉气流中和副热带高压的南侧(图3)，由于离台风较远，台风外部环流云系未能影响到赣北，景德镇仍为晴好天气，出现异常高温。 3.3. 高空西北气流型 沿海低槽建立，景德镇处槽后西北气流中，天气以晴为主(图4)。受强烈日照影响，出现异常高温。这种形势在异常高温过程中非常罕见，一般来讲这种晴好天气形势易出现在秋冬季，而在夏季受高空西北气流控制，天气晴好的形势就比较少，而出现异常高温就更不多见，景德镇市建站以来，仅出现过一天，即1968年7月31日，最高气温38℃。 3.4. 台风西侧型 台风低压沿东部沿海北上，穿过副热带高压西部边缘，此时，赣东北处台风西侧的东北或偏北气流中(图5)，由于台风中心离景德镇较远，台风云系未能明显影响赣东北，景德镇市处偏北气流控制下，天气晴热。 3.5. 台风西北侧型 台风低压位于台湾岛东南海面上，副热带高压的西南侧。受台风环流影响，副热带高压有所北抬或东退，赣东北位于陆地副高的南侧或东南侧，为偏北或偏东北气流所控制。景德镇处台风西北侧的下沉气流中，出现晴热高温天气(图6)。这种环流形势下的异常高温较台风北侧型、台风西侧型的概率要高。是受台风环流影响下出现异常高温天气的主流天气形势。
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user: 5. 结论 本文统计分析了景德镇市高温的气候特点、造成异常高温的天气形势特点、预报指标和天气学概念模型。主要结论如下： 1) 异常高温天气平均每年有3.3天，最多28天，出现在1967年，大约9~10年内会有一个较为炎热的年份。绝大部分均出现在7~9月。40℃以上高温天气非常稀少，平均每8年才会出现1天。异常高温天气常持续出现，历史上连续5天的异常高温天气过程有6个，平均约10年一个。 2) 造成景德镇市异常高温的天气形势主要有：副热带高压控制型、台风北侧型、西北气流型、台风西侧型和台风西北侧型。绝大部分是在强大的副热带高压控制下发生的，占比88.7%，其次是台风西北侧型。 3) 异常高温的主要预报指标有：08s气温在31℃附近，>28℃；09s气温在33℃附近，>30℃；10 s气温在34.6℃附近，>33℃。993 hPa < 08~12 s本站气压 ≤ 1007 hPa。08s相对湿度 ≤ 82%；09 s相对湿度 ≤ 74%；10s相对湿度 ≤ 65%。08s水汽压位于23~37 hPa之间。08露点位于19.7℃~27.7℃之间等。当天08s出现南风分量、有降水或14s之前出现雷暴时均不易产生异常高温天气。 4) 建立了景德镇市异常高温的天气学概念模型。模型显示：河套以南的我国东部地区为强盛的副热带高压控制，850 hPa景德镇位于24℃暖中心以南的22℃等温线附近。中层有干舌，低层有露点大值区，景德镇位于中层干舌与低层露点高值区的交界处。在强盛的副热带高压控制下，天气晴好，在日照、下沉增温、低层偏强的暖势力共同作用下出现异常高温天气。
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user: 摘 要 近年来，我国对农村规划、建设日益重视，而农村规划中首要解决的核心问题便是人口测算。本文对住建部公布的首批28个全国村庄规划示范进行分析，发现农村规划中人口测算方法还有很大改进空间。我国农村人口有老龄化、低龄化、空心化、人口回流、吸引外来人口等五大特点，从而导致了人口规模的不确定性。因此在进行农村规划的人口测算时应做到：正确认识人口数据、严谨对待人口年龄结构、科学分析区域发展动向、合理评价村庄产业布局、综合运用多种测算方法。 关键词 :农村规划，人口规模，测算方法
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user: 1. 引言 党的十八大以来，我国对于农村建设问题日益重视。2012年11月9日，党的十八大工作报告中提出深入推进新农村建设[ 1 ] 。2013年11月20日，住建部公布了首批28个全国村庄规划示范[ 2 ] 。2013年12月23日至24日召开的中央农村工作会议指出：“推进农村人居环境整治，继续推进社会主义新农村建设，为农民建设幸福家园和美丽乡村”，“中国要美，农村必须美”[ 3 ] 。美丽乡村的规划和建设已经被拔高到前所未有的地位，受到广泛关注。必须引起关注的是，以往我国对于农村规划研究所投入的精力相对薄弱，因此在理论体系建设、实践方法研究等方面都存在诸多不足。在大力建设美丽乡村的背景下，探索适合我国农村特色的规划理论、实践方法就显得极为重要了，这其中关于人口测算方法的研究就是非常重要的内容之一。
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user: 2. 城市规划领域中常用的人口测算方法 目前，对于城市规划领域中测算人口规模的方法较多(见表1所示)，经常用到的方法有：人口自然增长法、时间序列预测法、灰色预测法、线性回归法、宋健人口预测模型、马尔萨斯(Malthus)模型、Logistic人口预测模型、人工神经网络预测法、王广州系统仿真结构功能模型(CPPS)、Leslie人口预测模型、系统动力学法等[ 4 ] -[ 6 ] 。 近年来，随着城市规划理论的不断发展与完善，人们开始逐渐重视城市生态系统承载力、基础设施承载力在制约人口规模方面所发挥出的重大影响。用来控制人口规模的承载力包含如下方面：土地承载力、粮食承载力、水资源承载力、城市道路承载力、城市电力承载力、教育设施承载力、医疗设施承载力等。但依据承载力所计算出的数据只是人口增长的极限值，只能被用来检验人口预测是否超出城市资源所能承载的极限。
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user: 3. 我国现行农村规划中常用的人口测算方法 当前，我国对于城市人口测算方法并无统一的规定和要求。2006年11月17日，曾由建设部城乡规划司、中国城市规划设计研究院课题组下发过《建设部办公厅工作调研与信息——改进城市规划中人口分析与预测工作的研究》一文，提出应“合理选择人口预测的方法”，并按时间预测分析、因果预测分析、定性预测分析三大类罗列了城镇人口预测的主要方法[ 7 ] 。但遗憾的是，其后并未提出具体操作细则。而对于农村规划中所使用的人口预测方法研究，则更为空白。 目前，我国对于农村人口进行测算的最常用的方法是根据人口自然增长率进行预测，这一方法操作 Table 1 Population measure contras 序号 测算方法 技术要点 适用领域 1 人口自然增长法 需保证如下参数的准确度：基础年总人口数、人口年平均增长率、人口自然增长率、人口机械增长数 普遍适用性 2 时间序列 预测法 a. 移动平均法 对数据的数量和质量要求较高， 数据处理的方法较复杂 历史人口数据较少，人口发展趋势 变化较小 b. 指数平滑法 3 灰色预测法 利用简单数据通过建立模型的方式 从而对系统动态进行分析 人口规律性较弱、 资料较少 4 线性回归法 a. 一元线性回归法 操作简单，对短期及人口线性变化显著时准确度高 短期人口测算 b. 多元线性回归法 分析人口变化与社会、经济之间的关联， 在此基础上进行测算 指标、模型 难以选择时 5 宋健人口预测模型 需详细掌握人口普查数据，资料收集不便 总人口预测 6 马尔萨斯(Malthus)模型 提高模型准确度将导致模型复杂程度大幅增加 人口基数小、 增长速度快时 7 Logistic人口预测模型 满足人口总数增长的有限性规律，误差大、稳定性差 人口增长率 开始下降时 8 人工神经网络预测法 因子选取、隐含层设计、 原始数据可靠性决定了预测的精准 非线性复杂情况下 9 王广州系统仿真结构功能模型(CPPS) 以系统仿真思想为指导，实现计算机操作、 指标图解、数据评价 适应性极广 10 Leslie人口预测模型 只考虑人口的自然增长 大范围、大尺度、 中长期、人口固定性强时 11 系统动力学法 耗时耗力，预测结果准确度过于依赖操作者主观水平 预测人口长期趋势 表1. 人口测算方法对比 极为简单、便捷，但是准确度相对低下。除此之外，也部分农村在规划采用了更为先进的预测方法。对首批28个全国村庄规划示范中所采用的人口测算方法进行梳理(见表2所示)，可以将之分为三个层次：1) 测算考虑因素全面，测算过程详实；2) 测算考虑因素丰富，测算过程清晰；3) 测算考虑因素单一，测算过程不明。这三个层次所占的比例为9:8:11。可见，代表着我国农村规划最高水平的28个村庄规划示范中，还尚有很一大部分在人口测算方面存在突出问题，因此，我国农村规划中的人口测算方法还有很大的提升空间。
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user: 4. 我国农村人口变化的特殊性 4.1. 人口老龄化现象严重 发达国家中人口老龄化水平一般是城镇高于农村。但我国农村人口的老龄化水平从2000年开始便超过城镇，且将一直持续到2040年[ 8 ] 。人口老龄化问题在我国农村中特别凸显，我国农村甚至是全球人口老龄化问题最严峻的地区之一。据测算，到2020年我国农村65岁及以上老年人口比例将会超过16% [ 9 ] 。至2030年，我国农村老龄人口将会达到峰值1.19亿人[ 10 ] 。 4.2. 人口低龄化问题凸显 在我国农村，与人口老龄化并存的是人口低龄化，即留守儿童的规模庞大。留守儿童是由于其父母双方或一方长期在外(半年以上)务工而留守在农村的少年儿童[ 11 ] 。对于农村留守儿童的具体规模，不同的政府部门、专家学者持有各不相同的看法，其数量有1000万到1.3亿不等[ 12 ] 。但不论其具体数字究 Table 2 National demonstration village planning used population measurement and evaluatio 序号 村庄名 分析内容 测算方法 评价 1 北京市怀柔区渤海镇北沟村 人口年龄构成、人口自然增长、城镇化人口迁徙、人口回流、旅游服务人口、外来人口租住 自然变动、机械变动、流动人口之和 (1~9)测算考虑因素全面，测算过程详实 2 河北省保定市阜平县龙泉关镇黑崖沟村 人口自然增长、外出务工人口、旅游服务人口、城镇化人口迁徙 自然变动、机械变动、流动人口之和 3 辽宁省抚顺市清原县南口前镇王家堡村 1991-2012年人口数据 人口自然增长法、一元回归模型、非线性回归模型多种组合 4 上海市奉贤区四团镇拾村村 人口自然增长、城镇化人口迁徙、容纳就业人口、总体规划安排、人口年龄构成 自然变动、机械变动、人口流动的总和 5 湖北省黄冈市罗田县九资河镇官基坪村 人口自然增长、城镇化人口迁徙、旅游服务人口 自然变动、机械变动、流动人口之和 6 河南省信阳市光山县净居寺名胜管理区扬帆村 人口自然增长、城镇化人口迁徙、旅游服务人口、外来人口 自然变动、机械变动、流动人口之和 7 山东省临沂市蒙山旅游区柏林镇富泉村 人口自然增长、城镇化人口迁徙、旅游服务人口、外来人口、人口年龄构成 自然变动、机械变动、流动人口之和 8 江西省吉安市峡江县湖州村 人口自然增长、城镇化人口迁徙、旅游服务人口、流动人口 自然变动、机械变动、流动人口之和 9 浙江省宁波市慈溪市龙山镇方家河头村 人口自然增长、外来就业人口、外来租住人口 自然变动、机械变动、流动人口之和 10 重庆市南川区大观镇金龙村 人口自然增长、总体规划安排、城镇化人口迁徙 自然变动、机械变动之和 (10~17)测算考虑因素丰富，测算过程清晰 11 新疆自治区喀什地区巴楚县多来提巴格乡塔格吾斯塘村 人口自然增长、城镇化人口迁徙 自然变动、机械变动之和 12 云南省大理州大理市喜洲镇桃源村 人口自然增长、户数增长、各类上位规划安排、暂住人口 自然变动、机械变动之和 13 浙江省杭州市淳安县界首乡鳌山村 人口自然增长、旅游服务人口 自然变动、机械变动之和 14 陕西省渭南市富平县淡村镇荆川村 人口自然增长、城镇化人口迁徙、上位规划安排 自然变动、机械变动之和 15 福建省莆田市城厢区华亭镇园头村 人口自然增长、外来人口 自然变动、机械变动之和 16 浙江省杭州市桐庐县江南镇环溪村 人口自然增长、外来人口 自然变动、机械变动之和 17 四川省遂宁市大英县蓬莱镇泉水村 人口年龄构成、外出务工人口、外来人口 自然变动、机械变动之和 18 浙江省杭州市富阳市洞桥镇大溪村 人口自然增长 人口自然增长法 (18~28)测算考虑因素单一，测算过程不明 19 广州市白云区白山村 人口自然增长、户数分布 人口自然增长法 20 浙江省湖州市德清县洛舍镇东衡村 总体规划对村庄拆、并的规定 不详 表2. 全国村庄规划示范所用人口测算方法及评价 续表 注：本表根据住建部《关于公布第一批全国村庄规划示范名单的通知》整理。 竟如何，农村人口低龄化问题凸显已是不争的事实。 4.3. 人口空心化是常态表现 农村人口空心化是指农村青年劳动力向城镇转移而引起农村人口数量减少和人口结构失衡一种现象[ 13 ] 。据统计，仅2011年前三季度，我国农村外出务工劳动力总数即达到1.64亿人[ 14 ] 。而从外出务工人口的年龄结构来看，也有进一步年轻化的趋势。据国家统计局 2009年对全国31个省的农民工监测调查，16~29岁外出务工农民所占比例已达到58.4% [ 15 ] 。 4.4. 农村人口回流日趋普遍 农村人口回流表现为农村劳动力离城返乡，这一现象其实早在2004年就初见端倪。2004年，珠三角、长三角、环渤海湾等主要用工地区开始出现大规模的“民工荒”，并向中西部地区纵深发展[ 16 ] 。近年来，随着中央大力加强“三农”建设及小城镇经济的日渐崛起，农村人口回流现象愈发趋于明显，可以预计，在未来一段时间内，农村人口回流还将持续发酵。 4.5. 吸引外来人口为新动向 大力发展乡村旅游、创新农业是在保护农村既有优美环境的前提下，从农村经济、产业结构调整方面实现“美丽乡村”的最佳途径。乡村旅游与创新农业能够实现农产品、旅游产品、文化产品的高度融合，对城市居民而言具有莫大吸引力，将导致农村中农业生产人口、旅游服务人口、旅游流动人口等的激增，显然这其中也包含了大量的外来人口。