DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 6. 海洋–大气大尺度背景环流的年代际差异 6.1. 海表面温度(SST) 为了研究西北太平洋SO月份TC活动整体位置偏西的原因，对P1和P2两个年代段的海温差值场进行分析。从图9中可以看出：整个太平洋呈现出太平洋年代际涛动(PDO)负位相的分布特征 [ 15 ] ，热带太平洋则呈现出La Nina-Like的分布特征，东太平洋和中太平洋偏冷，西太平洋温度偏高，且较大区域通过了95%的显著性检验。根据前人文献 [ 16 ] ，在PDO负位相阶段，会使得西北太平洋TC个数偏多，135˚E以西生成TC偏多。 6.2. 西太平洋副热带高压及引导气流 从图10(a)和图10(b)来看，通常定义的副高区域(588线)没有明显的西伸，但是通过副高指数的计算，P1段(图10(a))的西伸脊点为140˚E，而P2段(图10(b))的西伸脊点为137˚E，通过了95%的显著性检验。且587线的表现更为明显，P2阶段587线西伸进入了东亚大陆范围，且西伸区域显著。这一结论与Zhou 图8. P1和P2阶段西北太平洋TC生成位置及其路径 图9. P1和P2段SO月份SST差值场(黑色虚线区域表示通过了95%的显著性检验) 图10. P1和P2阶段SO月份的500 hPa位势高度场及差值场和风场差值场(黑色虚线为通过90%显著性检验的区域) 等 [ 17 ] 的研究结论相符，Walker环流的加强会促使西太副高西伸。西太副高的位置与TC移动路径相关，西伸的西太副高引导TC沿着副高边缘移动，使得TC移动偏西。且依据气候统计特征发现，在SO月份入境宁波的TC均为转向型，则副高的西伸程度影响了TC的转向位置。副高西伸入内陆，则TC易在我国陆地或沿岸转向。 由于P1和P2的风场分布大体一致，所以只给出了风场差值场(图10(c))。在TC生成源地范围内，没有明显的风场异常，当TC在源地生成后，在引导气流作用下向西北移动。到了中纬度地区，异常东风的存在使得TC更易移向我国沿海，在我国登陆。 6.3. 沃克(Walker)环流 Walker环流 [ 18 ] 是热带太平洋海气相互作用的重要大气环流。1998年后西太平洋增暖，东太平洋变冷，热带太平洋纬向SST梯度变大，Walker环流增强。在Dong和Lu [ 19 ] 的研究中，有与此一致的结论。由于Walker环流的上升支在160˚E左右，通过分析秋季P1和P2垂直速度差值的经度–高度剖面图(图11)发现：在1998年后，在160˚E上升支附近上升运动显著增强。Walker环流上升支从低层到高层均有加强，而在100˚W附近的下沉支仅有低层下沉加强。 根据前人研究 [ 17 ] ，副高西伸可能有诸多原因。可能是中、东太平洋的变冷和赤道西太平洋变暖影响了Walker环流，随后减弱了热带中、东太平洋的对流，在这之后强迫一个ENSO/Gill型响应去调制西太副高，促使西太平流副热带高压西伸；也可能副高对印太暖池的增暖的响应；也可能是季风绝热加热机制 [ 20 ] 在副高的西伸过程中扮演二次强迫的作用。 6.4. 台风潜在生成指数GPI 在1998年后，西太TC的生成位置较为偏西，在前人研究 [ 21 ] [ 22 ] 中指出，在年际和年代际尺度上，大气环流的因素对TC生成的影响比SST重要。从图12看出：TC主要生成在5˚~20˚N，120˚~170˚E范围，在15˚附近有一生成中心，这一中心位置在P2阶段有扩大并西移。 差值场(图12(c))上这种分布表现的更为明显，150˚E以西GPI为正异常，150˚E以东GPI为负异常，这说明在1998年后大尺度环境因素的改变使得西北太平洋TC生成向西移动。 GPI指数有四个影响因素 [ 11 ] ：绝对涡度、700 hPa相对湿度、潜在强度以及垂直风切变。将两个阶段的以上四项因素合成对比发现，700 hPa相对湿度和垂直风切变在年代际变化上与GPI变化类似，这两者可能是导致TC生成偏西的环境因素。从图13可以看出，GPI正异常区域内，垂直风切变减少，相对湿度增加；而在GPI负异常区域，垂直风切变是增加，相对湿度减小。这与垂直风切变和相对湿度在TC生 图11. P1和P2阶段SO月份沃克环流及热带地区(5˚S-5˚N)垂直速度差值的经度–高度剖面图(图中黑色虚线表示通过了90%的显著性检验) 图12. P1和P2阶段在SO月份GPI指数及其差值场(黑点为过90%置信度检验，以下同) 图13. P1和P2阶段的VWS和700 hPa相对湿度差值场 成发展过程中的作用相符。弱的垂直风切变和大的相对湿度有利于TC生成和发展。 综上可知，在SO月份西北太平洋TC路径生成位置受到副高和大尺度环境因素的影响而西移，造成了在SO月份入境宁波TC频数的增多。
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user: 7. 结论 1) 入境宁波的TC在66年间共有71个，影响宁波时为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风的TC个数分别为18、14、16、13、1。共有10个在生命史中达到超强台风等级，16个达到强台风等级，达到台风等级的占总数的三分之一，弱于台风等级的少于总数三分之一，共19个。 2) 从四类正常路径来分析，除了TC生成源地有强的东风气流，使得TC生成后移向我国，另外，中纬度西风带的位置也是TC入境宁波的重要因素。 3) 1990 s中期后全球变暖停滞，西北太平洋TC生成位置和移动路径均较之前偏西。通过分析SST发现，整个太平洋呈现出PDO负位相的分布特征，热带太平洋则呈现出La Nina-Like的分布特征，东太平洋和中太平洋偏冷，西北太平洋温度偏高。1990 s中期后，SST的异常分布可能导致Walker环流加强，Walker环流的变化调制西太副高，使得西太副高西伸，从而影响了西北太平洋TC活动整体偏西。 4) 通过对GPI的分析发现：TC生成源地西部垂直风切变的减弱和相对湿度的增加有利于TC生成位置偏西。
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user: 摘 要 与曲线的弧长对应，提出了E 3 中曲线的弧角概念。弧角可以作为三维线状物体或对象总弯曲程度的评价指标，特别是由其可以导出道路的角度路程概念，显示了其潜在的应用价值。 关键词 :曲线，曲率，全曲率，弧角，角度路程，应用
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user: 1. 引言 给定一段曲线，如何从整体上评价它，或者说，给出哪些描述其整体特性的度量指标是一个有意义的问题。显然，最常用的指标是弧长，它是曲线展直后的总长度。数学上，弧长是曲线弯曲和扭曲下的不变量，应用中则可以表示诸如质点的曲线运动路程、弯曲公路的路程，以及漆包线中铜线的卷绕长度等，因此，是一个重要的概念。然而，弧长不能反映曲线的形状，因此还需要其它的度量指标。这些指标也已经存在，如反映曲线总弯曲的全曲率和反映曲线总扭曲的全挠率等与曲线曲率和挠率有关的指标 [ 1 ] [ 2 ] 。然而，这里有两个问题。第一，例如，全曲率这个名称可能不利于应用。我们知道，所谓曲线的曲率是其切矢对于弧长的旋转速度，是一个角速度的概念，而全曲率为曲率对于弧长的积分，结果是角度而不是角速度(两者量纲不同)，但全曲率字面上容易被理解成仍然是一种曲率(角速度)。第二，例如，虽然全曲率的数学意义(特别是闭合曲线)得到了充分的发掘 [ 1 ] [ 3 ] ，但其应用(特别是非闭合曲线和工程应用)似乎没有得到充分的关注。 注意到，圆弧的全曲率等于其圆心角，也就是圆弧对于其圆心所张成的角度。圆心角在一些文献中被称为弧角(arcangle) [ 4 ] - [ 6 ] ，恰好与圆弧的弧长对应。显然，这个名称直观，便于应用。那么，可否将这个概念推广到一般曲线上？本文就这个问题进行了讨论。
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user: 2. 定义 定义1：弧角 设C为E 3 中有限弧长简单正则曲线，称 (1) 为C的弧角，其中，k(s)为C的曲率，s为C的自然参数。 显然，所定义弧角就是曲线的全曲率 [ 1 ] 。 说明： ①如图1所示，作曲线C上任一点P (在其密切平面Π o 上)的密切圆(半径为1/k)，则在忽略三阶以上小量的前提下，C与该密切圆在P点邻近一个微分弧长ds的范围内重合(C与该密切圆在P点至少二阶接触) [ 7 ] 。换言之，ds可视为一段微分圆弧，则其所对应的微分弧角dθ = kds。显然，取dθ的总和作为曲线的弧角定义是合理的。 ②这一弧角概念反映的是曲线切矢方向变化的总角度，或者曲线弯曲的总角度。 ③全挠率不可以作类似的定义，这是因为挠率的作用在于改变微分圆弧ds所在平面(密切平面)的方向，不影响其所对应的圆心角(微分弧角)。 定义2：测地弧角 设C为E 3 中简单正则曲面S上的有限弧长简单正则曲线，称 (2) 为C在S上的测地弧角，其中，k g (s)为C的测地曲率，s为C的自然参数。 显然，所定义测地弧角就是绝对测地全曲率。 说明： ①如图2所示，C为曲面S上的曲线，C g 为C在其上任一点P的切平面Π g 上的(正)投影曲线。作C g 在P点的密切圆(C的测地密切圆，半径为1/k g )，则在忽略三阶以上小量的前提下，C g 与该密切圆在P点邻近一个微分弧长ds g = ds的范围内重合。换言之，ds g 可视为一段微分(测地)圆弧，则其所对应的微分(测地)弧角dθ g = k g ds g = k g ds。显然，取dθ g 绝对值的总和作为曲线的测地弧角定义是合理的。 ②这一测地弧角概念反映的也是曲线切矢方向变化的总角度，但基准是按Levi-Civita矢量平行定义 [ 7 ] 所确定的方向。 ③根据测地曲率的定义，可以得到 [ 7 ] (3) 其中，k(s)为C的曲率，β(s)为C的主法矢，n(s)为S的法矢。 图1. 密切圆(红线所示)、微分圆弧与微分弧角 图2. 测地密切圆(红线所示)、微分测地圆弧与微分测地弧角 定义3：投影弧角 设C为E 3 中(简单正则曲面S上的)有限弧长简单正则曲线，C h 为C在平面Π h 上的(正)投影曲线，其中C上任一点的切矢都不垂直于平面Π h ，称 (4) 为C在平面Π h 上的投影弧角，其中，k h (s h )为C h 的曲率，s h 为C h 的自然参数。 说明： ①如图3所示，作C h 上任一点P h 的密切圆(C的投影密切圆，半径为1/k h )，则在忽略三阶以上小量的前提下，C h 与该密切圆在P h 点邻近一个微分弧长ds h 的范围内重合。换言之，ds h 可视为一段微分(投影)圆弧，则其所对应的微分(投影)弧角dθ h = k h ds h 。显然，取dθ h 绝对值的总和作为曲线的投影弧角定义是合理的。 ②这一投影弧角概念反映的是投影曲线切矢方向变化的总角度。 ③分别应用Meusnier定理和Euler公式 [ 7 ] 并注意到柱面横截线切线方向为最大曲率(绝对值)主方向，柱面母线方向为最小曲率(绝对值)主方向且为0，可以得到 (5) 其中，k(s)为C的曲率，α(s) 为C的切矢，β(s) 为C的主法矢，n h 为Π h 的法矢，s为C的自然参数。 根据(1)、(3)和(5)式，可以得出，对于同一曲线，弧角≥测地弧角，而弧角和投影弧角之间的大小则不定。如果曲线为平面曲线且以其所在平面为投影平面，则三者相等。
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user: 3. 性质 性质1：伪度量 如图4所示，设C为E 3 中有限弧长简单正则曲线并在其上取原点并定向：若C为闭合曲线，则原点为其上任意一点，方向亦任意；若C为非闭合曲线，则原点为其上任一端点，方向离开此点进入曲线内部，则 图3. 投影密切圆(红线所示)、微分投影圆弧与微分投影弧角 图4. 曲线的角度路程 为C上原点到x点曲线段的弧角，其中，s(x)为C上原点到x点曲线段的弧长，L为C的弧长。 令 (6) 不难验证， 是一个比较C上原点分别到x 1 和x 2 点这二段曲线总弯曲程度的伪度量。注意到， 是C上x 1 到x 2 点弯曲角度的增量，因此，可称为C上x 1 到x 2 点的角度路程，其中 为C上原点到终点的角度路程，可称为C的角度路程。 性质2：均匀缩放下的不变量 这是显然的，表明弧角独立于弧长，是反映曲线形状的一个度量指标。 可以得出，以上性质同样适用于测地弧角和投影弧角。 需要指出，目前所称的曲线路程是由弧长所导出的长度路程，这是一个度量。
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user: 4. 应用 如图1~3所示，假定其中三个同名曲线C为同一曲线。现在考虑三种其上固结有直角坐标系O-xyz并且原点O轨迹为C的刚体的运动：第一种，x轴正向与C切矢α(s)同向，其它二个坐标轴方向不限；第二种，x轴正向与C切矢α(s)同向，z轴正向与曲面S法矢n(s)同向，即xOy坐标平面与S的切平面Π g 重合；第三种，x轴正向与切矢α(s)在投影平面Π h 的投影矢量同向，z轴正向与投影平面Π h 法矢n h (s)同向。显然，C的弧角，测地弧角和投影弧角分别代表了对三种刚体分别有意义的角度路程，测地角度路程和投影角度路程。可见，虽然三种刚体的长度路程相同，但它们的三种角度路程可能不同。 不难理解，如图5所示，在一定条件下，三种刚体分别代表了飞行的飞机，行驶的汽车和步行(包括缓跑)的人，其中C为飞机飞行，汽车行驶和人步行的路线，S为汽车行驶和人步行的道路路面，Π g 为汽车当前所在位置路面的切平面，Π h 为水平面。注意到，角度路程，测地角度路程和投影角度路程分别是飞机，汽车和人“拐弯”的结果，或者说，是人为操纵的结果。对飞机来说，“拐弯”就是偏航和俯仰(侧滚虽然也可操纵，但却独立于飞行路线的扭曲，也就是与飞行路线的挠率无关)；对汽车来说，“拐弯”就是左右转向(上、下坡和侧倾由路面控制)；对人来说，“拐弯”就是左右扭转身体(身体由重力控制始终向上，与路面的坡度和倾斜(在一定范围内)没有关系)。 图5. 沿着曲线(a) 飞行的飞机；(b) 行驶的汽车；(c) 行走的企鹅 以上可以看出弧角概念在描述物体运动中的应用价值。仔细分析起来，飞机飞行的角度路程可能意 义不大，但汽车行驶的测地角度路程和人步行的投影角度路程却有很大的意义。汽车和人走直线和经常拐弯显然大不相同：后者需要花费更多的精力，特别是拐较大的弯。例如，同样长度路程的马拉松赛跑，拐弯多成绩可能就要差一些。另外，经常拐弯能耗也要大，因为要克服阻力矩。例如，同样的长度路程，拐弯多时汽车的油耗也必定大一些。在实际操作层面，除了个别情况(如大倾斜弯曲的立交桥)外，路面大都(弯曲时)倾斜不大，利用(3)式计算测地弧角时可以忽略其中二阶小量，这样就会得出与投影角度路程(以水平面为投影面)相同的结果。也就是说，在这种情况下，只需要计算道路平面线形 [ 8 ] 的角度路程(不区分两种角度路程)，而这个计算就是把左右“拐弯”的角度简单相加，不但专业人员，也容易为大众所接受(其实，人们日常生活中已经使用诸如回家的路要拐多少弯，天门山盘山公路99弯 [ 9 ] 等说法，角度路程的概念只是更进一步的定量化而已)。 在其它应用方面，相比测地弧角和投影弧角来讲，弧角的意义要大的多。例如，作为三维大弧度飞行表演的一个指标，三维大角度弯曲的立交桥的一个指标，以及三维大角度弯曲的弯管的一个指标，等。需要指出，在后两个例子中，全挠率也是一个指标。甚至，综合弧角(全曲率)和全挠率的影响，采用Darboux矢量 [ 10 ] 对弧长的积分作为指标则更全面。
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user: 5. 结语 作为圆弧弧角概念的推广，本文提出了与曲线的弧长对应的曲线弧角概念，给出了E 3 中弧角、测地弧角和投影弧角的定义。在此基础上，建立了与长度路程对应的曲线的角度路程、测地角度路程和投影角度路程的概念，指出它们都是伪度量。 弧角可以作为三维线状物体或对象总弯曲程度的评价指标，特别是由其可以导出道路的角度路程概念，这些都显示了其潜在的应用价值。
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user: 摘 要 滑坡变形监测位移直接反映滑坡的变形性状及稳定性状，通过2004~2011年黄土坡滑坡变形的位移速率和累积位移量的关系，分析了滑坡变形监测位移特征及变形特征，根据监测结果，表明黄土坡包滑坡变形具典型的阶跃性特点，为滑坡监测预警与防治提供科学依据。 关键词 :滑坡，监测，变形位移特征，位移速率
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user: 1. 滑坡概况 黄土坡滑坡东距巴东老城区2 km，行政区划隶属巴东县信陵镇。黄土坡滑坡发育于三叠系中统巴东组第二段、第三段以泥岩、泥质粉砂岩、泥灰岩为主的易滑地层中，是一个多期次形成、结构复杂、由古滑坡体和崩滑堆积体组成的复合岩土混合型地质灾害体。以三道沟为界，西、东前缘分别为I#、II#两个临江崩滑堆积体，分布高程在250~260 m以下；其上由园艺场滑坡和变电站滑坡组成，分布高程在180~600 m。黄土坡滑坡区总面积1.358 km 2 ，体积6934.1 × 104 m 3 ，2013年三峡水库蓄水后，黄土坡滑坡浅部和深部变形十分明显 [ 1 ] 。根据变形特征，划分为I#临江崩滑堆积体、II#临江崩滑堆积体、园艺场滑滑体和变电站滑体(图1)，并进行了长期监测。
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user: 2. 滑坡变形与变形监测位移特征 2.1. 变形监测 针对滑坡变形，布置了滑坡区建立了三纵(监纵1、2、3)四横(A、B、C、D)监测剖面组成的立体监测网，I#临江崩滑堆积体布设有8个GPS监测点；II#临江崩滑堆积布设有5个GPS监测点；园艺场滑滑体布设有3个GPS监测点；变电站滑滑体布设有5个GPS监测点，2004年首测，在2004年至2011年期间，滑坡变形较明显，监测的位移变形较大 [ 2 ] (图2~5)。 2.2. 变形位移特征 从上述变形位移曲线及监测数据分析，滑坡变形具有以下特征： I#临江崩滑堆积体反映滑坡变形总体呈持续变形特性，整体呈持续增加趋势；II#临江崩滑堆积2004年~2005年变形阶跃值较小，2006~2011变形呈缓慢增加趋势；园艺场滑坡体呈持续变形特性，在2006年变形最明显，变形阶跃值较大，变形呈缓慢增加趋势；变电站滑坡体变形呈缓慢增加趋势，在2004年~2011年变形呈逐年增大趋势，根据黄土坡滑坡从2004~2011年监测时段分析，滑坡整体同步变形为以下因素所致： ① 巴东县城区降水丰沛，具降雨连续集中、雨量大、强度高等特点，由于排水沟道不够完善，降雨、生活废水形成的水流一方面冲刷、侵蚀边坡坡脚，表明地下水受降雨入渗影响明显，迳流途径短，循环交替迅速，对坡体稳定性影响较大。 ② 变形破坏地段物质组成为多期次崩滑堆积的碎块石土，结构松散，地形主要表现为陡缓相间折线坡间夹多级缓坡平台，一般缓坡段居民建筑物较为集中，人类工程活动强烈，岩土体受后期改造(主要是切坡)扰动较大，透水性较强，具有坡体变形的内在物质基础和地形条件。 图1. 黄土坡滑坡变形监测网点布置平面图 图2. I#临江崩滑堆积体监测点累计水平位移曲线 图3. II#临江崩滑堆积体监测点累计水平位移曲线 图4. 园艺场滑坡体监测点水平位移曲线 图5. 变电站滑坡体监测点水平位移曲线 ③ 在135 m蓄水前，崩滑堆积体前缘临江部位多具有高陡临空面，三峡库区江水洪峰急剧消落期间或滞后数日常引发坍滑体产生，洪水期江水一方面对崩滑堆积体下部坡段冲刷侵蚀，另一方面渗入坡体内浸泡软化崩滑堆积体内的软弱层(带)，使其物理力学性能降低。洪峰大幅度急剧消落期，江水位迅速下降导致坡体内地下水位与江水位产生落差，使其水力坡度增大，动水压力增加，产生潜蚀作用，掏蚀坡脚，致使坡体产生变形；因此，洪水期江水对坡脚的冲蚀、软化作用和洪峰急剧消落影响导致地下水压力变化是滑坡及其它沿江坍滑体变形的主要动力因素，表明滑坡的形成发展与降水快速消落引起的地下水动力作用密切相关，说明江水是影响滑坡稳定性的重要因素。
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user: 3. 滑坡变形位移速率的动态分析 3.1. 滑坡位移速率分析 为了反映滑坡变形监测位移特征与滑坡变形的动态关系，根据累积位移-时间曲线波动较大的情况，对累积位移数据进行了均匀滤波处理。针对影响滑坡变形的主要因素，首先绘制累积变形量与影响因素散点图，找出二者的函数关系类型，主要数据分析处理过程如下： a) 异常数据的剔除与内插 对监测数据中明显异常和误差较大的数据进行了剔除，如：投影后出现的负值、跳跃性大数据。为了保证监测数据的等间隔性，对剔除后的监测数据进行了线性内插处理 [ 3 ] 。 b) 投影 由于监测误差等原因，各监测点累积位移方向有一定的差异，为了便于对比分析，首先统计各监测点累积位移方向，找出各点累积位移方向中出现频率最高的方向作为主滑方向，将各点位移矢量投影到各点主滑方向上，求出各点在主滑方向的实际位移值。 3.2. 滑坡变形位移速率的动态特征 3.2.1. I#临江崩滑堆积体变形速率、II#临江崩滑体变形速率分析 从滑坡稳定性的动态变化过程与监测的当月水平位移速率对比可见，I#临江崩滑堆积体和Ⅱ#临江崩滑堆积体的监测点因沿江而建，稳定性系数较大的值是在该年的10月~次年2月份之间，较小的值出现在5月~9月之间，这与水位的升降、降雨的大小存在明显的对应关系，库水位长期浸泡导致老滑坡的滑带前部软化泥化，力学强度降低，库水位快速消落导致滑坡体内产生巨大的动水压力，地下水位与库水位形成正落差，这是涉水老滑坡复活和新滑坡产生的重要动力因素之一；若滑体渗透性差，库区蓄水时，水自河流向坡体内渗透，其渗透速率缓慢，从而在库水位与地下水位间形成负落差，反压坡体，有利于滑坡的稳定性；而在库水消落期间，地下水向河流排泄，但其排泄速度缓于库水消落速率，从而形成地下水与库水位的正落差，动水压力指向坡体外侧，不利于滑坡的稳定性，这是库区滑坡产生阶跃状变形的主要因素且稳定性的变化与平均位移速率呈负相关性，当稳定性增大位移减缓，稳定性系数变小位移速率变大(图6、图7)。 3.2.2. 园艺场滑坡体、变电站滑坡体变形速率分析 园艺场滑坡体、变电站滑坡体因处于库水位面以上，地下水位对其影响不明显，而大气降雨对滑坡变形的影响主要表现在以下方面：① 降雨入渗饱和岩土体，增大滑体的容重，一定程度上起加载作用；② 降雨形成坡面流，对滑体表部松散土体进行冲刷，改变边坡地形地貌是地表变形的一个因素；③ 降雨入渗软化岩土体，降低滑体的粘聚力，从而改变滑体的力学性质；④ 降雨入渗补充地下水，导致地下水位抬高从而引起水动力条件的改变。根据历年汛期中后缘产生加速(阶跃式)变形分析，当月降雨量大于380 mm时，且一次性降雨大于200 mm时，变形体中后缘产生剧变，月降雨量小于60 mm时坡体变形速率的影响明显减弱。 降雨是滑坡变形的主要诱发因素之一，是导致地表位移速率季节性变化的重要因素 [ 4 ] ，从位移速率曲线图也可以看见，滑体的稳定性与水平位移速率也呈相反对应的关系、随季节性变化明显，阶跃点明显，说明滑体稳定性动态变化明显(图8、图9)。
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user: 4. 结语 黄土坡滑坡是三峡库区水库型滑坡，其变形具典型的阶跃性特点，滑坡稳定性系数与位移速率呈负相关性，位移速率越大，稳定性系数越低。滑坡稳定性系数是表征滑坡稳定现状的直接指标，通过类比滑坡监测变形数据和降雨量大小、库区水位涨幅及人类工程活动等因素，可以掌握滑坡稳定性系数的变化，鉴于滑坡变形监测位移特征能直接、直观反映滑坡的变形性状及稳定性状，监测中掌握滑坡变形监 图6. I#临江崩滑堆积体位移速率曲线图 图7. II#临江崩滑堆积体位移速率曲线图 图8. 园艺场滑坡体位移速率曲线图 图9. 变电站滑坡体位移速率曲线图 测位移特性十分重要，可为滑坡监测预警及防治提供决策依据。
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user: 摘 要 针对风力辅助提水机，在风速随机变化的情况下，依据柴油机控制水泵转速恒定问题，建立了系统仿射非线性T-S模型。基于模糊滑模变结构方法，本文设计了系统水泵速度跟踪控制器，在保证水泵额定转速运行的同时，实现了风能的最大功率跟踪，充分利用了风能。计算机仿真结果验证了该控制策略可行性，这为以后进一步研究奠定了基础。 关键词 :T-S模型，滑模变结构，模糊，风力辅助提水机，仿真
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user: 1. 前言 风能是当今世界最具发展前景的新能源之一，具有重要的开发利用价值。风能的利用方式不仅有风力发电，风力提水，而且还有风力致热等 [ 1 ] - [ 4 ] 。风力提水机被人类应用已有悠久的历史。开发和应用风力和常规能源混合动力提水系统对于节省常规能源，解决广大农牧区的动力短缺，农业灌溉，改善中国的生态环境都有重要的现实意义，因此也越来越受到全球各国的重视 [ 5 ] - [ 8 ] 。 基于T-S模糊模型的建模方法为解决复杂控制系统的分析问题提供了有效途径，其主要思想是将非线性系统的状态空间划分成不同区域，并针对每个局部区域建立线性系统模型，再通过对每个子系统的加权组合得到全局系统 [ 9 ] [ 10 ] 。近年来，基于T-S模糊模型的滑模控制问题开始受到关注和研究参见文献 [ 11 ] - [ 14 ] 。 风力资源受季节和地域形态影响较大，提水系统中，风能和常规能源协同工作，二者存在相互耦合，控制难度大。本文用T-S模糊规则表示该模型，定义一组期望状态变量并将速度恒定问题转化为位移跟踪问题。设计的模糊滑模控制器保证水泵额定转速运行的同时，实现风能的最大功率跟踪，充分利用风能。
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user: 2. 系统组成及控制原理 2.1. 工作原理 系统构成见图1所示，柴油机和电动机共同驱动水泵主轴恒速运转。图中： ， ， ， ， 分别为柴油机输出转矩，电动机输出转矩，水泵给主轴的阻转矩，水泵主轴的转速，风速。在本设计中，采用 控制主轴转速 恒定， 为对主轴转速的扰动，其大小是整流环节跟踪最大功率的结果，随风速 的变化而变化，最大功率跟踪控制本文不作介绍，可参考其它相关文献。依据理论力学相关理论得以下控制系统模型： (1) 图1. 风力辅助提水系统原理图 上式中， 是主轴转角， ， 是主轴转速， ， 是主轴转动惯量， 。 依据离心水泵的机械特性得： (2) 式(2)中 是与水泵结构有关的常数。 柴油机运行过程中输出的转矩是转速 和电子调速器输出轴位移 的函数，即： (3) 式(3)中 是柴油机电子调速器输出轴的位移 [ 15 ] 。结合柴油机的速度特性和调整特性，测试得到 组数据，方法如下： 1) 将调速范围等分为 段，这里取 ； 2) 每段的速度取段末点，依次为： ； 3) 柴油机加负载，其大在允许范围小随机变化，依次将柴油机输出转速控制在 ，记录5组数据，每组数据长度为 ，其中，第 组的数据为 ，基于每组数据，均可获得一个线性映射函数 (4) 上式中 辨识方法是：第 组的数据 的每个样本点到直线式(4)的距离平方和最小，直线上方的点距离平方取正，直线下方的点距离平方取负，这是一个参数 寻优的过程，具体方法见相关文献。 式(4)可以由如下5个模糊规则方程表示： If is then (5) 则任意 时系统线性方程为： (6) 式(6)中的权系数可根据输入量 与各速度段末点 之间的距离获得，即为 (7) 上式中 为灵敏度系统，反映了输入值 远离速度段末点 时隶属度降低的速度。 依据三相异步交流电动机的机械特性得： (8) 式(8)中 是与电动机结构、逆变器输出频率有关的常数(本设计中，输出频率恒定，为50 Hz/秒)； 是转差率； 是逆变器输出电压； 是转子每相绕组的电阻； 是电动机不动( )时转子每相绕组的感抗。 其大小是整流环节跟踪最大功率的结果，随风速 的变化而变化，但每个时刻其值确定。 2.2. 系统模型建立 由式(1)、式(3)、式(8)得： (9) 式(9)中， 为可测状态变量， ， 随机变化，当前时刻值已知， 分别是系统的控制输入和输出。该系统为带干扰的单入单出二阶仿射非线性系统。控制转速 恒定等价于控制 为斜率 不变的斜线。
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user: 3. 风力辅助提水系统的模糊滑模变结构控制 滑模变结构控制是变结构控制系统的一种控制策略。这种控制策略与常规控制的根本区别在于控制的不连续性，即一种使系统“结构”随时间变化的开关特性。该控制特性可以迫使系统在一定的条件下沿规定的状态轨迹作小幅度、高频率的上下运动，即所谓的“滑动模态”和“滑模”运动。这种滑动模态是可以设计的，与系统参数及扰动无关。 设计滑模变结构控制器的基本步骤包括两个相对独立的部分： 1) 设计切换函数 (10) 其中 为系统状态及其各阶导数，选取常数 ，使得多项式 为Hurwitz稳定， 为Laplace算子。 切换函数应使它所确定的滑动模态渐近稳定且具有良好的动态品质。 2) 设计滑动模态控制律 ，使到达条件得到满足，即： 。 滑模控制器中，控制率通常由等效控制 和切换控制 组成。切换控制将系统状态保持在滑模面 上，等效控制迫使系统状态在滑模面上滑动。本文利用模糊规则，建立基于等效控制和切换控制的模糊系统，来消除抖振。 3.1. 等效滑模控制器设计 由式(9)得，设被控对象为 (11) 系统跟踪误差为 (12) 上式中， 是系统状态变量 的目标，则切换函数为 (13) 上式中， ，其中 ，满足Hurwitz条件。 通过取 ，可得 (14) 则等效控制器为 (15) 3.2. 滑模控制器设计 为了满足滑模到达条件 ，其中 ，必须采用切换控制，切换控制器设计为 (16) 滑模控制器为 (17) 稳定性证明： (18) 将式(15) 式(17)代入式(18)，得 (19) 3.3. 模糊控制器设计 根据模糊控制的原理，如果滑模控制器由等效滑模控制和切换控制两部分构成，其控制规则为 If is then is (20) If is then is (21) 其中模糊集 和 分别表示“零”和“非零”。 模糊规则式(20)表示当切换函数 为零时，模糊控制器为等效控制 。模糊规则式(21)表示当切换函数 为非零时，模糊控制器为等效滑模控制 。 采用去模糊化方法，模糊控制器设计为 (22) (23) 当 时， ，此时控制律为传统的等效滑模控制。当 时，通过隶属函数 的变化实现抖振的消除。
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user: 4. 仿真 针对系统式(9)，考虑以下SISO仿射非线性系统 (24) 考虑如下形式的随机干扰 (25) 是 之间的随机数，即 在 随机变化，符合自然界风能的特征。 设采样时间为1秒，系统给定的输入为， (26) 基于模型式(24)，调速范围在这为 ，无量纲，划分为10段，每段速度变化量相等，为6。 模糊系统的输入输出隶属函数形式如图2、图3所示。模糊规则设计为 1) If ( is ) then ( is ) 2) If ( is ) then ( is ) 3) If ( is ) then ( is ) 系统的响应结果如图4所示，根据仿真数据，输出转速误差在 以内。由图4可以看出，系统取得了良好的控制效果，有一定的应用和推广价值。 图4中的曲线输出转角和输出转速是式(24)确定的模型变量，无量纲。 图2. 模糊输入隶属函数 图3. 模糊输出隶属函数 图4. 系统响应的结果曲线
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user: 5. 结论 结合滑模变结构控制器和模糊规则的优点，本文给出了能实现最大功率跟踪的风力辅助提水控制系统的仿射非线性单输入单输出的模型结构，基于模型实现了模糊滑模变结构控制，提高了能源利用效率。仿真结果验证了采用的系统结构和控制策略的有效性和可行性。
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user: 摘 要 本文利用电子探针、LA-ICP-MS等现代测试方法系统的分析山东昌乐刚玉/蓝宝石矿物的元素分布特征，探讨了新生代碱性玄武岩中蓝宝石的成因。昌乐刚玉/蓝宝石矿物中总体杂质含量较低，总含量为1.73%~0.21%，不同样品元素含量具有差异，Fe元素是昌乐蓝宝石中含量最高的杂质元素，也明显高于其他产地的玄武岩型蓝宝石。昌乐蓝宝石中Ga元素含量均高于100 ppm，表明昌乐刚玉显示岩浆型成因，裂纹较发育的刚玉叠加了明显的后期熔体渗透交代作用。通过刚玉边部共生的碱性长石初步估算，刚玉形成的条件应接近或大于1000˚C/23 km。 关键词 :山东昌乐，刚玉/蓝宝石，矿物学，成因
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user: 1. 引言 刚玉在宝石学上称为蓝/红宝石。山东昌乐是我国蓝宝石的重要产地，目前，国内已发现的蓝宝石矿中，昌乐蓝宝石矿规模最大、种类最全。该矿区蓝宝石矿存在次生和原生矿床两种类型，对研究刚玉巨晶的成因有重要意义 [ 1 ] 。我国已发现的蓝宝石产地较多，主要集中在东部沿海地区。由南向北依次有海南、福建、江苏、山东、辽宁、吉林等产地，这些蓝宝石矿床均赋存于新生代碱性玄武岩地区。早在1996年邹进福对含蓝宝石玄武岩地质特征进行了分析认为含矿玄武岩的产出受深大断裂及次级断裂的控制 [ 2 ] ，矿区常可见火山口、火山锥等，含矿岩石类型属新生代大陆碱性玄武岩。刚玉巨晶已知仅通过陆壳玄武岩喷发产出。Guo1996发现在澳大利亚东部，东南亚和中国东部大部分地区的玄武质火山熔岩均发生在拉张活动相关的地区 [ 3 ] 。 前人对该矿区的刚玉及其围岩的矿物学和蓝宝石的宝石学特征、呈色机理、改色优化等方面做过研究 [ 4 ] 。近年来，更多的学者将研究的重心转移到山东昌乐刚玉/蓝宝石的成因机制上来，对此进行了较为深入的研究 [ 5 ] 。大多学者认为昌乐刚玉的形成过程主要经历两个阶段：第一为刚玉的形成阶段，岩浆或交代变质成因的刚玉形成于上地幔或中下地壳；第二为刚玉被后续上升的碱性玄武岩浆捕掳并运移至地表的阶段。但目前为止刚玉巨晶具体的结晶环境及形成机制仍存在着争议，董泽龙等认为其来源为深源捕掳晶 [ 6 ] ，余晓艳等则认为刚玉为快速上升玄武岩浆中的高压巨晶，是玄武岩浆早期深部结晶的产物 [ 7 ] 。刚玉巨晶中富含丰富的固相包裹体和流体熔体包裹体。昌乐蓝宝石中多种固相包裹体既包括无色透明的自形晶体，也有无明显晶形或呈浑圆外观的的黑色包裹体，常见的矿物包裹体类型有锆石、刚玉微晶、铌铁矿、长石、尖晶石和金红石 [ 3 ] ，主要为氧化物、硅酸盐矿物，以及微量的磷酸盐和硫化物矿物。刚玉巨晶中丰富的流体熔体包裹体，主要富含CO 2 、H 2 O，少量H 2 S、N 2 、稀有气体 [ 8 ] ，不混熔相熔体包裹体，部分含有碳酸盐、硫酸盐、氯化物包裹体 [ 9 ] (图1)。 目前，运用微量元素作为描述和解释刚玉宝石的产地示踪剂是一项比较成熟的手段，在刚玉/蓝宝石成因分析和产地推测中广泛应用了LA-ICP-MS测试技术。某些微量元素的存在与某些地质作用密切相关，因此，昌乐刚玉/蓝宝石主量、微量元素的研究对探讨宝石矿物的成因具有重要的指示意义。本文通过结 图1. 山东昌乐刚玉地质简图及采样点 合电子探针和LA-ICP-MS，定性定量的对山东昌乐刚玉进行研究，检测出其内部微量元素的种类和含量，按不同来源的刚玉/蓝宝石进行区分，探讨其分布规律和成因，希望可以为山东刚玉/蓝宝石的全面研究提供一定的借鉴。
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user: 2. 区域地质概况 山东昌乐位于中国东南沿海新生代玄武岩带的东北段，与昌乐蓝宝石矿床有关的碱性玄武岩产出明显受郯庐断裂带山东段的沂沭断裂及其次一级上五井断裂控制。 山东昌乐位于鲁西地区的东北部边缘，昌乐凹陷的南端，野外实地考察时发现约有80余座各种规模类型不一的火山。据山东省区域地质志(1982)全区玄武岩出露面积400 km 2 ，昌乐地区地壳厚度约25~31 km。与刚玉巨晶形成密切相关的火山活动主要分为牛山组和尧山组两个期次。牛山组玄武岩(14.48 ± 0.79 Ma)，主要分布在山坳及下部层位，以含大量气孔及地幔岩包体的碱性橄榄玄武岩和碧玄岩为主，夹棕色泥岩；尧山组玄武岩(4.34 ± 0.19 Ma)，主要分布在方山、北岩等地的山顶，以水平厚层状玄武岩及橄榄辉石粗玄岩为主，可见少量辉绿岩发育 [ 1 ] 。方山碱性玄武岩中刚玉/蓝宝石的寄生岩石主要是碱性橄榄玄武岩和碧玄岩，非含矿层为碱性橄榄玄武岩、橄榄拉斑玄武岩、碧玄岩 [ 10 ] 。含蓝宝石玄武岩与该区外围尧山组不含蓝宝石玄武岩在岩石学特征、岩石化学成分特征、微量元素、稀土元素特征等各个方面，均非常相似；不同之处在于含蓝宝石矿层同时含有大量幔源包体及多种巨晶矿物，原生的蓝宝石与二辉橄榄岩包体紧密伴生 [ 11 ] 。原生蓝宝石矿床只赋存在玄武岩的某些特定层位，根据野外地质调查，可以将含矿地层进行进一步划分：表面为层厚2 m的含玄武岩砾石第四系风化粘土层；其下为青灰色气孔玄武岩层，玄武岩常具斑状结构，层厚25 m，在22~25 m层位的玄武岩中出现刚玉/蓝宝石，并发现含有橄榄岩包体；在层深27~31米处存在一层4 m厚的含矿地层，顶层为1 m厚的区域未见到刚玉/蓝宝石，为含橄榄岩包体的玄武岩，以下3 m中具有刚玉/蓝宝石的赋存，刚玉/蓝宝石赋存在玄武质火山角砾岩中；层深31~43 m为12 m厚的青灰色气孔玄武岩层，具斑状结构，斑晶常发生伊丁石化；层深43~48 m为5米厚的浅灰色致密块状玄武岩；层深48~51 m为发生较重风化的青灰色含橄榄岩包体玄武岩，层厚约3 m；层深51~55 m为青灰色气孔状玄武岩；在层深55~59 m处，刚玉/蓝宝石再次出现在浅灰色杏仁状玄武岩层，此层位中含幔源包体较少；层深63 m，厚度4 m的层位为块状构造的含橄榄岩包体玄武岩，其中橄榄岩已受到风化，玄武岩中含有刚玉/蓝宝石；层深67 m处为含有刚玉/蓝宝石的青灰色致密块状玄武岩，此层位玄武岩中含有少量的橄榄岩包体。由此可见，方山含刚玉层至少4层，每层之间可间隔十几米到几十米不等，其中部分层位又可分为几个小层。含矿层厚5~6 cm到30 cm不等，一般呈水平层状延伸，在某些部位可以增厚或尖灭。次生蓝宝石矿床赋存在从方山脚下到辛旺一带的残坡积砂矿和冲积砂矿中，地质观察和地球化学研究表明这些刚玉原生于玄武岩中 [ 3 ] ，经风化剥蚀和搬运沉积作用运移至现在的位置 [ 8 ] 。
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user: 5. 结论 本文在前人对山东昌乐刚玉/蓝宝石的研究基础上，进一步对其矿物学特征进行了总结；通过电子探针测试方法，对昌乐蓝宝石主量元素进行了分析；通过LA-ICP-MS对昌乐刚玉的微量元素的测试，探讨了刚玉的成因。主要得出如下结论： 对昌乐蓝宝石中主量元素的测试，其中含量最高的杂质元素是Fe。通过LA-ICP-MS测试对昌乐蓝宝石微量元素的分析，得出结果与电子探针数据相一致，Fe含量最高，昌乐蓝宝石中Ti含量过低，导致低Fe/Ti比值，这是昌乐蓝宝石颜色过深的重要原因之一。蓝宝石样品中Ga元素含量均在100 ppm以上，与其他大部分玄武岩型蓝宝石的Ga含量一致。 昌乐刚玉显现出岩浆型的成因特征，裂纹较发育的刚玉样品明显地显示叠加了后期熔体的深部交代作用。昌乐刚玉也呈现出碱性熔体中结晶的地球化学成分特征。 刚玉生长后期与碱性长石共生，形成的温度接近1000℃，深度约在22.7~23.8 km处。
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user: 摘 要 目的：优化和改进奥美沙坦酯杂质A和C的合成反应条件，提供了一条简单实用的合成奥美沙坦酯杂质A和C杂质对照品的路线。方法：杂质A由原料1通过一步酸解脱除三苯甲基保护基，然后用丙酮重结晶得到，而杂质C则通过原料2经叔醇官能团脱水成双键和酸解脱除三苯甲基保护基两步反应，最后通过柱层析得到。结果：优化了反应条件，重现性好，纯度大于95%符合杂质对照品要求。结论：本方法反应方法操作简单实用，重现性好。 关键词 :奥美沙坦酯，杂质A和C，合成
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user: 1. 引言 奥美沙坦酯是一种新型的经FDA批准上市的血管紧张素II受体阻滞剂，主要用于治疗高血压，具有半衰期长、不良反应少、疗效显著等优点 [ 1 ] - [ 3 ] 。但是其在工艺生产和储存过程中，会产生一些杂质。杂质的存在直接或间接的影响着药品的纯度和质量，因此，为保证药品质量和患者用药安全，就需要对奥美沙坦酯的杂质进行定量和定性的研究 [ 4 ] - [ 8 ] 。奥美沙坦酯活性成分中可能存在的杂质A-F如图1所示。本文主要研究杂质A和C的合成路线，为该仿制药的药物质量研究提供符合纯度要求的杂质标准对照品。杂质A的合成由起始原料1经一步酸解脱除三苯甲基保护基得到，而杂质C则通过原料2经叔醇脱水和酸解去除保护基得到(具体路线见图2和图3)。 图1. 奥美沙坦酯杂质A-F 图2. 杂质A的合成 图3. 杂质C的合成
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user: 2. 实验部分 2.1. 仪器和试剂 集热式恒温加热磁力搅拌器(南京文尔设备有限公司)，磁力搅拌器(南京文尔仪器设备有限公司)，旋转蒸发仪(上海申胜生物技术有限公司)，电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)，核磁共振仪 Bruker AV300 (内标TMS) (BRUKER公司)，质谱 AGILENT 1200 LC-MSD (安捷伦公司)，试剂为分析纯，使用前未进一步纯化。 2.2. 合成方法 2.2.1. 杂质A：4-(1-羟基-1-甲基乙基)-2-丙基-1-[[2'-(1H-四唑-5-基)-联苯-4-基]甲基]-1H-咪唑-5-羧酸 的合成(图2) 取20 mL 75%乙酸水溶液，加入原料(11.0 g， 1.45 mmol， Mw = 688.84)，升温至50℃反应1小时。停止反应，将反应液冷却至室温，有白色晶体析出。抽滤，将滤液旋蒸得粘稠油状液体，加入20 mL水，用饱和碳酸氢钠调节pH值至6~7，抽滤得浅黄色固体，用大量二氯甲烷洗涤，最后用丙酮重结晶得产物0.43 g白色粉末，产率约66%。HPLC：96.8%。 红外：3420，2970，1636，1462~1572，1364~1431，1336，1051~1190。 氢谱： 1 H NMR (300 MHz， DMSO) δ：7.66 (m， 2H)，7.57 (m， 2H)，7.08 (m， 2H)，6.97 (m， 2H)，5.66 (s， 2H)，2.58 (m， 2H)，1.54 (m， 8H)，0.85 (m， 3H)。 碳谱： 13 C NMR (300 MHz， DMSO) δ 160.9，155.0，152.7，150.5，141.0，138.1，136.8，130.9，130.5，129.0，127.7，125.9，123.4，118.1，70.6，47.0，29.6，27.9，20.4，13.5。 质谱：ESI/MS [M + 1]：447.2，ESI/MS [M + 1]：445.2。 2.2.2. 中间体1：4-(1-甲基乙烯基)-2-丙基-1-((2'-(1-三苯甲基-1H-四唑-5-基)-[1，1'-联苯]-4-基)甲基)-1H-咪唑-5-羧酸(5-甲基-2-氧代-1，3-二氧杂环戊烯-4-基)甲酯的合成(图3) 在100 mL的三颈圆底烧瓶中加入原料2 (2 g， 2.50 mmol)，50 mL甲苯和0.1 g对甲苯磺酸，回流反应9小时。取出反应瓶，瓶内液体呈棕色，内壁有油状物质附着，以二氯甲烷溶解，然后将液体旋干，得棕色泡沫状固体。柱层析分离提纯，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯 = 5:2，将样品用少量二氯甲烷溶解，采取湿法上样。最终得浅黄色胶状物0.8 g，产率为40%。 2.2.3. 杂质C：4-(1-甲基乙烯基)-2-丙基-1-[[2'-(1H-四唑-5-基)联苯-4-基]甲基]-1H-咪唑-5-羧酸(5-甲基-2-氧代-1，3-二氧杂环戊烯-4-基)甲酯的合成(图3) 在100 mL三颈圆底烧瓶中加入0.8 g中间体1和40 mL乙腈，将反应体系放在冰盐浴中冷却到−10℃，然后缓慢加入1.5 mL浓盐酸，加完后继续反应6小时。加入200 mL水，抽滤除去析出的白色粉末状固体，滤液加入220 mL乙酸乙酯，并用饱和碳酸氢钠调节pH值至6左右。分出有机相用饱和盐水洗，再用无水硫酸钠干燥，抽滤，旋干，得0.3 g白色固体粉末，产率70%。HPLC：97.7%。 红外：3417，2894~2966，1822，1709，1640，1466~1640，1372~1393，1227，1007~1134。 氢谱： 1 H NMR (300 MHz， DMSO) δ：7.59 (m， 4H)，7.05 (m， 4H)，5.46 (m， 2H)，5.25 (m， 2H)，5.04 (s， 2H)，2.58 (m， 2H)，2.02 (m， 6H)，1.60 (m， 2H)，0.89 (m， 3H)。 碳谱： 13 C NMR (300 MHz， DMSO) δ 159.7，155.0，152.0，151.7，148.7，141.0，140.2，138.2，137.7，136.4，133.1，130.9，130.5，129.0，127.7，125.8，123.4，117.0，53.6，47.3，28.1，22.1，20.3，13.5，8.7。 质谱：ESI/MS [M + 1]：541.3，ESI/MS [M + 1]：539.2。
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user: 3. 结果与讨论 参照奥美沙坦酯的合成 [ 1 ] ，杂质A中的三苯甲基保护基(Trt)选择乙酸水溶液中进行酸解脱除，是因为原料1和杂质A能溶于其中，而生成副产物乙酸三苯甲基酯不溶，通过简单抽滤即可分离除去。另外，Trt对乙酸比较敏感，在65℃~75℃下加热1小时就可以脱除干净，碱中和处理后从滤液中过滤得到的粗品外观带有浅黄色，HPLC测试显示纯度只有大约85%左右。但是我们发现用二氯甲烷进行打浆处理可以除去表面的颜色得到白色固体，然后经过2次丙酮重结晶后HPLC纯度可以提高到95%以上。 参照文献方法 [ 9 ] [ 10 ] ，杂质C的合成经由两步反应完成，第一步原料2以对苯甲磺酸为催化剂，通过甲苯共沸除水的方法来实现叔醇脱水到烯烃双键的转变，但实际实验结果显示反应很难进行完全，而且我们发现随着反应的进行，产生的中间体1将包裹原料2以及副反应产物以油状物的形式游离于反应溶液，并附着在瓶壁。因此，为了简化处理，反应结束后我们直接通过倾析的方式将反应液和油状物分离，然后用二氯溶解油状物进行柱层析分离得到中间体1。接着，杂质C的前体即中间体1是在−10℃温度下在浓盐酸/乙腈体系中脱去氨基上的Trt保护基，选择低温可以抑制中间体1上的酯基发生酸性水解的副反应。在该反应条件下，Trt保护基脱去后形成的副产物三苯甲基氯易溶于乙腈而微溶于水，而杂质C以盐酸盐的形式溶于水中，因此利用二者溶解度的差异可以将副产物三苯甲基氯与目标物杂质C进行有效分离。最后对反应液碱化中和，有机溶剂萃取可以直接得到符合杂质对照品药品的杂质C纯品。
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user: 4. 结论 本文通过优化和改进文献反应条件，提供了一种简单实用的奥美沙坦酯杂质A和C的合成方法。杂质A和C分别经一步和二步反应就可以获得，纯度大于95%，符合杂质对照品的技术要求。本文提供的方法后处理操作简单实用，重现性好，适合快速获取用于奥美沙坦酯质量研究的杂质A和C的对照品。
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user: 摘 要 神经元丢失是阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease， AD)的主要病理特征之一，而神经元凋亡则是引起神经元丢失的主要原因。APP/PS1双转基因小鼠能够很好地模拟AD的病理变化，是目前国际上公认的AD转基因动物模型，因此被广泛地应用于AD相关的研究。本文对AD神经元凋亡及APP/PS1小鼠在这一方面的应用情况做一综述。 关键词 :阿尔茨海默病，神经元凋亡，APP/PS1小鼠
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user: 1. 引言 阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease， AD)是一种以认知功能障碍、学习记忆能力减退、行为举止异常为临床特征的进行性神经退行性疾病 [ 1 ] 。中国科学院施一公院士称 [ 2 ] ，现在世界上有4700万人饱受这种疾病的困扰，每3秒钟就有一个新的病人出现，预计2050年时，我们将会有超过1.3亿人受它的困扰。AD起病隐袭，诊断确定之后具有不可逆性，因其发病机制尚不清楚，所以目前仍缺乏有效的治疗方法。β-淀粉样蛋白(Amyloid β peptide， Aβ)在胞外沉积形成的神经炎性斑(又称老年斑，Senile Plaque， SP)，异常过度磷酸化的Tau蛋白在胞内形成的神经原纤维缠结(Neurofibrillary Tangles， NFTs)，以及神经元丢失是AD的主要病理特征 [ 3 ] 。临床尸检表明，AD病人脑中存在大量凋亡神经元 [ 4 ] ，由各种病理过程最终导致的神经元丢失是AD患者出现记忆认知功能缺陷的主要原因，而神经元凋亡在这一过程中扮演着重要角色 [ 5 ] ，并且越来越多的证据表明，AD的发病可能与Aβ诱导的神经元凋亡密切相关 [ 6 ] [ 7 ] 。
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user: 2. Aβ级联假说 如前所述，AD的确切发病机制尚不明确，围绕老化、遗传和环境等多种因素提出了不同的假说，目前得到广泛认可的是Aβ级联假说(Amyloid cascade hypothesis)。该假说认为Aβ在脑内沉积作为AD病理改变的中心环节，可引发一系列病理过程，这些病理过程又反过来促进Aβ沉积，最终形成一种级联式放大效应 [ 8 ] [ 9 ] 。 Aβ是淀粉样前体蛋白(Amyloid Precursor Protein， APP)经β分泌酶和γ分泌酶水解形成的多肽片段，一般由38~43个氨基酸残基构成，以Aβ40和Aβ42为主 [ 10 ] ，其中Aβ42为β片层结构，由于疏水性强，容易沉积，具有神经毒性。正常生理情况下90%为Aβ40，只有少量Aβ42，而AD患者脑内Aβ42增多，导致Aβ42/Aβ40比例失衡。增多的这部分Aβ42在大脑皮层和海马等区沉积形成神经炎性斑的核心，可以通过激活小胶质细胞引起脑内炎性反应，损害线粒体导致能量代谢障碍，诱导氧自由基过多生成而引起氧化应激损害，激活蛋白激酶以促进tau蛋白的异常磷酸化，激活脑内细胞凋亡通路而介导神经元凋亡，这一系列的病理改变又会反过来促进Aβ生成增加和异常沉积，从而产生正反馈的级联放大效应，最终导致神经元减少，引发AD患者临床认知和行为症状。 基于此项假说，我们需要寻找合适的AD动物模型以模拟AD患者脑内Aβ沉积形成神经炎性斑的病理特征，目前国际公认的并被广泛应用于AD研究的是APP/PS1双转基因小鼠 [ 11 ] 。
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user: 3. APP/PS1双转基因小鼠的病理变化特点 通过重组基因组技术将人类突变的APP基因和PS1基因转染小鼠形成的APP/PS1双转基因小鼠AD模型，因APP的突变使得其与β分泌酶的结合位点发生改变，引起β分泌酶的活性升高，进而导致Aβ的总量生成增加；突变的PS1基因引起γ分泌酶的活性改变，进而导致APP的代谢过程发生改变，选择性地引起构成神经炎性斑主要成分的Aβ42产生和增加，因此可以很好地模拟早发并且逐渐发展的AD患者脑内神经炎性斑的形成过程 [ 12 ] 。 APP/PS1双转基因小鼠主要包括APP swe /PS1 dE9 、APP swe /PS1 M146L 、APP swe /PS1 L166P 、APP SL /PS1 M146L 双转基因小鼠等 [ 13 ] 。APP/PS1双转基因小鼠与单转基因的或采用其他方法产生的AD动物模型相比，无一例外地加快了Aβ的沉积速度，使动物模型脑内形成神经炎性斑的年龄显著降低。
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user: 4. 脑内Aβ沉积所诱导APP/PS1小鼠神经元凋亡的病理特点 Takeuchi等 [ 14 ] 的研究发现，同时表达APP和PS1突变基因的小鼠有显著的年龄相关的Aβ沉积，海马CA1区和相关皮质的神经元丢失与非转基因或单转基因小鼠的相比最高可达20%，这与刘美霞 [ 15 ] 等对9月龄APP/PS1双转基因小鼠海马CA1区的病理观察结果相一致。应用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TdT-mediated dUTP Nick-End Labeling， TUNEL)染色检测小鼠齿状回神经元凋亡情况发现，野生型小鼠齿状回几无凋亡神经元，APP/PS1双转基因小鼠齿状回可见较多的凋亡神经元，凋亡指数显著高于野生型小鼠 [ 16 ] 。况超等 [ 17 ] 通过神经元Nissl染色发现双转基因小鼠海马DG区神经元明显丢失，经过药物干预而改善DG区神经元的小鼠的空间学习记忆能力有明显提高。对APP SL /PS1 KI 小鼠的检测发现，除了意料之中的细胞外Aβ迅速沉积，在其海马CA1区出现年龄依赖性的神经元大量丢失，还有10月龄的小鼠不论雌雄都在CA1P2亚区有广泛的神经元丢失，而这种丢失最早在6月龄的雌鼠脑内就能观察到 [ 13 ] 。CA1P2亚区的神经元丢失均匀延伸至锥体层，并且与胞外Aβ沉积位置是否临近无关，这种现象与有些双转基因模型观察到的神经元凋亡局限在神经炎性斑附近有很大不同。 值得注意的是，双转基因小鼠脑内神经元凋亡并非出现在所有的脑区，Lee等 [ 18 ] 的研究结果显示，16月龄的APP/PS1小鼠并未出现在AD患者脑内可观察到的纹状体胆碱能神经元以及基底核胆碱能神经元的丢失，但是12-16月龄的双转小鼠基底核的ChAT-ir神经元与同龄的非转基因小鼠相比明显增大，提示其细胞骨架和(或)轴突运输可能出现缺陷。陈寒等 [ 19 ] 则证实，APP/PS1小鼠随着年龄的增长，其前联合存在轴突的丢失而髓鞘则保持相对完整。
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user: 5. 采用药物或其他治疗方法干预APP/PS1小鼠神经元凋亡的研究现状 由于AD发病机制尚无定论，目前针对该病的药物或治疗方法都还处于缓解其病理症状的阶段。梓醇治疗能够通过改善APP/PS1小鼠脑内神经元及突触的丢失来显著缓解其焦虑情绪 [ 20 ] 。龙志敏等 [ 21 ] 使用丙戊酸钠(Valproic Acid sodium salt， VPA)干预APP/PS1双转基因小鼠，通过Nissl染色发现VPA治疗组小鼠皮质和海马内的神经元数目较生理盐水组增加，TUNEL染色显示VPA治疗组小鼠脑内凋亡神经元显著减少，这可能正是VPA治疗组小鼠空间记忆能力比空白组小鼠显著增强的原因。不止是药物干预，跑步 [ 22 ] 也能通过降低APP/PS1小鼠海马CA1区与齿状回区域内神经元凋亡来延缓早期AD模型小鼠空间学习记忆能力的下降。与此相类似的实验结果还有，小强度跑台运动可能通过抑制神经元凋亡来减少APP/PS1小鼠海马齿状回神经元的丢失 [ 16 ] 。 不同治疗手段干预APP/PS1小鼠神经元凋亡的机制是不同的。表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin Gallate， EGCG)可以明显抑制APP/PS1小鼠脑内p75 NTR 通路，降低其剪切产物p75 ICD 表达以及JNK2磷酸化水平，减少p53和cleaved-caspase 3蛋白表达，从而抑制神经元凋亡，发挥神经保护作用，以改善学习记忆障碍。地黄饮子 [ 23 ] 可以降低双转基因小鼠脑组织的神经元凋亡，其机制与提高脑组织中Bcl-2 mRNA表达，同时降低Bax mRNA、Caspase-3 mRNA表达有关。陈月等 [ 24 ] 以C57小鼠作为对照，APP/PS1双转基因小鼠作为模型组和β-蜕皮甾酮处理组，免疫组化结果显示，与模型组相比，给药组Bcl-2蛋白表达增加，Bax蛋白表达减少，从而证明β-蜕皮甾酮能够改善转基因小鼠的学习记忆能力，可能与抑制了海马相应区域神经元的凋亡相关。独活香豆素 [ 25 ] 能够减少双转基因小鼠脑内神经性损伤，是通过增强中分子量神经丝蛋白表达和减少神经元凋亡，但是抑制凋亡的具体机制有待于进一步的探究。
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user: 6. 展望 APP/PS1双转基因小鼠具备特有的遗传学优势，是一种基于病因(假说)的阿尔茨海默病动物模型，这使其成为研究阿尔茨海默病发病机理的理想模型。但是我们也应该看到，这种动物模型还不能完全模拟发生在阿尔茨海默病患者身上的病理变化，而且也还应该对双转小鼠神经元凋亡的机理进行更加深入透彻的研究，以有助于寻找阿尔茨海默病的发病机制，为开展对阿尔茨海默病的病因治疗提供有效载体。预计未来通过应用APP/PS1双转基因小鼠，把阿尔茨海默病的研究重点集中在寻找可以抑制或清除β淀粉样蛋白在脑内沉积的药物将大有可为。
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user: 摘 要 精神分裂症是一种慢性致残性精神障碍。由于发病早、病程长、发病率高且病情严重，精神分裂症给社会带来沉重的经济负担。目前对精神分裂症的治疗主要使用典型和非典型抗精神分裂症药物。然而典型抗精神分裂症药物仅对阳性症状有效且同时还伴有严重的锥体外系不良反，非典型抗精神分裂症药物虽然对阴性症状和认知障碍有一定改善作用且锥体外系不良反发生率显著降低，但却又出现其他不良反应。因此，需要开发更为安全有效的抗精神分裂症药物。近年来研究发现，与抗精神分裂症药物开发相关的靶点包括多巴胺受体、5-HT受体、Glu受体、大麻受体和sigma受体等。本文对与精神分裂症相关的靶点及药物研究进展进行综述。 关键词 :精神分裂症，药物治疗，靶点