mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
蒙特卡罗方法在X光源尺寸测量中的应用

利用蒙特卡罗方法对两种X光源尺寸测量方法狭缝法和刃边法进行了模拟,比较了在不同实验布局条件下的模拟结果,指出X射线的强穿透性对成像具有较大的影响,使狭缝像的底部展宽,影响对光源特性的判断,同时使刃边法的测量精度在一定程度上受对中精度的制约。为减小其影响,在保证不降低图像接收范围、图像对比度以及测量精度的基础上,设计了新的狭缝法实验测量布局,同时建议用ROLLBAR法代替刃边法进行测量。
采用罗戈夫斯基线圈诊断径向束流

罗戈夫斯基线圈具有结构简单、高频特性好等特点而被广泛应用于脉冲电流测量。提出了用两个自积分式罗戈夫斯基线圈诊断径向束流的方法,在此基础上设计了两个用于径向束流诊断的自积分式罗戈夫斯基线圈,对其进行了标定。当标准电流的上升沿为30 ns时,罗氏线圈响应时间约为10 ns;整个系统的测量误差约为4.7%。从标定结果来看,该系统的频率响应特性和测量精度能够满足ns级束流诊断的要求,该方法可以用于径向结构高功率微波器件的束流强度测量.
An Improved Measurement of Fluorescence Resonance Energy Transfer to Analyse Protein-protein Interaction in Protein Homodimer

Fluorescence resonance energy transfer (FRET) is increasingly used to study inter-and intra-molecular interactions in living cells. Since being proportional to the concentration of the donor-acceptor complex, FRET value must be normalized to exclude the influence of the ratio and the concentration of donor and acceptor for comparison. Different from the intra-molecular FRET which is simplified by the fact that the concentration of the donor is equal to that of the acceptor, the inter-molecular FRET is usually too complicated for most existing measurements to quantify exactly. We deduced the exact proportion of the donor-acceptor complex based on a unique characteristic of homodimer, a special kind of the intermolecular interaction, developed an exact quantification measurement of the FRET. We proved the novel method can generate more reliable estimation of FRET value by comparison with other methods using a homodimer, estrogen receptor alpha (ERα), as a FRET pair.
两间隙毛细管等离子体射流发生器主放电数值模拟

消融放电毛细管等离子体发生器产生的等离子体射流具有密度高和温度相对低的特性,在许多领域都具有潜在的应用前景。利用1维流体模型对两间隙毛细管等离子体射流发生器的主放电特性进行了模拟计算分析。模型考虑了焦耳热效应和管壁烧蚀对放电特性的影响。在管壁消融这种反馈稳定机制作用下,毛细管放电处于准稳态,其产生的等离子体温度在放电期间保持恒定。在放电能量为1 kJ的条件下,聚乙烯毛细管等离子体温度可达3 eV,电子密度可达10~(25)m~(-3)量级,射流速度接近10 km/s。改变放电输入的焦耳热功率密度,等离子体温度和速度变化较小,但气压、质量密度以及等离子体电子密度等特性参数均可以获得较大幅度的改变.
一对一遭遇时飞机生存力-探测时间解析模型

考虑探测事件的发生时间对开火、击中以及杀伤事件的影响,分析飞机与威胁的一对一遭遇情形,推导出飞机遭遇打击的次数的概率分布以及特定打击次数下飞机的生存概率,最后得到了一对一遭遇飞机生存力-探测时间的解析求解公式。该解析模型精确考虑了威胁与飞机遭遇的全过程,包括:探测,跟踪、开火以及重新装弹、开火等。根据该模型,不仅可以计算一对一遭遇飞机生存概率,而且可以方便地绘制生存力随平均发现时间、一次打击杀伤概率等参数变化的曲线。算例和分析结果表明该模型计算简便、合理有效.
农林飞机近地作业飞行的横航向稳定特性

分析了地面效应对飞机产生附加滚转和偏航力矩的气动新机理,研究了农林飞机近地作业飞行时横航向气动特性随高度的变化规律,推导了考虑地面效应影响时的飞机横航向静稳定性新准则,并分析了不同飞行高度时这些静稳定性的变化趋势。采用地效区内飞机的运动方程,计算并分析了农林飞机不同作业高度下的横航向模态特性及变化规律,并进行了模态特性的简化和验证分析。
滚转运动对乘波飞行器气动特性的影响

乘波飞行器运动过程中的非定常气动特性是高超声速飞行中的重要物理问题之一。采用数值模拟方法模拟了乘波飞行器在固定迎角下绕其对称轴强迫滚转运动这一过程。比较了在不同频率和滚转角下乘波飞行器的气动特性。计算格式采用AUSM类格式中最新的AUSM~+-up格式。计算结果表明:AUSM~+-up能很好地模拟飞行器滚转运动这一非定常过程;滚转运动时,所设计的乘波飞行器能使高压气体很好地附着在乘波飞行器下表面从而使其具有较好的气动特性;当频率较大时,乘波飞行器由于角速度的诱导作用会导致升力出现迟滞现象;做滚转运动时,滚转力矩小于零,产生正阻尼,乘波飞行器不会产生"摇滚"运动.
基于粗糙集的空战效能多指标综合评估模型

根据现代空战的特点,构建了空战效能评估指标体系,由于超视距空战和近距格斗是现代空战的两个主要模式,因此在指标体系中分别引入了与这两种模式直接相关的分项能力,并且给出了各分项能力的计算模型,针对以往效能评估的多指标综合评价模型中权系数确定的主观性问题,应用粗糙集理论对第3代战斗机的各种指标数据进行挖掘,利用信息熵概念求得各指标的属性重要度,并归一化处理为各指标的权系数,克服了传统权系数确定方法的主观性。最后,建立了空战效能评估的多指标综合评价模型,通过实例计算验证了该模型的有效性。
濒危植物桫椤个体生态场的研究

通过构建桫椤(Alsophila spinulosa)个体生态场模型,对福建瓜溪桫椤自然保护区内不同地段的桫椤个体生态场特性进行了分析讨论。研究结果显示,8个不同地段的桫椤种群平均个体生态势最大值大小次序为Q5>Q6>Q4>Q3>Q8>Q7>Q2>Q1,个体小的桫椤个体生态势小,个体大的生态势则大;不同地段桫椤种群平均个体生态势的消减形式都近似于Gaussian分布;生态场有效作用距离从0.058～8.475 m不等,作用范围在0.0036～381.307 m~2,大小次序为Q5>Q6>Q4>Q3>Q8>Q7>Q2>Q1.
升金湖植物区系及其群落演变

升金湖国家自然保护区是我国重要的湿地自然保护区，通过实地调查，在分析升金湖植物群落现状与变化的基础上，探讨了水产养殖对升金湖植物群落的影响。调查发现升金湖共有水生和湿生维管植物43科94属125种，其中发现圆基愉悦蓼（Polygonum jucundum var．routundum z．z．Zhou et Q．Y．Sun）这一新亚种；滩涂植物群落主要为白朗苔＋阿齐苔群丛（Ass．Carex brownii＋Carex argyi）、圆基愉悦蓼群丛（Ass．Polygonum jucundum var．routundum）和蓼子草群丛（Ass．Polygonum cripolitanum）；水生植物群落包括菰群丛（Ass．Zizania caduciflora）、菱群丛（Ass．Trpa sp．）、芡群丛（Ass．Euryale ferox）、菹草群丛（Ass．Potamogeton crispus）、金鱼藻群丛（Ass．Ceratophyllum demersum）、聚草＋金鱼藻群丛（Ass．Myriophyllum spicatum＋Ceratophyllum demersum）、聚草＋苦草＋水车前群丛（Ass．Myriophyllum spicatum＋Vallisneria natans＋Ottelia alismoides）等。目前全湖水生植被的盖度仅约30％。通过多年的调查记录对比，升金湖沉水植被严重退化，过度的水产养殖可能是主要因素，保护水生植被刻不容缓。
孑遗植物水松(Glyptostrobus pensilis)种群生命表和谱分析

对屏南水松(Glyptostrobus pensilis)种群依胸径大小分级,以林木径级结构代替年龄结构,采用匀滑技术,编制水松种群静态生命表,绘制死亡率曲线、危险率曲线及存活曲线,分析水松种群动态变化趋势。结果表明,水松种群的存活曲线趋于Deever-Ⅲ型,幼苗稀缺是其濒危的重要原因之一。水松种群天然更新过程是通过水松不同龄级的株数分布波动而表现的,谱分析表明,水松种群动态不仅受基波影响,而且在第10龄级呈现较小的周期波动,其机制与水松高生长特性有关。
骨碎补科两种植物配子体发育的研究

首次报道了骨碎补科(Davalliaceae)的大叶骨碎补(Davallia formosana Hayata)和阴石蕨[Humata repens(L.f.)Diels]配子体发育过程。两者孢子均为单裂缝,椭圆形,不具周壁,书带蕨型(Vittaria-type)萌发;成熟原叶体心形,边缘及背腹面均分布有毛状体;精子器和颈卵器类型为同型孢子薄囊蕨类所具有的一般类型。总结了大叶骨碎补(D.formosana Hayata)和阴石蕨[H.repens(L.f.)Diels]的配子体发育在孢子大小、原叶体边缘细胞形状、精子器和颈卵器形态及毛状体产生时间等方面的异同,初步讨论了这两个种配子体的抗逆性、营养繁殖、假根功能及其可能的系统学意义。
Nd-(Fe,Co,Zr)-B纳米复合磁体的研究

利用XRD,TEM和DTA研究了不同淬火辊速度、晶化处理温度与时间对α-Fe/Nd_2Fe_(14)B型Nd_(10.5)Fe_(78.8-x)Co_(5.0)Zr_xB_(5.7)纳米晶复合磁体结构和磁性能的影响规律。冷却辊速为25 m.s~(-1)的Nd_(10.5)Fe_(78.8-x)Co_(5.0)Zr_xB_(5.7)快淬态条屑具有纳米晶复合磁体结构,不经晶化处理就可获得较好的永磁性能。研究了Zr的添加和晶粒尺寸对性能的影响规律。添加0.5%(原子分数)Zr的合金进行700℃×10 min的晶化处理后可获得较好的永磁性能。分析了微观结构和性能变化的机制。
电沉积制备掺杂镧的Ni(OH)_2及其超电容特性

用电沉积法制备掺杂La的Ni(OH)_2超级电容器材料。通过XRD对掺杂La的Ni(OH)_2进行结构表征,并采用三电极体系模拟电池对其电化学性能进行研究。研究结果表明:Ni(OH)_2和La(OH)_3的沉积过程主要受电化学极化控制,有利于获得均匀细致的结晶,且La(OH)3没有单独成相,可能是以La~(3+)形式掺杂在了Ni(OH)_2的晶格中。当Ni(NO3)2(0.5M)∶La(NO_3)_2(0.25M)=9∶1(体积比)时,掺杂La的Ni(OH)_2电极材料的放电容量最大,可达到840 F.g~(-1),且循环可逆性较好。当以1000 mA.g~(-1)放电时也能达到670 F.g~(-1)。
钢筋锈蚀的光纤光栅监测

基于光纤光栅应变中心波长会发生漂移的原理,探讨了一种新的光纤光栅腐蚀传感器.设计了布拉格光栅来监测在役钢筋的锈蚀,通过光纤光栅的应变来监测钢筋锈蚀过程.单独设置一根光纤光栅来测量温度引起的光栅应变.通过两根光纤光栅监测应变,可分离出钢筋由于锈蚀所引起的体积变化.这种光纤光栅锈蚀传感器通过监测光栅波长随钢筋锈蚀漂移直接测量钢筋锈蚀程度,而且不受锈蚀因素的影响,可用于混凝土结构中钢筋锈蚀早期的监测.
稀土改性固体氧化物燃料电池阳极催化材料的制备和表征

采用硝酸盐共分解法制备稀土改性固体氧化物燃料电池阳极催化材料NiO_xRE_yO_z。用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、扫描电镜(SEM)等表征手段考察了材料的物理化学性质。XRD结果表明,添加镧在800℃即会与氧化镍发生反应,而镨则在1400℃与氧化镍发生反应,钐和钆则在两种情况下都没有与氧化镍发生反应。通过添加稀土材料改性,大大降低了氧化镍的粒径,新型催化材料中氧化镍的还原峰向低温方向移动,而添加的稀土材料与氧化镍相互作用,形成一个温度较高的还原峰。结果表明,添加的稀土材料通过与氧化镍相互作用,阻止了制备过程中氧化镍颗粒的长大。
基于图匹配的工程图纸检索

以图档管理系统的设计与开发为背景,提出了基于图匹配的二维图形检索模型.将不同复杂层次的图形元素构成抽象为空间关系图,使二维图纸具有统一的表示,因此将图形检索转化为不同信息粒度的空间关系图相似度计算,并通过增加结点及边匹配约束条件预测当前匹配状态的后继有效状态,有效地减少了空间关系图匹配过程中的状态搜索空间,提高了图匹配算法效率.空间关系图的表示及图匹配算法具有很好的实用价值,已在图档管理系统中得到较好应用.
适用于航空变频电网的串联混合有源电力滤波器

研究了一种适用于航空变频电网的串联混合有源电力滤波器.该滤波器由有源滤波部分和无源滤波部分构成.有源部分采用了基波电流控制策略,因而有源滤波部分可等效为对基波呈现零感抗而对谐波呈现高感抗的电感.无源滤波部分采用了电容器结构.利用有源部分的等效电感和无源部分电容的LC滤波特性,该串联混合有源电力滤波器既可实现有源电力滤波器上的基波零压降,又可实现变频电网的谐波抑制.文中给出了该LC滤波参数的设计原则.遵照LC设计原则进行的实验证明了该串联混合有源电力滤波器具有结构简单,适用频率范围宽,谐波抑制效果好等优点.
一种固有低维流形的计算方法

介绍了一种基于动力系统理论的详细化学反应机理的简化方法--固有低维流形ILDM(intrinsic low dimensional manifolds),描述了该方法的控制方程,并给出了一维流形的一种求解方法:首先利用CHEMKIN软件的Equilibrium模块算出化学反应系统平衡点的温度和摩尔分数得到一维流形上的一个点,然后以该点为初值向邻域扩展得到流形上其他的点.在向邻域扩展的过程中采用切向预测-修正的自适应延拓算法以避免步长过大而导致组分为负.一维流形的计算结果与文献中的计算结果一致,说明该方法是可行的.
H_2/空气预混燃烧模拟计算和散热的研究

采用20步反应机理模拟了H_2/空气在内径2 mm长20 mm的圆管内的预混燃烧.H_2/空气预混火焰由壁面向中心传播,呈圆锥形.随着气流向后流动,燃烧区域截面温度曲线由"U"形变为"M"形,后又变为倒"U"形,分别对应壁面加热预混气体的过程,预混燃烧火焰由近壁面向中心传播的过程和燃烧后气体对外散热过程.微燃烧器对外散热量较大,约占总输入热的10%左右,其中燃烧段散热约占5%.辐射散热在壁面散热中占主导地位,占总散热的80%～90%,外壁低辐射系数的材料有利于减少散热和增加燃烧稳定性.对微燃烧而言,燃烧器壁厚增加使燃烧器散热增加,反而不利于降低燃烧器散热.燃烧器入口处壁温与壁面导热系数、壁厚不呈单调变化趋势.在导热系数为3～20 W/(m·K)、壁厚为1 mm左右时,燃烧器入口处壁温较高,有利于稳定燃烧.
点燃式发动机燃用不同燃料的冷起动着火特性

基于循环控制策略,在一台125 mL单缸四行程电控喷射点燃式发动机上,分别燃用汽油、LPG和甲醇3种燃料进行了冷起动瞬态工况着火特性的试验研究.在只喷射一次燃料的情况下,确保汽油、LPG和甲醇发动机可靠起动时,研究循环喷射量和环境温度的影响.试验结果表明,循环喷射量对汽油和LPG发动机可靠起动影响显著,合适的循环喷射量即可保证汽油和LPG发动机可靠起动;环境温度对甲醇发动机可靠起动影响最显著,循环喷射量次之,环境温度低于16 ℃时,不采取辅助起动措施,低喷射压力下喷多少燃料都不能使甲醇发动机起动;同一喷射时刻,汽油和LPG发动机可实现"即喷即着"的理想着火,甲醇发动机要比汽油和LPG发动机晚一个循环着火.
甲烷/氧气在微细直管内的燃烧和散热研究

为了解微细直管燃烧器的工作特点,采用内径2 mm和1.4 mm的微细不锈钢管和陶瓷管进行氧气和甲烷气体的燃烧实验,研究了氧气和甲烷在微细管内的燃烧特点以及微细管的散热损失.研究结果表明,当量比小于1时,由于CH_4没有完全被氧化,生成了大量的H_2和CO气体,减小了燃烧反应的放热量.当量比等于1时,CH_4被完全氧化为CO_2和水蒸气,此时的放热量最大,同时管壁的散热量也最大.不锈钢管的散热量最大,是发热量的22%,陶瓷管的散热量最大达到了16%.不锈钢管的壁面发射率较大,辐射损失所占的比例较大,最大达到总散热量的70%.由于陶瓷管的导热系数比不锈钢管小,沿轴线方向的壁面温度梯度比不锈钢管大,这样不利于轴向的传热,以及火焰的稳定.
氢氧全流量补燃循环发动机富燃预燃室试验

为了获得全流量补燃循环发动机的富燃预燃室可靠点火、稳定燃烧和均匀的出口燃气,对富燃预燃室头部喷注器排布方案展开了研究。对设计的中心燃烧区和环形燃烧区两种不同头部方案进行了试验,得到了富燃预燃室的压力曲线和预燃室出口的温度分布。试验结果表明:相比中心燃烧区结构方案,环形燃烧区结构方案更容易获得可靠的点火和稳定的燃烧,有更好的燃气均匀度。相比常规的富燃预燃室,全流量补燃循环发动机的富燃预燃室工作温度更低、混合比更小。相比使用液氧的方案,使用气氧的富燃预燃室在启动、关机过程更迅速、平稳。
固液发动机实验燃烧器的气固耦合传热计算

针对固液火箭发动机中复杂的燃烧、传热过程,在FLUENT软件的平台上,采用气固耦合传热计算的方法模拟了二维扩散燃烧实验器中的温度、组分分布,并利用动网格方法模拟了固体燃面的不规则热解退移。稳态流场计算的结果和燃面动态退移情况都验证了扩散火焰距燃面的距离和燃面上方主流流速是影响退移速率的主要因素。此方法可以较好地模拟固液火箭发动机中复杂的非定常传热和燃面退移过程,较准确地预示固液发动机的内弹道性能。
基于CCD的手指静脉身份识别系统的研制

根据人体手指静脉图像的结构特点,从安全和实用的角度出发,研制了一种基于电荷耦合器件(CCD)的手指静脉身份识别系统.详细讨论了系统的总体构成、工作原理,以及手指静脉特征提取的原理和过程.实验结果表明,该系统具有较高准确性,误识率为1%.
旋转冲压发动机进气道压比特性分析

对旋转冲压发动机进气道进行了数值模拟,得到不同转速下、不同出口背压条件下的流场分布,转速越大,进气道内激波系向后移动;背压越大,将导致附面层和激波增强,分离流迅速发展,进气道内激波系向前移动.利用量纲分析的方法和手段获得了进气道比较通用的变工况特性,分析了旋转冲压进气道的压比特性,压比流量特性主要受旋转冲压发动机进气道进口相对来流马赫数的影响,为后面旋转冲压发动机进气道保护控制打下了基础.
耦合型光纤振动传感器设计与分析

根据单模光纤耦合器的耦合比对耦合区长度变化敏感的特点，提出了一种耦合型光纤振动传感器，并设计了相应的解调系统对传感器的响应进行光电转换和信号处理。为了验证耦合型光纤振动传感器的性能，把一个动圈式振动传感器同时放置在试验台上，用橡皮锤敲击试验台，两个传感器的测量结果相吻合。实验证明，耦合型光纤振动传感器能够满足振动测量的要求。
光子晶体光纤中的四波混频实验研究

利用两段光子晶体光纤级连，对光子晶体光纤中的四波混频（FWM）现象（波长变换和参量放大）进行了实验研究，得到了-25dB的波长转换效率，波长转换的带宽达32nm，同时得到了5dB的参量增益。
掺锑二氧化锡薄膜的喷雾热解法制备与热处理

以SnCl_4·5H_2O和SbCl_3为原料，采用喷雾热解法在玻璃基片上制备了掺锑二氧化锡（SnO_2：Sb）透明导电薄膜。用X光电子能谱分析仪（XPS）、X射线衍射仪（XRD）和紫外一可见光吸收谱仪分别对样品进行了表征，且对其结构、电学和光学特性作了研究。实验结果表明：薄膜仍为金红石型结构，在Sb的掺杂量为（1．0～1．5）wt％（质量百分比）和基片温度为500℃时，薄膜方阻为0．8～3．5Ω／□，可见光透过率达80％，红外光反射率达到80％。样品在O_2，N_2中进行热处理，其电导率呈有规律的变化趋势，热处理温度为550℃时，两种样品的电导率变化曲线上同时出现拐点。
多语言机译系统中高质量语义单元库形成方法

讨论构建多自然语言互译机译系统所需的高质量、可扩充、完备的、无可弃、无重复、无非正常歧义的多语统一语义单元知识库．在构建过程中采用类型特征分类方法有效降低计算复杂性，使去重复的计算量降低一半，去可弃的计算量降到O（βN）（N是语义单元库规模，β是有界数，β〈C，C是常数）．全部算法都可以在多核处理机上以常数效率地实现．同时讨论了语义单元的再分解和自然语言种类的增多时语义单元知识库的扩充方法．该知识库不仅用于多自然语言互译系统，还可作为自然语言理解和处理的基础知识库．
SHS-离心法制备W—C—Fe金属陶瓷内衬复合钢管

以Fe_2O_3、WO_3、Al和C为反应原料，采用SHS-离心法制备W-C—Fe内衬复合钢管．利用X射线衍射分析内衬层的相组成，扫描电镜观察金属陶瓷涂层的组织，利用能谱仪分析涂层与基体结合处的元素分布，显微硬度仪测量内衬层硬度．结果表明：涂层与基体之间形成良好的冶金结合，涂层主要由Fe_3W_3C组成，还有少量的WC、W_2C、Fe_3C和Fe；涂层组织呈梯度分布，靠近基体处晶粒细小，远离基体处晶粒呈粗大树枝状；涂层显微硬度为13．5±1．6GPa，是基体的7～8倍．
共析钢温变形过程的组织球化与超细化

利用热模拟压缩变形、SEM和热磁法实验，研究了共析钢在600-700℃变形过程的组织演变规律，探讨了变形及随后保温过程对珠光体球化、组织超细化和渗碳体溶解、再析出的影响．实验表明：共析钢温变形过程中发生珠光体片层溶断，渗碳体逐渐球化，以及伴随铁素体动态回复再结晶的同时细小弥散渗碳体颗粒在基体析出的过程．提高温度有利于上述复合过程的进行．形变组织经过保温后，亚微米级别的等轴铁素体晶粒和渗碳体颗粒弥散分布的复相组织的均匀性程度有所提高．温变形过程中渗碳体溶解和在铁素体内再析出的事实得到证实．
基于临界滑移场技术的排土场边坡稳定性分析

应用临界滑移场技术，对排土场边坡进行临界滑动面搜寻．结果证明其边坡滑动面并非圆弧滑面；再应用临界滑移场技术的扩展方法进行反向搜寻，不仅可以得到排土场边坡的安全系数，还能求得边坡的最佳设计坡角．
变截面连续梁动力特性的半解析解法

基于Bernoulli—Euler梁理论，分析了多跨变截面连续梁的动力特性．应用模态摄动基本原理，利用等截面连续梁的模态，将变截面连续梁微分方程的求解转化为代数方程组求解．该方法对于梁的截面函数的连续性要求较少，既适用于截面变化为阶跃形式的梁，也适用于截面函数连续的梁．通过算例分析表明，这一方法可有效地简化计算，同时计算结果具有较高的精度．
粉砂岩峰后破坏区应力脆性跌落的试验和本构方程研究

对粉砂岩试样进行常规三轴压缩试验,得到了其在不同围压下的应力-应变全程曲线。结果表明,岩样应力-应变曲线峰前(破坏前区)部分的力学性质较为稳定,其力学行为可用经典强度理论进行描述;应力-应变曲线峰后(破坏后区)部分,岩样处于非稳定状态,其力学行为难以用经典强度理论来描述,而脆塑性模型恰好可以描述试验岩样的应力非连续变化特征。岩石的应力脆性跌落是有条件发生的,应力脆性跌落系数是围压的函数,并给出应力脆性跌落系数与围压的关系。对完整岩样而言,使用弹性-线性软化-残余塑性三线性非理想脆塑性模型可以描述岩样的本构特征,而对含有节理岩样而言,采用双线性弹性-线性软化-残余塑性四线型非理想脆塑性模型与试验更为相符。
基于双色法测量气化火焰温度场的研究

基于双色法测温原理,测量了多喷嘴对置式气化炉内气化火焰的温度场.为减少测量误差,对CCD摄像机系统进行了标定,并对拍摄的气化火焰图像进行了处理,提高了测量的精度.结果表明:两喷嘴运行时,撞击气化火焰不规则,火焰末梢有时会冲刷炉壁,火焰主体温度分布范围为1400℃~1600℃;四喷嘴运行时,撞击气化火焰呈单峰十字型,集中在炉膛中心且更均匀,火焰主体温度分布范围为1500℃~1800℃.气化炉在两喷嘴工业运行时,另一对不使用的烧嘴应采用氮气保护,并尽量避免两喷嘴在长周期下运行,以延长耐火砖和喷嘴的使用寿命.
蜗杆传动新的修形方法

为了获得在传递有效功率时对制造和安装误差不敏感的修形蜗杆副,提出了一种新的获得齿长方向修形蜗轮齿面的加工方法。它使用与蜗杆参数(如螺旋升角,模数和直径系数等)不同的非标准蜗轮滚刀或飞刀,在加工蜗轮时,机床调整参数也与通常不同。计算机辅助分析分为3部分:(1)蜗轮齿面一阶和二阶参数的计算;(2)蜗轮修形刀具的参数设计;(3)修形蜗轮齿面的加工仿真。通过对已设计的蜗杆副二阶接触计算,可获得动力传动蜗杆副良好的修形齿面接触.
基于动态解区间的操作臂路径规划寻优算法

在机器人操作臂的控制过程中,末端执行器到达目标的路径规划是不可回避的问题,它是机器人操作臂控制的基础。提出了一种有动态解区间关节转角约束且有n个自由度的操作臂最优路径的算法,该算法在操作臂的初始位姿及目标位姿已知的情况下,采用各关节转角之和最小作为最优指标,寻找最佳路径。通过对平面10自由度操作臂的仿真,给出了最优解算例。将该算法向空间推广,成功地应用于YJP-Ⅱ机器人操作臂的控制中,在工程上具有较强的实用性.
钢管-钢骨混凝土抗弯承载力计算方法

为了促进钢管-钢骨混凝土组合构件在工程实践中的应用,对配置工字形和十字形两种钢骨之构件的受弯承载力进行了研究,采用极限状态的叠加原理推导了两种截面的抗弯承载力计算公式,并通过与文献的试验结果比较,验证了公式的正确性。为了有利于工程上的应用,从经济角度出发,进行了两种截面形式的抗弯承载力比较,得出在用钢量相同的情况下,工形截面的抗弯能力强,从而给工程设计提供了理论依据.
黏滞阻尼器减震结构地震反应分析的一种空间协同模型

如何控制结构在地震作用下的扭转作用是结构抗震设计中经常遇到的问题。采用建筑结构的空间协同模型动力分析方法,推导了黏滞阻尼器减震结构的附加阻尼矩阵、动力平衡方程,分析地震作用下高层钢结构中设置黏滞阻尼器的减震效果。改进后的程序能够计算黏滞阻尼器减震结构在双向地震波作用下的动力时程反应。空间力学模型可考虑局部楼板变形对结构地震反应的影响,考虑了错层结构、大底盘上部多塔结构、连体结构等复杂的结构形式,可沿任意角度输入相互垂直的两个水平地震动分量,可求解结构每层及结构构件和黏滞阻尼器的内力和变形。分析结果表明,黏滞阻尼器能够大量消耗地震输入能量,减小主体结构的地震反应.
新型低压三相剩余电流动作保护器的研究

根据三相剩余电流的特点,给出三相剩余电流保护原理电路模型和数学分析,对剩余电流动作保护器工作原理进行理论分析和论证,并对其进行仿真.理论分析及仿真结果表明,新型低压三相剩余电流动作保护器在电路无故障时不影响电路的运行;当发生单相人身触电时,在保护器完成切断电源之前能够使流过人体的电流很小,从而保护触电者的人身安全.
采煤机滚筒记忆程控截割的模糊控制系统仿

根据采煤机工作环境和滚筒调高系统的特点,在分析滚筒记忆程控截割原理的基础上,针对电磁阀控液压缸的开关控制特性,采用模糊控制理论对电磁换向阀模糊控制器进行了设计,给出了模糊控制器原理及模糊控制规则,实现采煤机滚筒位置高度的再现调节.并以MG200/500型采煤机为实例进行了Simulink仿真研究.仿真结果表明,模糊控制器能有效地对电磁换向阀通断时间进行控制,使系统具有良好的再现跟踪,输出平稳且无超调的性能.
基于位移的抗震设计研究进展

基于位移的抗震设计方法被认为是现阶段实现基于性能的抗震设计理论最为有效的一条途径,受到了国内外学者的广泛关注。对该方法的产生背景、分类、近年来国内外的研究进展情况进行了总结和介绍,并重点从非线性位移反应谱和推覆分析法两方面介绍地震位移需求估算的研究进展情况。最后,对该方法目前存在的问题和今后的研究方向进行了分析.
采场前方应力分布参数的分析与模拟计算

从微观岩体力学模型入手,分析了采场前方应力集中峰位置分布计算公式中的煤体强度a0,应力集中系数k和摩擦因素fs等3个关键参数,指出它们是随着工作面推进而动态变化的参数;确定了公式中a_0在不同区段的取值(如破坏区、塑性区和弹性区依次取值为σ_c*,σ-_c和σ_c)和计算公式,指出σ_c*,σ-_c和σ_c等3个值之间存在过渡数值.在此基础上,进行了相关模拟计算和对比分析,结果显示,工作面推进过程中出现的破碎区宽度大于塑性区宽度.
分级加卸载下节理软岩流变试验及模型

采用分级增量循环加卸载方式,对金川有色金属公司Ⅲ矿区软弱节理矿岩进行蠕变试验,按瞬时弹性应变、滞后黏弹性应变、瞬时塑性应变与黏塑性应变对流变试验数据进行分析,探讨了软弱节理矿岩的黏弹塑性变形特性;引入2种非线性元件——裂隙闭合体和非线性牛顿体,并将它们和描述衰减蠕变特性的开尔文体及描述瞬弹性的虎克体相结合,得到了一种新的复合元件流变模型,以研究复杂条件下节理软岩的黏弹塑性变形特性.试验结果表明,复合元件流变力学模型能很好地描述节理软岩在不同应力水平下的蠕变特性,特别是裂隙闭合阶段和加速蠕变阶段的特性,金川Ⅲ矿区矿岩蠕变试验曲线与理论曲线较为吻合.
破碎岩体流固耦合渗流的分岔

利用承压破碎岩石非Darcy渗流的渗透特性试验规律,对破碎岩体渗流动力系统进行了应力场与渗流场耦合的分岔行为研究.根据多孔介质的有效应力原理建立了含有孔隙度及孔隙压力等渗流物理量的应力场控制方程;考虑流体与固体骨架各自的运动速度,分别建立了流体非Darcy渗流的运动方程以及固体骨架和流体的连续性方程,推导出含有应力场体积应变的渗流场控制方程;得到了垮落破碎岩体由自然堆放状态过渡到压实状态时的弹性流固耦合一维非Darcy渗流的非线性动力学方程组,分析并求解了渗流系统的平衡态,利用逐次亚松弛迭代法分析了平衡态的稳定性,得到了无量纲化孔隙压力、渗流速度随参数变化的动力学响应,指出破碎岩体渗流动力系统存在鞍结分岔.在分岔点处任意微小的扰动易诱发渗流失稳,引发突水等动力学灾害.
特厚煤层大断面切眼锚索支护的作用

以酸刺沟煤矿6-1号煤层为例,采用物理模拟试验和数值计算的方法对不同埋深条件下仅锚杆支护和锚杆-锚索支护大断面开切[围岩破坏]化特征及锚固效果进行了研究.模拟结果表明:仅锚杆支护开切眼两顶角处产生44.5～49.0°的斜向破裂,顶板呈层状垮落下沉,顶板上方164 mm处形成拱顶;锚杆-锚索支护开切眼两顶角处产生73.0～82.5°的斜向破裂,顶板呈半椭球状垮落下沉,拱顶位于顶板上方280 mm处,拱内顶板仍保持良好的完整性;随着围岩应力的增大(埋深增加),锚索对围岩的控制效果越明显.
预应力锚杆支护参数的设计

在不考虑原岩应力场的条件下,采用有限差分数值计算软件FLAC~(3D),分析了锚杆预应力、锚杆长度、锚杆支护密度、锚杆安装角度及锚固方式等支护参数对锚杆预应力引起的应力场-锚杆预应力场的影响.基于数值模拟结果,结合井下应用情况,对预应力锚杆支护涉及的参数,包括预应力,锚杆直径、强度、长度、密度、角度,锚固方式,组合构件参数,锚索支护参数等进行了全面、系统的分析,提出了预应力锚杆支护参数选择的原则、范围.
基于多时相多极化差值图的稻田识别研究

提出了一种基于多时相多极化差值图的稻田识别方法,该方法在简化稻田识别算法的同时,仍具有较好的稻田识别精度.以江西省高安地区的早稻识别为例,利用两景ENVISA ASAR交叉极化模式数据(VV/HH)计算了同时相多极化差值图和同极化多时相差值图.由于稻田含有水层和水稻的垂直株型等属性特征,稻田在两时相上VV极化和HH极化后向散射差异都很大,且与其他地物具有明显差别,因此利用同时相多极化差值图可以很好地分辨出稻田来;从时间变化看,HH极化雷达波对水稻生长和稻田的变化比对其他地物的变化更敏感,使稻田分布信息在HH极化多时相差值图中反应突出.而VV极化对地物的时相变化不够敏感.因此,建立最优差值图组合,分别采用阈值分类方法和监督分类方法对差值图组合进行分类提取稻田.通过比较分类结果,认为基于统计分析的监督分类方法更好,其稻田识别的精度达到84.92%.文章最后对提出的稻田识别方法及分类结果进行了分析.
附带星历参数的星载合成孔径雷达影像自动配准算法

Fourier-Mellin不变性对称相位匹配滤波器,即symmetric phase-only matched flitering of fourier-mellin invariant(SPOMF-FMI)能解决影像配准的平移、旋转和放缩几何变换问题;然而,该方法在实际应用中具有局限性,包括图像几何尺度和图像非线性几何畸变处理能力.为了克服上述缺陷,提出了一种附带星载参数的星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像自动配准算法.该方法采用由粗到精匹配策略,由距离-多普勒影像粗匹配和改进SPOMF-FMI影像精匹配组成.使用Radarsat-1和ENVISAT ASAR影像做实验,结果表明本方法在处理重复轨道或相同升、降轨星载SAR影像(即确保相似影像纹理测度)配准问题时,能达到子像素级的配准精度.
遥感影像空间尺度特性与最佳空间分辨率选择

尺度概念是理解地球系统复杂性的关键,尺度问题被认为是对地观测的主要挑战之一,而结合具体研究应用领域,由地学现象的尺度本身出发,选择所需遥感影像的最佳尺度和分辨率,是非常有现实意义的。本文在深入剖析了遥感影像的尺度特性和遥感影像尺度选择的意义的基础上,探讨了基于地统计学方法定量选择遥感影像最佳空间分辨率的方法。阐明了传统局部方差方法不能得到理想结果的原因:传统的局部方差方法的实质是基于变化地面面积计算影像局部方差的均值,而基于这样不同甚至是相差悬殊的地面面积进行局部方差计算,其结果必然不具有可比性。对此,本文提出了基于可变窗口与可变分辨率的改进局部方差方法,即依次降低空间分辨率时,高分辨率采用大窗口尺寸,低分辨率采用小窗口尺寸来维持计算窗口内的地面面积的一致,由此计算出的局部方差作比较来判定遥感影像最佳分辨率。进行了系列实验分析,得到了相关结论,分析得出这种基于地统计的方法来选择遥感影像最佳分辨率的方法,对遥感和G IS研究与地学应用具有一定的理论意义和指导意义。
长江中游底泥质量现状调查研究

为研究长江中游底泥的质量现状,选取干流和湖泊点采集底泥样品,对主要指标(重金属、总P、总N及有机质)进行测试分析,采用NOAA泥沙质量标准和背景值质量标准对底泥质量进行模糊综合评价。从总体上看,中游干流底泥质量较好,而湖泊点底泥质量不容乐观。中游干流八处采样点中七处底泥质量良好,城陵矶莲花塘底泥质量最差,对水体环境存在一定有害风险;中游五处湖泊采样点中监利天鹅洲白暨豚保护区和洪湖深水区两处底泥质量良好,洞庭湖和武汉东湖质量一般,而梁子湖底泥质量较差。为维护长江的水生生态环境,应有效控制进入长江(尤其是邻近湖泊)的点源及面源污染。
鱼肉鲜度快速检测技术进展

鱼肉的鲜度测定技术对于评价其质量非常重要。本文就鱼肉鲜度快速检测技术,包括图像分析、电特性参数、色差测量、近红外光谱测定、物性分析和挥发性物质分析等进行分析和总结。
新型阪崎肠杆菌选择性分离培养基的研制

目的:筛选一种新型、特异性高的阪崎肠杆菌选择性培养基。方法:通过药敏实验,筛选出对阪崎肠杆菌耐药而对其他杂菌敏感的抗生素;利用抑菌浓度实验、抗生素组合平板实验,筛选出最佳的抗生素组合方式及浓度。将抗生素组合与显色剂添加到基础培养基中,配制成阪崎肠杆菌的新型选择培养基。结果:组合抗生素(4μg/mL万古霉素、0.1μg/mL头孢噻吩)和显色剂(0.1g/L5-溴-4氯-3-吲哚-a-葡萄糖苷)添加到脑心培养基中,制成阪崎肠杆菌VC选择性显色培养基,能最大限度地抑制杂菌生长,而对阪崎肠杆菌的生长没有影响。经灵敏性实验,对接种的奶粉样品中的阪崎肠杆菌的检出限达到1cfu。结论:制得的新型阪崎肠杆菌选择性培养基特异性强、灵敏度高,可用于奶粉样品的分离检测。
青海湖区牦牛乳制品的微生物区系和营养成分的初步研究

对从青海湖区采集的六种牦牛乳制品进行了微生物区系分析和营养成分分析,测定了样品中的微生物区系和样品中的蛋白质、18种氨基酸、脂肪、总糖、水分以及灰分等主要成分的含量。结果表明:这几种乳制品中的蛋白质和脂肪含量均高于普通的乳制品。
镇江香醋在陈放过程中功能因子的变化规律研究

采用HPLC和比色法,对不同陈放时间的镇江香醋中的功能因子的含量进行了测定。研究表明,在陈放过程中镇江香醋中的川芎嗪的含量逐渐上升;黄酮、多酚类物质含量呈现出先下降后上升的趋势。同时,对镇江香醋中的功能因子的变化机理进行了初步探讨。美拉德反应是川芎嗪含量增长的主要原因;降解和络合作用是黄酮、多酚类物质先下降后上升的重要原因之一。
米曲氨基酰化酶的固态发酵条件研究

对米曲霉3042产氨基酰化酶的固态发酵条件进行研究,固态发酵培养基中,培养基组分麸皮与豆粕的最佳质量配比为8:2,产酶到达高峰的时间为38～48h。添加底物或底物类似物作为诱导物时,对提高米曲氨基酰化酶的酶活力作用不明显。添加吐温-80和植酸复合促进剂为培养基总质量的0.05%后,米曲霉产酰化酶达到高峰的时间为28～38h,其酶活力与不添加促进剂时的酶活力相比,提高到原来的271.94%。
注射用丹红对犬急性心肌缺血的保护作用

观察注射用丹红对犬急性心肌缺血损伤的保护作用。方法：犬冠状动脉结扎造成心肌梗死模型，采用心外膜标测法测定心肌梗死程度，硝基四氮唑蓝染色法测定心肌梗死面积，测定血清乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）活性。结果：注射用丹红（1，2，4g·kg~(-1)）减轻犬冠脉结扎所致ST段升高总mV数，减小心肌梗死面积，抑制血清LDH、CK活性的升高。结论：注射用丹红对犬急性心肌缺血损伤有保护作用。
孔道结构铁磷酸盐(C_4H_(12)N_2)_2[Fe_6(HPO_4)_2(PO_4)_6(H_2O)_2]·H_2O的水热合成及热变化过程研究

在与前人不同的条件下水热合成了孔道结构铁磷酸盐(C_4H_(12)N_2)_2[Fe_6(HPO_4)_2(PO_4)_6(H_2O)_2].H_2O。用ICP、有机元素分析仪、TG-DTA、变温XRD、变温FT-IR等分析技术对其成份、物相和热变化过程进行了系统研究。结果表明,室温～330℃,化合物失去吸附水,有机模板哌嗪开始氧化脱氢;330～380℃,哌嗪环破坏,大部分有机模板和结晶水脱除,化合物结构骨架明显破坏;470℃化合物完全非晶化;650℃形成FePO_4和Fe_4(P_2O_7)_3新物相。哌嗪起到平衡电荷和支撑结构的作用。哌嗪环破坏并脱除是导致结构破坏的根本原因。
Cr_2O_3含量对YAl_(1-x)Cr_xO_3红色料物相组成与显微结构的影响

采用XRD、FESEM及EDS等多种分析方法,研究了Cr_2O_3含量对铬钇铝红(YAl_(1-x)Cr_xO_3)色料物相组成和显微结构的影响,探讨了Cr~(3+)取代部分Al~(3+)离子后,色料主晶相(YAlO_3)、次晶相(Al_2Y_4O_9)、残余相的变化及显微结构的不同。结果表明:随着Cr_2O_3含量的增加,合成色料颗粒由圆粒状长成典型的钙钛矿型立方形晶体和由于畸变形成的类四方形晶体;立方和类四方形颗粒为主晶相,圆粒状颗粒中Y_2O_3含量比主晶相中的高;由于立方型向正方型的晶格畸变,晶胞参数有所改变;当x为0.05～0.13时,色料有最好的红度值,此时主晶相晶形完整,大小均匀,发育良好。
开口碳纳米管电子发射场增强因子的研究

利用镜像电荷模型计算了处于外加电场中开口碳纳米管顶端的电势和场强,得到电子发射场增强因子为γ=2(2h/ρ+1)/[ln16(1+16R~2/ρ~2)]-1。结果表明:外加电场与纳米管的几何参数会影响其顶端的局域电场,从而影响电子场发射;γ与长厚比h/ρ和径厚比R/ρ有关。特别,当管长h一定时,管壁厚度ρ比管的有效半径R对γ的影响更加显著。
Sm:GdVO_4晶体的生长及光谱性能研究

应用中频感应提拉法生长出掺杂浓度为2%原子分数的Sm:GdVO_4晶体,研究了室温下c轴方向Sm:GdVO_4晶体的吸收和荧光光谱。通过J-O理论计算出强度参数(Ω_t),同时计算了对应于~4G_(5/2)能级的自发跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。通过荧光光谱计算了对应于566、604和646nm三个发射峰对应的发射截面,结果表明,Sm:GdVO_4在604nm的发射截面最大,是掺Sm:YAP在607nm处发射截面的4.4倍。
不同分子质量聚乙二醇对一水草酸钙成核和生长的调控作用

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和原子吸收光谱(AAS)等方法研究了水溶液中分子质量分别为400、4000、6000和12000的聚乙二醇(PEG)对尿结石矿物一水草酸钙(COM)结晶的影响。上述四种PEG均能抑制COM晶体的成核和生长。随着PEG分子质量减小,其与Ca~(2+)离子配位能力逐渐增加,抑制COM生长的能力增强,导致上层清液中可溶性Ca含量增加。随着PEG分子质量减小,或PEG浓度增加,其诱导的COM晶体的{010}晶面增强,{01}减弱。
中国北方夏半年最长连续无降水日数的变化特征

利用1951—2004年中国北方各气象台站夏半年逐日降水资料,建立最长连续无降水日数时间序列,采用经验模态分解(EMD)求出该序列的本征模态函数(IMF),分析原序列内在的多尺度振荡变化。用小波分析原序列的突变。结果表明,连续无降水日数的变化主要是由IMF1、IMF2和IMF3这3个本征模态构成,3—4a、8—10a尺度的振荡对整个变化起主要作用。近50年来,最长连续无降水日数呈线性增加趋势;显著增加的年份在1960年和1994年前后,与干旱现象的发生有紧密的联系。
一个区域气候模式水文过程的改进及年尺度模拟研究

本文将更符合物理过程实际的考虑入渗非均匀和降水非均匀的水文模型VXM并入区域气候模式RegCM3模式,利用此区域水文气候模式分别对1988、1990、1991年3个不同气候年的水文气候进行了模拟。模拟结果表明,模式对入渗非均匀和降水非均匀的响应在年尺度上是敏感的:模式能成功模拟年平均降水及降水的年内变化,较好地再现了降水分布和大小;并入VXM模型后模式对南方径流的模拟能力得到较大的提高,模拟的年平均及年内变化与实际较为一致。结果还表明,径流机制的改进有助于改善降水模拟能力,并引起蒸发、温度等气候要素相应的变化;并入VXM模型后对模拟结果的影响更主要体现在夏季。
西北东部一次大暴雨数值模拟及中尺度分析

2005年7月1—2日,西北东部出现一次造成严重灾害的大暴雨天气过程(本文简称为"050702"暴雨),利用NCEP(1°×1°)资料分析表明,副热带高压边缘偏南和西南气流北上,与西北冷空气在西北区东部形成辐合区造成了此次暴雨的发生,此次暴雨的水汽来源于中国南海和孟加拉湾。本文用非静力中尺度模式MM5V3.6成功模拟出此次过程,对暴雨中心冷暖平流、辐合层及水汽通量散度等暴雨因子的中尺度结构与强降水的关系进行了研究。结果表明:(1)降水强度和对流层中层冷平流有很好的相关,随着冷平流的增强,降水强度也迅速增大;暖平流对降水强度起到维持的作用;(2)在降水达最强时段,对流层中出现低层强辐合,高层辐散的结构;(3)在降水达最强时段,对流层中低层水汽辐合的达到最强,表明水汽通量散度场和降水有较好的对应关系。
一次台风登陆过程的变分同化模拟试验

本文主要对0509号台风"麦莎"的登陆过程进行模拟试验,把云迹风资料引入三维变分同化系统,分析了同化水汽通道和红外通道的云迹风资料对初始场的影响;利用美国新一代中尺度模式WRF针对台风登陆前后过程做了48 h数值模拟试验,模拟结果表明:引入同化云迹风资料后,对模拟台风登陆前后的路径移向,降雨分布及强度变化方面,都有一定程度的改善,进而初步探讨了"麦莎"台风陆上长期维持的机制。
基于天气雷达网三维拼图的混合反射率因子生成技术

首先基于1:25万的DEM(digital elevation model)数据、雷达站点信息、雷达波束高斯分布模式和标准大气情况下的波束传播路径计算了雷达的波束阻挡率,并把它与雷达实测的反射率因子分布情况进行比较,发现两者具有很好的定性一致性和很强的定量相关性;其次根据设置的波束阻挡率阈值和波束下限(波束底部越过地形的高度)阈值得到不受地形阻挡的最小扫描仰角在同一平面上的投影,即混合扫描仰角,这样计算出来的混合扫描仰角与雷达扫描方式无关,可用于不同扫描方式下的混合扫描反射率因子(没有波束阻挡的最低扫描仰角的反射率因子在同一平面上的投影)的获取;然后根据混合扫描仰角,利用标准大气情况下的雷达测高公式计算等射束高度,把来自雷达网中各雷达的等射束高度进行拼接得到等射束高度拼图,其中在各雷达重叠覆盖区,取最小的等射束高度;最后利用新一代天气雷达网三维拼图反射率因子数据以及等射束高度拼图数据得到天气雷达网的混合反射率因子,以便用于大范围降水估算算法中的降水率的计算。
45年来中国蒸发皿蒸发量的变化特征及其成因

蒸发是地表热量平衡和水分平衡的组成部分,是水循环中最直接受土地利用和气候变化影响的一项。进行蒸发量变化的研究,对深入了解气候变化、探讨区域与水分循环变化规律具有十分重要的意义。文中利用中国472个气象站1957—2001年20cm口径蒸发皿的实测资料,分析了中国小型蒸发皿蒸发量的变化趋势及其变化原因。结果表明,尽管在这45年间中国年平均气温以0.2℃/(10a)的趋势递增,但是蒸发皿蒸发量总体上却以-34.12mm/(10a)的速度递减。蒸发皿蒸发量显著上升的地区只集中在少部分地区,如大兴安岭北部和北山地区;下降幅度最大的地区则集中在东部、西北北部和南部及西藏南部。通过对彭曼公式中能量平衡项和空气动力项的分析表明,东部蒸发皿蒸发量的下降主要是因为供蒸发的能量显著减少,而西部地区蒸发皿蒸发量的下降主要是供蒸发的动力下降所致。对各气象因子的趋势分析和相关分析表明,影响蒸发量的主要因子为风速和日照时数。
2005年6月华南特大连续性暴雨的环境条件和中尺度扰动分析

利用常规观测站、地面加密站资料、卫星红外云图TBB和NCEP再分析资料,对2005年6月19—24日发生在广东的特大连续性暴雨过程进行了分析。天气分析表明:高空南亚高压前部的强辐散场,500hPa河套阻塞高压以及低层低涡切变线横卧在江淮一带、低空急流源源不断地向华南输送暖湿气流的这种大尺度环流形势和相应的大范围动力热力及水汽条件,决定了暴雨的多发时期和持续性;区域暴雨多发期内5次强降水的具体发生和间歇,则与暴雨区大气动力、热力及水汽条件的5个α中尺度时间变化与震荡密切联系并受其影响;暴雨区动力条件的α中尺度时间变化与特定的大尺度环流背景下高低空急流的演变有密切的关系。降水的中尺度特征分析表明:暴雨过程中5场暴雨的发展和间歇对应5个α中尺度系统的发展和减弱,暴雨是由19个β中尺度系统直接造成19个β中尺度大雨团形成。进一步分析表明:强降水主要发生在地面静止锋和锋前暖区的中尺度切变线(或中尺度辐合线)和中尺度涡旋或中尺度辐合中心附近,中尺度涡旋内的降水是由飑线上γ中尺度对流单体形成的"列车效应"产生的,而中尺度切变线附近的降水则是飑线的发展合并加强产生的。发生在冷式切变线附近的强降水移动速度较快,发生在暖式切变线附近的强降水移动缓慢,发生在辐合中心的强降水在原地发展达最强后随辐合中心转为切变线减弱或直接在原地减弱消失而结束。
2008年1月中国南方低温雨雪冰冻天气特征及其天气动力学成因的初步分析

在欧亚大陆中高纬度长期维持阻塞形势的背景下,2008年1月11日至2月2日中国南方连续经历了4次低温雨雪冰冻天气过程(简称"0801南方雪灾")。这次强天气事件过程范围广、强度大、持续时间长且灾害极为严重。其天气学特征表现为中高纬阻塞形势稳定少变,低纬系统活跃确保水汽输送,以及南方部分地区满足冰雪风暴形成的有利天气条件等。研究表明,导致大气环流异常从而促使这次低温雨雪冰冻强天气事件出现的主要因素包括:(1)北极涛动(AO)的异常活跃,有利于行星尺度波动的稳定维持;(2)阻塞上游50°N区域有极强的负涡度平流持续输送到阻塞区,使濒临崩溃的阻塞形势得以重新加强,从而使阻塞形势长时间稳定维持;(3)青藏高原以南低纬地区南支气流活跃,确保中国南方充沛的水汽来源;以及(4)长期存在有利于冰雪风暴生成发展的天气-动力-物理学条件等。"0801南方雪灾"事件一个突出的特征就是冰冻现象极为严重。文中借助新型卫星CloudSat的星载云廓线雷达(CPR)资料对这次事件中典型云系进行天气-动力-物理学分析,揭示出西南暖湿气流沿锋面爬升,形成界限分明上下交替的两个冷暖气团,冷气团较浅薄;在2—4km高度存在一个融化层,冰水不仅存在融化层之上,在近地面层亦含有丰富的冰粒子。结合常规观测资料分析发现,在此期间中国南方大部地区中层(大约在850—700hPa)存在温度大约在0—4℃的逆温层,地面气温大致维持在-4—0℃且相对湿度在90%以上,分析表明,此次大范围冰冻灾害天气是由于冻结、凝华和冰雾粒子的附着增长等物理过程共同作用的结果。"0801南方雪灾"事件持续时间较长,事件本身作为一个整体其成因可追溯到行星尺度系统。研究极涡异常及其随时间变化的结果表明,平流层极涡变化比对流层的超前,尤其是该事件前期平流层极涡进入12月后就趋于加强,而对流层的极涡加强则明显滞后,并且直到1月中至2月初才快速加强;这意味着平流层蕴含着对流层极涡变化及伴随的强天气事件的先期信号,这可能是中长期预报的一个值得深入研究的方向。
一次梅雨锋暴雨云物理特征的数值模拟研究

利用中尺度数值模式MM5(V3.6),选用模式中不同的显式云物理方案,对2003年7月4—5日发生在江淮流域的梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟,并根据模拟结果对造成此次暴雨过程的对流云团的微物理特征进行了分析。研究结果表明:(1)具有详细云物理过程的中尺度模式MM5对短时强降水过程具有较好的模拟能力,提高MM5模式的分辨率,可以更好地模拟短时梅雨锋暴雨过程,模式中的Goddard云物理方案的模拟结果要优于Reisner方案和Schultz方案。(2)梅雨锋对流云团是一种复杂的固、液、气三相混合体结构,在云体区域内的平均质量密度分布中,水汽的质量密度最大,其次是霰,而冰晶、雪、云水和雨水的质量密度较小且数值大小彼此接近,各种相态粒子质量密度峰值出现的高度随时间无明显变化。雨水、云冰和霰的质量密度随时间演变规律与地面降水强度的变化特征相一致,近地面层水汽密度随时间的演变规律比地面降水强度提前1—2个小时,水汽通量的辐合对暴雨时段内水汽的补充和维持起到了重要的作用。(3)除了最基本的云水向雨水转化的云微物理过程之外,此次降水过程还显示,在中层500—700hPa范围内雪、冰晶等冰相粒子首先转化为霰粒子,而霰和云水的结合进一步加速(剧)云水向雨水的转换,成为短时特大暴雨形成不可或缺的动力机制,云物理过程中的相变潜热与对流运动的正反馈机制是促进暴雨维持和发展的最重要热力因子。
2003年8月“巴蜀夜雨”过程的模拟和分析研究

结合中尺度数值预报模式AREM的数值试验和观测资料分析,对2003年8月川西地区的9次夜雨过程进行了模拟研究和综合分析。结果表明,在一定环流背景下,川西地区特殊地形引起的沿坡地的辐合上升运动和下垫面提供给低层大气的热通量所导致的大气层结不稳定,对川西夜雨的形成和发展有重要影响。白天,随着陆-气通量交换的增加,低层大气的温度和湿度逐步升高,并在午后达到极值。与此同时,低层偏南暖湿气流在盆地西部由于气旋性弯曲而形成的东北风在午后逐渐加强,这支气流在盆地西部被地形阻挡,产生爬升运动。辐合上升将低层高温高湿的大气向上输送,使得大气不稳定层结的厚度以及强度都增加;日落以后,低层大气的相对湿度随着气温的降低而增大,容易饱和而形成凝结,同时大气中积累了相当可观的对流有效位能,低层辐合抬升等因素容易触发不稳定能量释放,造成对流性夜雨天气。强烈的对流辐合运动需要周围大气的入流补偿,促使偏东风气流增强且向高空伸展,这令辐合抬升作用进一步增强。
江南春雨的时空分布

江南春雨是东亚独特的天气气候现象,已有充分证据表明,它是青藏高原高大地形的动力和热力强迫的结果,但目前其时空分布还不明确。NCEP/NCAR环流及感热资料气候平均分析表明:在3月第1候(全年第13候),高原主体和高原东南部的感热加热、高原东南侧西南风速、江南春雨区西南风速和江南春雨区雨量都提升到一个新的水平,标志着江南春雨的建立;在5月第3候(全年第27候)以后,高原东南部的感热加热、高原东南侧西南风速、江南春雨区西南风速和江南春雨区雨量都迅速减小,对流层中低层南海副高脊线由南倾转北倾,江南雨带中心南移至南海,南海季风爆发,标志着江南春雨期的结束。因此,将江南春雨的建立和终结时间定为第13候和第27候比较适当。资料分析和数值敏感性试验表明,江南春雨期对流层低层冷暖空气的交汇区在30°N附近,但江南春雨雨带的位置和强度明显受南岭、武夷山脉地形的影响:山脉地形能阻挡抬升冷暖空气,加强锋生,增强降水,使雨带中心位置与山脉主轴分布重合。因此,江南春雨的空间范围包括长江中下游(30°N)以南、110°E以东的中国东南部地区。
两种再分析资料平流层温度场的对比分析

在Lorenz环流分解基础上,比较了全球平流层低层ECMWF和NCEP/NCAR两种再分析资料月平均温度场的差异。结果表明:(1)纬向的平均温度无论DJF季度还是JJA季度100 hPa,30°S~30°N纬带都是冷中心;在该冷纬带ECMWF资料温度均值显著低于NCEP资料,ECWMF资料的年际方差显著小于NCEP资料。(2)30 hPa以上NCEP资料的定常波比较杂乱,在中纬大陆上出现与事实不符的高低中心,而ECMWF资料反映的气温定常波则比较合理。(3)ECMWF资料在100 hPa和10 hPa上气温异常未能充分地反映近50 a来3次强的火山喷发引起的平流层增温。
“麦莎”远距离台风暴雨的排熵指数分析

对2005年8月5日山东省一次远距离台风暴雨过程进行了诊断分析。从引起远距离台风暴雨的几个因素,分析此次山东地区强降水过程与台风"麦莎"及中纬度西风带系统的关系,判别台风暴雨的类型;应用耗散结构理论,分析了排熵指数与远距离台风暴雨区的关系。结果表明:该次暴雨过程是在远距离台风(0509号"麦莎"台风)和西风槽相互作用下产生的;非纬向的高、低空急流对本次暴雨过程起着重要作用;负熵变区(I_(RE)<0)对应着暴雨区,负熵变区的汇合反映远距离台风暴雨的落区,排熵指数对远距离台风暴雨分析预报有一定的指示作用。
东北降水过程年集中度和集中期的时空变化特征

利用1959—2004年东北81个气象站逐日降水资料分析了东北年降水量、年集中度和年集中期时空分布特征和变化规律。结果表明,东北地区年集中度很大,多年平均值为0.66;年集中期出现的较晚,多年平均值为全年的第40候。东北地区年降水量与年集中度在空间上表现出非常好的正相关性,年降水量越大,降水量越集中,直接导致洪涝灾害发生的可能性将越大,尤其是在相关显著区域。从长期趋势上看,东北地区年降水量、年集中度和年集中期都表现为减少趋势,但3者的趋势在空间分布上表现出较大的地域差异。Mann-Kendall突变检验结果表明,东北地区年降水量与年集中度的年代际变化趋势比较一致,而与年集中期的年代际变化趋势则不太相同。
一次暴雨过程中非线性亚临界对称不稳定的机制分析

对2005年7月5日20时—12日08时淮河流域、安徽中北部的降水过程诊断分析,并利用WRF模式对7月6日08时—7日20时安徽中部的暴雨过程进行数值模拟,结果表明:(1)2005年7月5日20时—12日08时降水过程可分为2大段,非线性亚临界对称不稳定可能是该时段强降水形成的重要机制;(2)u和v两分量扰动增强均超前于暴雨的增强,并对强暴雨的发生有指示作用;非地转作用达最强和冷暖空气达最强分别对强暴雨发生也有12或24 h的指示作用;(3)得到降水强度、高低空急流及其扰动风场这5者极大值的时空配置;(4)得到暴雨前期,高低层涡度场和散度场的时空配置特征。由以上4点及垂直上升气流的变化提出非线性亚临界对称不稳定激发强暴雨形成的新的物理机制。
分形理论在煤层气非平衡吸附模型中的应用

传统的煤层气动力学模型均是建立在欧几里得几何基础上的,难以描述煤层孔隙结构的复杂性及形状的不规则性。本文以分形理论为基础,通过引入分形维数来刻画煤层孔隙结构的复杂性并考虑煤层的吸附特性、双重介质特征及介质的变形,建立基于Fick第二定律的分形介质煤层气非稳态渗流数学模型。由于流动方程的强非线性,结合各类边界条件用正则摄动法和Laplace变换得到模型在拉氏空间上的近似解析解,再利用Laplace数值反演求得实空间上的数值解。对参数进行敏感性分析并绘制了典型压力曲线,这些结果为煤层气开采提供了理论依据和试井方法。