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模拟打制实验及其在丁村角页岩石器研究中的应用

模拟打制是史前考古研究中的重要实验考古方法之一,对于正确认识考古标本的类型和技术、解读当时人类的认知水平和知识积累具有不可取代的作用。本文简要回溯了模拟打制实验的发展史,并评述其应用现状。模拟打制实验在欧美有较长的发展与应用历史,但最终趋向了不同的发展方向。传统的模拟打制实验研究在欧洲得到了更加深入的继承和发展,而美国在上世纪90年代后期逐渐发展起了以定量控制、数理统计为核心的实验方法。本文以近期在山西丁村开展的角页岩模拟打制实验为例,介绍传统的模拟打制实验的基本流程和内容,包括实验的内容设计、实施及记录和分析等。本次实验结果肯定了硬锤锤击技术在丁村角页岩石核剥片和修理中的广泛应用,并在一定程度上否定了以往对使用碰砧法的推测。文章最后对模拟打制实验存在的问题和应用前景作了讨论和展望。
“元谋人”的年龄及相关的年代问题讨论

五十年前在云南元谋盆地发现的2枚早期直立人牙齿被作为东亚最早的人类化石而载入史册。最初的岩性地层、古生物和古地磁研究确定“元谋人”化石出自早更新世地层,年代为1.70 Ma BP 左右,并在以后成为主流意见。但少数学者对此提出了质疑并开展再研究,提出“元谋人”的年代为0.60 Ma~0.70 Ma BP。围绕此问题的最新古地磁研究结果重新肯定了“元谋人”为1.70 Ma BP 的结论。从地质、古生物和年代测定各方面的综合材料和数据看,“元谋人”为早更新世早期的结论是可信的。但由于当时化石采集和发掘工作的局限性,这2枚牙齿的确切出土位置和埋藏状况并非十分清晰,“伴生”的文化遗存也十分模糊。类似的情况也发生在其他一些重要的人类化石上,尤其是出土于内蒙古萨拉乌苏、四川资阳、广西柳江、广东马坝、重庆龙骨坡等遗址的化石材料,致使相关的研究和讨论无法建立在坚实的材料与数据的基础上。
LNG空温式气化器换热机理及结霜工况下的换热计算

ILNG空温式气化器在运行时时常伴有结霜现象,霜层恶化了传热,影响了气化器的性能。探寻霜层在翅片管表面随时间变化的规律及对气化器换热产生的影响,对LNG空温式气化器的设计和安全稳定运行具有重要意义。为此,建立了霜层内部能量和质量守恒方程,并引入霜层物性参数经验公式,得到了封闭的方程组,进而计算出了冷表面结霜后的霜层热阻随时间的变化规律。然后再考虑霜层热阻的影响,计算LNG空温式气化器内外传热传质的相互耦合规律随时间变化的动态过程,模拟结霜工况下LNG空温式气化器的运行情况,获得了不同时刻翅片管内外物性参数沿管长的分布规律。结果表明:①霜层在翅片管表面的覆盖面积可以达到80%,霜层对LNG空温式气化器换热的影响不可忽略;②除了局部由于霜层的肋片作用使换热增强,绝大多数情况下霜层会使翅片管的换热效率大幅降低,最大可降低85%,结霜后的总传热系数为80~220 W/(m~2·K);③结霜后,如果环境适宜,气化器会在很短的时间内达到另一个稳态稳定运行。
基于井壁稳定分析的井眼轨迹优化方法

井壁稳定问题是钻井工程关注的焦点之一,但目前基于井壁稳定分析优化井眼轨迹方面开展的工作还很少。为此,基于斜井井壁应力分布模型和井壁失稳破坏模式,分别采用Mohr-Coulomb准则、Drucker Prager准则和拉张破坏准则导出了维持井壁稳定的钻井液安全窗口上下限计算模型,利用数值计算方法建立了安全密度窗口、安全和危险井眼轨迹的求解方法,计算和分析了6种典型地应力状态下的井壁稳定性,并分析了相应地应力状态下安全和危险的井眼轨迹。结果表明:①Mohr-Coulomb准则计算结果高于Drucker-Prager准则,主要由于Mohr-Coulomb准则忽略了中间主应力的影响,低估了地层岩石的强度;②在σ_v≥σ_H>σ_h情况下沿最小水平地应力钻进稳定性最好,σ_H>σ_v>σ_h情况下钻进稳定性最好的方向为偏离最大水平地应力30°45°的方向上,σ_H>σ_h≥σ_v情况下沿最大水平地应力钻进稳定性最好,σ_H=σ_v>σ_h情况下直井稳定性最好;③数值计算方法得出的安全井眼轨迹与A&Z模型吻合较好,验证了该方法的正确性和准确性。数值计算方法可以直观给出不同轨迹下的安全密度窗口,对于窄安全密度窗口地层,可采用该方法优化井眼轨迹改善井眼稳定性。
基于临界流量的深水探井测试关键技术与实践--以琼东南盆地深水区为例

深水探井测试对于深海油气田的勘探发现和开发方案的制订起着至关重要的作用。为此,针对琼东南盆地陵水凹陷深水测试面临的海床温度低、管柱压力大,以及地层水或凝析水具有生成天然气水合物(以下简称水合物)堵塞测试管柱等技术难题,在分析总结南海北部珠江口盆地多口深水探井与国外合作测试作业成功经验的基础上,研究形成了该区测试期水合物形成区域预测及水合物防治方法;建立了基于临界测试流量设计测试工作制度;结合地质录井、MDT测井等资料.建立了可视化数值试井模型并对压力恢复时间进行合理设计;通过对深水测试管柱结构的优化,提出了深水测试一开一关的测试程序,从而达到多开多关测试程序的功能;通过对地面测试流程的模块化方案设计,增强了深水测试的安全性和高效性。实践结果表明:测试期间水合物和地层出砂得到了有效防治.测试管柱及模块化地面流程经受住了高产气流的考验,获得了完整的测试资料,节省了测试时间,达到了准确评价储层的目的,并基本形成了我国的深水油气井测试技术。
世界能源趋势预测及能源技术革命特征分析

为了做好中国2050年能源技术发展战略研究,基于对世界能源趋势预测的结果,分析了世界能源体系演替规律,结果表明:①2035,2050年世界一次能源消费量将达到186.24×10~8吨油当量和209.52×10~8吨油当量;②天然气可能在2038年前后取代石油成为世界主导性能源;③2050年石油、天然气、煤炭在全球一次能源结构中的占比分别为25.16%、27.53%和24%,核能可能升至8.51%;④油气作为世界主导性能源的战略地位还将保持相当长的一段时间。历史上主导性能源更替时期与世界新能源技术革命、科技革命、工业革命基本同期。据此推断,世界新能源技术革命可能出现在2038年前后的核能领域,其将决定下一个世纪的世界能源制高点,并带动新一轮世界科技和工业革命;新世界科技革命将带来传统主导性能源一系列重大技术创新,故分析认为2035-2050年将是中国油气工业从"跟随"到"引领"的重大历史机遇期。据此提出中国能源战略发展建议:①在核能技术领域,做好未来多期技术换代的产业布局及产能接替的优化设计;②在油气技术领域,稳油兴气、陆海并举;③在煤炭技术领域,控量提质,坚持走高效洁煤绿色发展之路;④在可再生能源领域,充分利用不同地区的资源结构特征,走差异化务实发展之路。
现代产量递减分析Blasingame图版制作之纠错

以Blasingame方法为代表的现代产量递减分析技术是近年来油气藏工程研究的热点之一。目前国内大多数产量递减分析文献都采用Blasingame方法制作典型曲线图版并据此分析相关参数的敏感性,但很容易出现两类问题:要么在生成典型曲线图版时出现错误.要么建立了某一储层类型的Fetkovich递减分析曲线.未进一步建立Blasingame曲线,从而失去了应用价值。为此,以圆形有界均质储层为例,剖析了产生上述问题的原因;以无越流双层储层为例,明确了B1asingame方法曲线图版制作的流程;给出了圆形有界均质、双重孔隙介质、三重孔隙介质储层现代产量递减分析无因次产量的拉氏空间解及典型曲线图版。研究结果表明:在进入边界控制流阶段之后,不管储层类型如何,Blasingame图版的无因次产量曲线(q_(Dd))都是一条斜率为"-1"的调和递减曲线,无因次产量积分曲线(q_(Ddi))、无因次产量积分导数曲线(q_(Ddid))逐渐汇集在一起;只有该图版才可用于变压力、变产量以及PVT变化的生产数据分析。
页岩气选区评价指标筛选及其权重确定方法--以四川盆地海相页岩为例

选择页岩气勘探有利区是一个多指标综合评价的过程,其中,评价指标权重的确定至关重要。针对四川盆地海相页岩具有埋藏生烃史复杂、热演化程度高、经历多期构造运动等特征,筛选出了页岩含气量、页岩有效厚度、有机碳含量等12项海相页岩气选区关键评价指标。鉴于该区海相页岩气选区评价指标多且相互之间关系复杂,不易分组分类,再加上评价指标间两两比较相对重要性的9等级判断矩阵缺乏一致性,导致评价指标权重难以精确确定。为此,根据改进层次分析法原理,在3等级的比较判断调查基础上,构造出评价指标两两比较相对重要性的一致性判断矩阵,同时提出了评价指标主观权重确定改进特征向量法;鉴于主、客观赋权法的不足,进一步提出了综合页岩气选区评价指标主、客观权重的综合权重确定法,并以四川盆地5个海相页岩气区块为例,分析了该方法的可行性与合理性。结论认为:改进的特征向量法克服了层次分析法、特征向量法中判断矩阵的不足,而采用综合权重确定法获得的评价指标权重更能准确体现各评价指标对页岩气选区的重要程度。
双酚A在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为研究

硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于废水处理的理想电极材料。利用循环伏安法和电化学阻抗谱研究了环境激素双酚A (BPA)在BDD电极上的电化学行为,分析在电极/溶液界面上的电化学过程及相关的电极动力学参数。研究发现BPA在电极上的直接电化学氧化过程为不可逆过程,氧化峰电势在1.4 V左右。电极/溶液界面的双电层结构可以用一个电容与一个电阻并联的等效电路来进行拟合,当极化电位从0.5 V增加至2.0 V时,电荷转移电阻R_(ct)由7.043×10~4 Ω·cm~2降至1.366×10~3 Ω·cm~2,下降了80.60%,表明提高电极电位可明显降低电催化反应的电阻,有利于电催化氧化反应的进行,可提高电催化反应速率。
基于近红外光谱的汽油辛烷值预测与模型优化

在波长12000 ~4000 cm~(-1)范围内采集了60组汽油样品的近红外光谱数据,并基于此数据研究汽油辛烷值预测过程中的模型优化问题:采用五折交叉验证法,比较了最小均方二乘法(PLS)、神经网络(ANN)和支持向量机(SVM)的辛烷值预测模型,发现SVM算法较稳定可靠,更适合于小样本情况下的光谱分析;SVM模型下分别采用网格寻优(Grid)、遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)进行惩罚参数C和RBF核函数参数gamma两个参数优化,总体最佳MSE分别为0.00444,0.0038和0.03262,GA优化参数能力最强;基于GA参数优化下SVM模型,研究了主分量分析(PCA)和连续投影算法(SPA)的特征优化方法,发现PCA泛化能力优于SPA,采用4个主分量(PCs)已经能达到原始光谱相当的预测性能。优化得到组合模型:PCA-GA-SVM,基本上满足工业级辛烷值预测的需要,方法对石油组分精确解析具有积极意义。
一次阵风锋触发强对流过程雷达资料特征分析

为了进一步探索西北高原干旱区强对流触发机制,提高灾害性天气监测预警能力,以新一代天气雷达探测资料为核心,针对一次阵风锋触发的逆向传播强对流过程,进行了雷达气象学诊断分析。结果表明:(1)天气系统配置为有利的大气环境,CAPE、CIN与LFC均适合强对流的触发与发展,原生对流消亡后产生的3条阵风锋共同作用触发新生强对流。(2)新一代天气雷达能有效监测到阵风锋产生、发展、成熟、汇合、消失以及触发新生对流的过程,揭示了3条阵风锋及下击暴流的细节。(3)强反射率因子区域快速下沉且强度减退及径向速度模糊,对雷暴大风灾害的预警具有指示意义。(4)各条阵风锋的长度变化普遍经历快速增长、增幅减缓和趋于减小3个阶段,其宽度变化也具有相似的较强规律性。(5)阵风锋的运动受下垫面特别是城区较强磨擦作用影响显著,存在一定波动。阵风锋合并后,新生对流的增强需要18~30 min的成长期,为准确预警强烈天气提供了宝贵的时间提前量。(6)在天气背景分析基础上,利用雷达资料关注阵风锋初生、发展、运动情况,可望提前1h左右发现触发新生对流征兆。通过雷达资料可准确掌握阵风锋细致变化、形成近地层急流、下击暴流,以及新生对流的发展,是监测强对流触发与预警的关键手段。
基于构成要素的一次切变线暴雪天气分析

2013年1月20-21日山东出现了一次暴雪过程,此次过程具有冷空气弱、东西雨雪共存及存在两个强降水中心等特点,济南至淄博(鲁中的北部地区)的次暴雪中心为预报难点。为了探讨此类暴雪过程降水落区、强度和相态变化的物理机制,根据常规观测、NCEP/NCAR再分析逐6 h及多普勒天气雷达资料,采用基于构成要素的预报方法(Ingredients-based Methodology, IM),从动力抬升、水汽、降雪效率和相态等四个方面进行了分析。结果表明:(1)高层两个短波槽、低层切变线、地面华北锢囚锋和倒槽等天气系统相继共同作用造成了此次暴雪过程,其中500 hPa短波槽对降雪的阶段性表现最明显。(2)四个有利构成要素相叠加导致鲁中地区产生暴雪:中低层有西南和东南两支气流输送了充足的水汽;低层经向切变线和暖切变线造成了强上升运动;云中温度在-15~-14°C之间达到最佳降雪效率;低层温度低。(3)低层经向切变线对次降水中心的暴雪形成有重要作用,暴雪发生在经向切变线的右侧东南风减小的区域。(4)最强降雪发生在对流层中高层西南风和低层东南风强盛的时段。(5)对流层低层冷暖平流导致边界层内温度垂直变化出现差异,从而产生不同降水相态,其中1000hPa 至近地面的温度最为关键,尤其2 m气温在1℃左右时,更需综合分析925 hPa以下各层的温度;同时复杂下垫面对降水相态的影响也不容忽视。
两次对流云合并过程的双偏振雷达观测研究

为了研究对流云合并过程中的微物理特征,利用2008年7月在安徽寿县进行观测的双线偏振多普勒天气雷达的资料,对两次不同类型的对流云合并过程进行了观测分析,研究合并后对流云中偏振量和粒子相态的变化情况。结果表明,卫星云图观测到的对流云合并过程在雷达回波上表现为小回波块之间的合并;回波合并以后强度、径向速度和差分传播相移率等物理量均增大,差分反射率因子大值区向回波连接处转移,并出现一个与大值中心相对称的负值区;合并时在连接处出现一片雨水区,并且只有在中下部开始的合并过程中才会出现冰相粒子增多的现象。
吉林地面和高空风速变化特征及成因分析

利用1975 - 2012年吉林50个地面气象站观测资料和3个探空站测风资料,对地面和0. 5~40 km高空风速的时空变化特征进行了分析,并分析了高、低空风速变化的原因。结果表明:吉林地面(10 m)年和四季平均风速均呈现中西部和东部近海区较大、东南部地区较小的空间分布特征;近38年吉林地面年平均风速平均每10年减少0.21m·s~(-1),高于全国平均和大部分区域平均,大风区或大风季节的风速减小幅度最大;在1975 - 2012年期间,吉林高空风速随高度增加呈先减小后增大的变化趋势,对流层和平流层下层的夏季平均风速趋于减小,冬季平均风速趋于增加,而且冬季风速增加对年平均风速增加的贡献最大。大气环流系统对吉林地面和高空风速均有影响,城市化的发展、观测环境的改变减小了地面风速。
全球典型干湿变化区域水汽收支与降水变化的对比分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和CRU降水数据,分析了1948 - 2009年全球典型干湿变化区域水汽收支的时间变化特征,并比较了这些区域净水汽收支、可降水量与降水的变化关系。结果表明:(1)亚洲大陆东部、非洲大陆年水汽收支显著减少,而北美大陆显著增加,三个地区的净水汽收支变化与区域的干、湿变化特征相一致;(2)对于亚洲大陆东部,春、夏、秋季和年水汽收支状况较一致,即经向收支和净收支均呈显著减少趋势,纬向收支均呈增加趋势。冬季与年平均状况有所不同,三种收支都增加;(3)在北美大陆,夏、秋和冬季的水汽收支趋势与年水汽收支趋势基本一致,即经向收支增加,纬向收支减少,净收支增加;仅春季经向收支减少,纬向收支增加;(4)在非洲大陆,四个季节的纬向收支和净收支均减小,纬向水汽的变化主导着净水汽的变化;与年变化特征不同的是,春、夏季的经向收支减少;(5)近几十年来,在亚洲大陆东部和非洲大陆,伴随着各季及年降水的减少,同期净水汽收支和可降水量也随着减少,且相关显著。在北美大陆,伴随着各季及年降水的增加,同期净收支也随着增加,且相关也较显著。值得注意的是,北美大陆的可降水量与降水没有很好的相关性。
空间电荷分布特征对云闪传播行为的影响

在已有的随机放电参数化方案的基础上,建立了雷暴云电荷分布,并进行二维高分辨率闪电放电的模拟试验,定量探讨了雷暴云的空间电荷分布特征对云闪传播行为的影响,结果表明:(1)雷暴云顶部的屏蔽层电荷以及底部正电荷区会限制触发于雷暴云主正、负电荷区的云闪正、负先导的垂直传播范围,使云闪通道在一定垂直范围内传播,并最终趋向于沿水平方向传播;(2)电荷区的电荷密度或分布范围的增大都会导致云闪通道长度增大,但增大方式不同,电荷密度主要是通过增加高密度中心附近的通道分枝数,并且通道长度随电荷密度的增加呈非线性增大,分布范围则是通过扩展通道的水平传播范围,并且通道长度随分布范围的扩大呈线性增大;(3)电荷区电荷密度的增大会增加云闪通道的分枝数,尤其在高密度中心附近,最终使云闪通道的分形维数呈增大趋势,但基本上不会改变云闪通道的双层分枝结构,电荷区分布范围的扩大则不影响云闪通道的分形维数。
2008-2012年四川强小时雨强的时空分布特征

利用2008 — 2012年四川157个基本测站和895个区域自动站的逐时降水资料,通过统计诊断方法分析了四川的强小时雨强发生频次、极值的时空分布特征,得到如下主要结论:(1)四川每年出现20 mm .h~(-1)以上的强小时雨强达3537. 8次,平均每年的强小时雨强极值均超过了100 mm ? h~(-1),并在2012年呈一个跃升的趋势。(2)四川强小时雨强落区主要集中在四川盆地及攀西南部的大部分地区,且强降水高发中心主要位于从盆地向山脉过渡的纵向陡峭地形区。雨强极值超过了30 mm ? h~(-1)的落区也集中在盆地及攀西地区。频次及雨强极值的变化与海拔有密切联系,迎风坡的陡峭过渡地形削弱了频次及雨强极值随海拔的增高而减少的速率。(3)频次的月变化比强小时雨强极值的月变化更显著。7月发生强小时雨强的次数最多,其次是8月,5月最少。6 —9月雨强极值均超过100 mm ?h~(-1)。(4)20 mm· h~(-1)和30 mm· h~(-1)以上的强小时雨强频次日变化均呈夜间活跃的单峰型特征,而50 mm ?h~(-1)以上的强小时雨强突发性较强,日变化呈多峰型结构,且盆地不同区域的日变化特征及峰值活跃时间也有较大差异。
云贵高原东段山地MCC的普查和降水特征

利用2006 - 2010年夏季FY静止气象卫星1 h间隔相当黑体亮温TBB、高空及地面天气观测、贵州85个气象站降水和2010年乡镇加密观测自动站逐时降水数据,普查云贵高原东段山地中尺度对流复合体(MCC),统计分析了 MCC的时空特征、强度特征、生命史、移动路径及其降水分布和强度特征。结果表明,夏季云贵高原东段山地MCC主要出现在5 —7月,MCC形成时间在19:00(北京时,下同)至次日03:00,生命史普遍在8 h以上;发展为MCC的初生对流云团主要生成在13 :00 - 18:00,初生源地主要出现在贵州西部区域(103°E — 105. 6°E、25°N -27. 5°N),贵州西部边缘涡是造成对流云团频繁生成的直接影响系统;贵州山地MCC内部最大降水集中在MCC形成中心的西北和东北象限,且距MCC形成中心3个经纬度范围内,山地短历时强降水出现在MCC的发展成熟阶段,在临近预报中可以将TBB≤-70℃的区域作为重点监测防范区。
夏季青藏高原及周边热力特征与东亚降水的区域关系

基于1979-2011年欧洲中心ERA-interim月平均再分析资料,采用倒算法计算了夏季青藏高原(下称高原)及周边地区大气热源和水汽汇,并通过REOF分析其空间分布特征,划分了5个重要热源区域,最后对比分析各区域的热力特征与东亚地区降水的关系。结果表明,夏季高原及周边地区热源空间分布复杂,局地特征显著,不同区域热源异常具有显著的差异性,其与降水的关系也同样具有显著的区域差异性。其中,高原南侧热源强时,高原主体及印度北部降水增多;高原东北侧热源强时,华北及邻近地区降水增多;高原主体东部热源强时,江淮流域降水增多;高原东南侧热源强时,长江流域降水增多;高原主体西部热源强时,华南降水增多。并且,高原及周边地区不同区域热源异常,影响东亚地区不同区域异常的水汽输送,从而对东亚地区降水产生重要影响。
利用iTRAQ 蛋白质组技术筛选与鸡喙畸形相关的候选蛋白

【目的】中国地方鸡种如北京油鸡、清远麻鸡存在喙畸形现象，表现为上下喙咬合不全，呈交叉状。严重影响鸡饮水和采食，从而影响个体发育和生产性能的发挥，造成一定经济损失。笔者根据喙畸形个体的系谱记录，发现喙畸形的形成受到遗传因素的影响，但具体机制尚不明确。蛋白是行使各种生物学功能的最终形式之一，喙畸形个体的发生可能是由于核心蛋白或者相关调控蛋白代谢异常造成的。利用同位素标记相对和绝对定量（isobaric tags for relative and absolute quantitation，iTRAQ）技术以及生物信息学分析方法，筛选鸡畸形喙与正常喙中差异表达的蛋白，作为喙畸形相关的重要候选蛋白，为进一步研究北京油鸡喙畸形的遗传机制奠定基础。【方法】挑选3只120日龄喙畸形的公鸡作为试验组，编号为W1、W2、W3，同时，挑选与试验组个体为同胞关系（全同胞或半同胞）的喙正常公鸡作为对照组，编号为Z1、Z2、Z3。将喙畸形与其同胞正常个体作为一个比对组，iTRAQ 试验具体包含3个比对组，即W1 vs Z1，W2 vs Z2，W3 vs Z3。屠宰个体后，剔除喙组织周围肌肉和筋膜，分离得到喙上颌骨和下颌骨，提取总蛋白样品，应用6个 iTRAQ 标签标记各蛋白样品，经过色谱层析预分离，联合液相串联质谱分析，采用Mascot 2.3.02软件对蛋白进行鉴定和定量分析。试验组（W）与其同胞对照组(Z)样本比较（W1 vs Z1，W2 vs Z2，W3 vs Z3），选择肽段数≥2，表达差异值>1.2（上调）或<0.83（下调），且P<0.05的蛋白作为差异表达蛋白。【结果】利用iTRAQ 技术一共在喙组织中鉴定到3 372个蛋白，鉴定到的特异性肽段有12 769个。其中原鸡蛋白1 869个，分子质量主要分布在10-100 kD 之间。3个比对组共鉴定出159个表达量有显著差异的蛋白质，其中包含70个表达上调的蛋白，89个表达下调的蛋白。统计各比对组蛋白表达差异值发现，表达量差异较大的上调蛋白质有LPL、MLC-2、CO9A1、MATN3、HSP90B1等，表达量差异较大的下调蛋白质有MBP、RLA1、PRVM、HAPLN1等。结合已经报道的这些蛋白的生物学功能，其中CO9A1、MATN3、 HAPLN1与软骨合成和软骨骨化相关，CO9A1是带状软骨纤维的组成物质，MATN 家族是非胶原性细胞外基质蛋白家族，HAPLN1是软骨细胞外基质的重要组成成分；PRVM 是细胞内钙离子结合蛋白，参与调控Ca~(2+)离子信号通路；LPL是多功能酶，主要在脂质代谢和转运过程中起作用，参与调控PPAR 信号通路。初步筛选出CO9A1、MATN3、HAPLN1、 PRVM、LPL 作为与鸡喙畸形相关的候选蛋白。【结论】差异表达蛋白的发现为鸡喙畸形形态的发生提供蛋白质水平上的理论依据。
长期施用有机肥与化肥氮对华北夏玉米N_2O和CO_2排放的影响

【目的】等施氮量条件下，比较有机肥与化肥田间施用后农田温室气体（CO_2和N_2O）的排放量及其增温潜势，正确认识有机肥与化肥在田间温室气体排放过程中的贡献，为制定田间合理的减排措施提供理论依据。【方法】在华北平原冬小麦-夏玉米种植制度下，以8年的长期定位试验为平台，利用静态箱-气相色谱法，于2014年6-10月，持续监测了化肥和有机肥在不同施肥水平下潮土玉米季土壤N_2O和CO_2的排放特征，并估算玉米季温室气体排放量及其产生的综合温室效应。【结果】施用有机肥与化肥农田土壤N_2O的排放通量变化基本一致，施肥后出现短暂的排放高峰，之后逐渐趋于平稳；等氮条件下，化肥处理的N_2O 日排放通量明显高于有机肥处理，峰值过后的稳定期内有机肥处理的N_2O 排放通量略高于化肥处理。化肥的施用对农田土壤CO_2的排放规律影响不明显，有机肥施用后CO_2会出现持续的排放高峰。施用有机肥与化肥均会增加N_2O的排放总量，且随施氮增加N_2O 排放总量显著增加；等氮量条件下，化肥处理的N_2O 排放总量显著高于有机肥。有机肥处理显著增加了农田土壤CO_2的排放量，而化肥对CO_2排放总量的影响不明显。施氮量为240 kg·hm~(-2)时，有机肥和化肥处理作物产量均达到较高水平，而温室气体的排放强度（GHGI）最低，分别为0.27、0.63 kg·hm~(-2)，高于此施氮量，有机肥和化肥处理的GHGI 均会明显增加。【结论】大量施用有机肥和化肥都会产生过多的温室气体。由于有机肥的固碳效应，化肥处理GHGI 高于有机肥处理，适量施用有机肥是实现农田固碳减排的重要途径。
不同水分条件下广适性小麦品种中麦175的农艺和生理特性解析

【目的】探讨小麦广适性品种在不同水分条件下的农艺和生理特征，为广适性新品种培育提供参考依据。【方法】2011-2012年和2012-2013年，选用节水品种京冬8号、高产抗倒品种矮抗58与广适性品种中麦175，在干旱和充分供水2个水分处理下，分别在河北省高邑原种场和北京中国农业科学院作物科学研究所中圃场种植，小区间随机区组设计。测定株高、抽穗期、籽粒产量和产量三要素等农艺学性状，以及春季苗期植被覆盖度（GC）、抽穗前植被归一化指数（NDVIv）、灌浆中期植被归一化指数（NDVIg）、抽穗前叶绿素含量（SPADv）、灌浆中期叶绿素含量（SPADg）、灌浆中期叶片衰老等级评分（LSS）、抽穗前叶面积指数（LAIv）、灌浆中期叶面积指数（LAIg）、叶片衰老速率（LSR）和叶片卷曲度（LRS）等生理性状，比较研究不同类型品种间的性状差异。【结果】穗粒数、LAIg和SPADv 品种间差异不显著，其他性状品种间存在显著差异。与干旱条件相比，充分灌水条件下中麦175、京冬8号和矮抗58的籽粒产量分别增加1 072.6、1 274和991.7 kg·hm~(-2)，穗数分别增加104、15和47个/m~2，千粒重分别增加0.9、1.8和1.7 g，株高分别增加7.2、9和6.2 cm，抽穗分别推迟3、2和3 d。中麦175产量和穗数较其他品种高647.3-1 505.8 kg·hm~(-2)和38-68.8个/m~2。中麦175的平均株高、GC、NDVIv、NDVIg、SPADg、LSR和干旱环境下LRS分别是75.8 cm、13.2%、0.64、0.55、56.5、14.10和4.0；其产量、千粒重、株高、SPADg和LAIv的水分敏感指数分别为0.86、0.64、0.94、0.61和0.57。【结论】广适性品种中麦175穗数多，苗期繁茂性好，株高中等，株型紧凑，抽穗后植被指数低，叶片衰老速度慢；干旱条件下叶片发生明显卷曲，但叶绿素含量较高，叶功能好；产量、千粒重和株高的水分敏感性低，而穗数和穗粒数的水分敏感性较高，灌浆中期的叶绿素含量和抽穗前叶面积指数对水分不敏感。以上这些特性使其在水旱条件下均表现出高产。
耕地格局时空动态变化过程和差异分析--以浙江安吉为例

【目的】耕地是"人类-环境"关系的纽带和桥梁，也是农业土地系统最为重要的组成部分，掌握耕地格局时空动态变化过程和差异，有利于促进耕地合理利用的调整优化，实现耕地资源的可持续性和集约化利用。【方法】基于遥感和地理信息技术，综合采用土地利用动态度模型、土地利用扩展程度综合指数、土地利用转移矩阵等地理计量模型，研究分析1998-2009年浙江安吉耕地格局动态变化的过程与差异。【结果】该区域耕地动态变化过程复杂，水田与旱地是该区域发生转出的主要地类，从转移类型来看，多转移为林地、城镇用地与园地；从转移过程来看，2003-2009年较1998-2003年更加缓和平稳，基本没有发生较为剧烈的变动；2003-2009年，转入为耕地的地类极为单一，转移面积有限，各地类在数量和空间分布上较1998-2003年期间都趋于更加稳定；2003-2009年的耕地变化活跃度要低于1998-2003年，表明2003年以后区域耕地在利用程度与广度方面更加缓和平稳。【结论】区域产业结构和用地政策调整直接影响着耕地格局动态变化的过程和特点，本研究提出的分析方法能快速、客观反映区域耕地的动态变化过程和差异特征，为耕地时空演变研究提供了一种新思路。
油-稻共生期对谷林套播油菜苗期性状及产量形成的影响

【目的】研究共生期对谷林套播油菜苗期生长及产量构成的影响，为南方三熟制地区谷林套播油菜共生期确定提供参考。【方法】以油菜品种赣油杂5号和丰油730为材料，设置油稻共生期12 d、10 d、 7 d、5 d、3 d、0 d（CK）6个处理，于2012-2014年进行大田试验。【结果】（1）共生期延长有利于提高油菜出苗期密度，但较长的共生期导致油菜密度后期急剧下降，降幅随着共生期延长而增加，成苗率和成株率随共生期延长先增加后下降。油菜成熟期密度以共生5 d 处理最大，与0 d（CK）处理相比，成苗率和成株率分别提高0.97%和5.98%，而12 d 共生期处理成苗率和成株率分别下降19.20%、19.35%。（2）共生期显著影响套播油菜苗期生长发育，油菜总叶数、绿叶数、根颈粗、单株干重等个体指标随共生期延长而增加，叶面积指数和群体干重等群体指标随着共生期延长呈现先增加后逐渐下降趋势。（3）套播油菜成熟期的一次分枝数、单株角果数、主序角果数、每角粒数、千粒重、单株干重、单株产量等产量相关性状与共生期关系密切。其中，共生期与一次分枝数、单株角果数、主序角果数、千粒重、单株产量、单株干重等产量性状极显著正相关、与每角粒数极显著负相关。（4）套播油菜单株产量随着共生期延长而增加，油菜单位面积产量随着共生期的延长呈先增后降趋势，以共生5 d 产量最高；相比于CK，两年度分别增产20.48%和22.35%，增产效果显著。（5）共生期显著影响油菜生育进程，相比于套播处理，CK 油菜全生育期明显缩短，差异主要发生在出苗至蕾薹期，现蕾后发育进程差异不明显。【结论】共生期延长有利于提高套播油菜出苗密度和个体生长发育，但成苗率和成株率低，造成成熟期密度不足而导致减产，共生期缩短出苗密度小，且因播期晚，个体生长发育较差，最终影响产量形成。因此本区域内谷林套播油菜共生期以3-7 d 为宜，5 d 为最佳，共生期过长或太短均不利于南方三熟制地区套播油菜高产群体的构建。
求解随机Job Shop调度问题的混合分布估计算法

提出一种混合分布估计算法用于求解具有随机工时的Job shop调度问题。建立随机Job shop调度问题(Stochastic Job shop scheduling problem, SJSSP)数学模型并给出随机期望值模型的评价方法。为提高种群多样性,将(μ+λ)-进化策略(Evolutionary strategy, ES)的重组、变异过程引入分布估计算法(Estimation of distribution algorithm, EDA),构造一种混合分布估计算法,ES-EDA。根据所采用的基于工序的编码方式,对父代工序继承率的概念进行了定义,并为重组过程设计基于父代工序继承率的个体重组方法,该方法不仅能使子代有效继承父代的优良特征,同时可避免非法解的产生。在标准算例FT06、FT10、FT20的基础上构造加工时间随机的3组算例,并选择文献中的5种算法作为混合分布估计算法的对比算法,仿真试验结果表明混合分布估计算法在优化性能方面具有明显优势。
降温速率对三种类型水滴冻结过程影响的实验研究

大量实验研究表明,水滴的异质冻结既与所含冰核有关,又包含一定的随机过程。本研究一方面对已有的实验研究结果进行验证,同时寻找水滴冻结与温度及时间的定量关系,检验随机假设和奇点假设的相互作用。选用雨水、纯净水和瓶装饮用水3种水样,采用中国气象科学研究院的均匀水滴冻结实验装置,对3类水样做了不同的恒定降温速率实验,并对雨水进行了恒温实验。结果表明,总体来看,随温度降低,降温速率慢的液滴累加冻结比例高于降温速率快的液滴,并且在纯净水和瓶装饮用水中更明显;降温速率越大,平均冻结温度和中值冻结温度越低,不同的是雨水的值跟降温速率成对数关系,而瓶装饮用水的值与降温速率成线性关系(纯净水因为只有两种降温速率,故不能确定是哪一种关系);不同水样的冻结几率随温度的降低指数增大,而瓶装饮用水冻结几率函数中指数前的系数随降温速率的增大指数减小;恒温阶段,雨水的冻结几率随时间指数衰减,在恒温的前2 min衰减较快,之后减慢,并且水滴冻结在前2 min发生较多,之后变的很少,15 min之后则没有冻结事件发生。该现象可以用随机假设和奇点假设结合起来解释,当温度达到或低于特征温度时,水分子在冻结核上的聚合需要一段时间,所以造成了在恒温阶段出现水滴冻结的现象。水滴冻结是两种假设的共同作用。
苹果HD-ZipⅠ家族基因序列特征及其在果实中的激素响应

【目的】对苹果基因组中挖掘得到的HD-Zip I（Homeodomain leucine zipper I）家族基因进行生物信息预测，结合生理生化数据为苹果果实发育的激素调控网络研究提供最佳候选基因。【方法】应用ExPASy进行HD-Zip I家族蛋白基本理化性质分析，采用MEME和PLACE 软件预测各成员启动子含有的顺式作用元件及其功能，利用GSDS 绘制基因内含子/外显子结构示意图；通过内源乙烯浓度、可溶性固形物、可滴定酸、硬度等品质指标检测'皇家嘎啦'苹果果实在不同激素处理条件下的后熟进程；运用半定量RT-PCR分析HD-Zip I 家族各成员对外源激素的响应。【结果】鉴定完整的22个HD-Zip I 基因可以细分为5个亚类，同一亚类基因的内含子/外显子结构相似，但仍有差异；各基因起始密码子上游-600 bp 区域内广泛分布多个响应赤霉素、细胞分裂素、茉莉酸、乙烯和脱落酸的顺式作用元件，以（GA/TC）_8重复序列最为保守和丰富。乙烯和脱落酸两种激素处理后，果实内源乙烯浓度及硬度等各指标变化表现出极高的相似度，均加快了'皇家嘎啦'果实的后熟进程；不同于其他各家族成员，MdHZ1和MdHZ17两个基因的转录水平在乙烯和脱落酸处理后48 h 均被不同程度的上调，而在有延缓果实衰老效果的腐胺（PUT）和赤霉素（GA_4）处理组中表现为下调，表明MdHZ1和MdHZ17可能与果实的后熟进程有较为紧密的联系。MdHZ16在成熟果实组织中未检测到表达,其他家族成员的激素响应特性未表现出一定的规律性，表明同一家族内即使结构相似的基因也并不一定呈现相似的表达模式，家族基因上游调控机制有一定的复杂性。【结论】通过苹果基因组扫描获得22个HD-Zip I 基因，这些基因编码的蛋白结构相似度较高；基因启动子区域含有多个参与不同激素交互作用的顺式作用元件，这或许为家族成员差异响应各外源激素处理的原因；MdHZ1和MdHZ17两个基因与果实的后熟进程表现出较为紧密的联系，可以作为候选基因进行果实后熟相关方面的深入研究。
下击暴流的雷达预警量化指标研究

下击暴流是一种局地灾害性天气现象,对航空飞行安全有极大危害,也会对地面物体造成严重损害。依据下击暴流发生前母体雷暴(下文简称雷暴)反射率因子核迅速下降的特征,基于雷达体扫数据,定义了判断下击暴流发生、发展的“单位面积等效势能”概念,并结合下击暴流期间雷暴速度场中层辐合的事实,设计得到了下击暴流出流强度公式。结果表明:(1)单位面积等效势能值的变化准确反映了雷暴强中心高度变化。(2)相邻体扫的单位面积等效势能差,反映了雷暴能量的释放量,下击暴流发生前1—2个体扫的单位面积等效势能差达到最大,这反映了下击暴流的爆发;可通过设置单位面积等效势能的释放量为30%,预警下击暴流的发生。(3)单位面积等效势能的释放能够提前6—12 min预警出下击暴流的发生,并通过出流强度公式量化由下击暴流产生的地面大风值。预警风速的误差由雷暴距雷达的距离决定,距离越近风速误差越小,反之亦然。(4)对6次下击暴流预警结果表明,该指标能够准确预警下击暴流的发生,而出流强度受雷暴识别参数的影响较大,远距离误差较大。
基于中尺度数值模式的分类强对流天气预报方法研究

针对雷暴大风、短时强降水、冰雹和龙卷等强对流天气短期预报,采用0.25°×0.2°每天4次日本气象厅(JMA)东亚地区再分析资料计算的百余类对流参数(物理量)及其15 d滑动平均值,根据“邻(临)近”原则对江苏2001—2009年2—9月各类强对流天气进行时间和站点的匹配后,应用相对偏差模糊矩阵评价技术,对上述对流参数进行权重分配和逐次筛选,获得了既体现强对流与气候平均态间明显差异,又体现自身相对稳定的特征对流参数序列。同时,根据历史分类强对流个例中各特征对流参数的频谱分布获得各对流参数的频率分布分段函数,然后基于中尺度数值模式预报的对流参数,综合历史频率分布和权重分配,构建了分类强对流天气预报概率,并以优势概率作为分类判据,做出强对流分类预报。最后建立了业务化系统,以全自动方式提供分类强对流客观预报产品,投入到日常业务和南京青年奥林匹克运动会气象保障服务工作。
侧氨基聚硅氧烷改性聚氨酯涂层剂的制备与性能

以侧氨基聚硅氧烷(SAPDMS)、聚四氢呋喃醚、聚乙二醇为混合软段,二羟甲基丙酸为亲水扩连剂,1,4-丁二醇为硬段调节剂,与异佛尔酮二异氰酸酯反应合成了水性有机硅改性聚氨酯(WSSPU),并以WSSPU为基础制备了防水透湿织物涂层剂。分别采用红外光谱、差热扫描量热仪、动态力学分析仪、正电子湮灭寿命谱等表征了WSSPU膜的组成与微观结构,考察了WSSPU膜的力学性能和涂层织物的防水透湿性能。结果表明,当侧氨基聚硅氧烷用量(质量比)<15%时,可以制得稳定的乳液。聚硅氧烷改性后膜内部微相分离结构更加明显,自由体积空洞变大,透湿性能提高。
影响夏季西北太平洋副热带高压年际变率的关键海区及影响机制

西北太平洋副热带高压(西太副高)是影响东亚夏季气候的主要环流系统,其年际变率受热带多个海区的海-气相互作用过程的调控。为明确影响夏季西太副高的关键海区及其影响机制,在总结最近十余年来相关研究进展的基础上,归纳出影响夏季西太副高年际变率的5个关键海区,包括赤道中东太平洋、热带印度洋、副热带西北太平洋、海洋大陆附近海区以及热带大西洋。阐述了这5个关键海区的海温异常影响西太副高年际变率的机制,并探讨了5个关键海区海温异常的形成机制。围绕夏季西太副高的年际变率,回顾了当前气候模式的模拟和预测研究的现状。最后,提出了本领域亟待解决的关键科学问题,展望未来可能的研究热点。
山东中西部后向发展雷暴初步研究

基于山东济南新一代天气雷达多年资料,首先提出后向发展雷暴的概念,并规定了普查标准。通过普查2005—2012年8年济南多普勒天气雷达资料,选取了75个后向发展雷暴个例,分析了山东中西部后向发展雷暴的统计特征,给出了常见的3种后向发展雷暴概念模型。选取典型个例,分别对3种类型后向发展雷暴的演变方式及其物理机制进行了初步分析,为山东中西部后向发展雷暴的生成和演变提供了初步的认识。结果表明:(1)后向发展雷暴主回波以带状为主,生命史1—5 h,最大反射率因子在50 dBz以上,移动路径有西—西北、西南、原地新生3种类型;(2)新回波初生时间发生在16—17时(北京时)最多,初生地点在鲁西北和鲁中山区一带,强度一般在30 min内超过40 dBz,生命史在1 h以上,74.7%的新生回波与主回波合并或连接;(3)山东省中西部具有后向发展特征的对流系统产生的灾害性天气以冰雹和雷暴大风为主,很少伴随暴雨灾害;(4)新回波的源地特征可以分为随主回波移动、沿同一方向延伸以及位于两雷暴群之间3种类型;多个雷暴群共存时,新回波的源地介于两个回波带之间,使二者逐渐趋为一体;(5)当主回波传播方向与其长轴相交时,其长轴方向转向,距离新回波较远的一侧减弱;当主回波传播方向与其长轴方向一致,新回波源地位于主回波长轴的延长线上时,主回波加强;(6)天气尺度系统为后向发展雷暴提供了条件不稳定的大气层结和丰富的水汽,地面辐合线和冷池前沿阵风锋是产生新雷暴的主要抬升触发机制;适当的低层垂直风切变有利于新雷暴持续产生并加强;地形的阻挡使新回波源地在同一地点停滞,冷池阵风锋在低层风引导下沿地形向下游移动,新回波源地也随之移动。
基于Fast-RVM的在线软测量预测模型

生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)是评价水质好坏和污水处理效果的关键指标之一。由于污水生化处理过程复杂,在线仪表维护困难,生化需氧量无法得到快速精确地测量。针对这一问题,提出了一种基于Fast-RVM的在线软测量回归模型来实时在线预测出水指标BOD。该模型采用基于贝叶斯框架的相关向量机来在线预测输出指标,并且引入快速边际似然算法来加快模型的更新速度。通过污水数据的仿真实验,结果表明该在线模型的预测精度高于离线模型,泛化能力强,模型在线更新的快速性尤为突出,能较好地实现污水处理中出水水质的实时在线预测。
立式分层并联径向流吸附器流场数值模拟

为降低径向流吸附器高度对均布的影响,提出了径向流吸附器的分层并联设计方法,并建立了径向流分层并联吸附器的数值计算模型。应用计算流体力学方法对分层并联式径向流吸附器中流体在床层内的流场进行了数值模拟计算,并在相同条件下与增高改进后的径向流吸附器的流场分布进行对比。结果表明,分层并联设计方法的均匀度相比于增高方法的均匀度提高了80%,有效清除了径向流吸附器过高对床层内流体均布的负面影响,且对分层并联径向流吸附器上部单元床层厚度进一步优化,达到了上下单元同时穿透的目的。
提升管内细长颗粒流化运动的气固多向耦合模型的构建

细长颗粒气固两相流研究已成为气固两相流研究的重点问题之一。而各种细长颗粒在流场中的受力、运动模型构建以及细长颗粒/流场间的耦合关系的构建是细长颗粒两相流数值模拟研究的难点之一。在已经基于刚体动力学原理构建了细长粒子气固两相流单向耦合模型的基础上,结合基于κ-ε模型的球形粒子-流场气固间耦合关联式,并改进细长颗粒间碰撞模型,从而构建了细长颗粒气固两相流动多向耦合数值模拟平台。并且采用此平台对某一实际流化床内的细长粒子气固两相流场进行了数值模拟研究。研究表明,不同时间细长颗粒在流场内的停留位置具有较强的随机性;细长颗粒在流化运动过程中伴随有较明显的取向选择性;细长颗粒的存在会导致当地流场的速度、压强均有较为明显的下降。
沼气工程罐内盘管加热传热速率与效率分析

国内沼气工程中广泛采用的加热方式--罐内盘管加热。从热力学角度出发,基于热力学第一、第二定律,对影响罐内加热的各因素从传热速率与传热效率方面进行分析。研究表明,从传热速率-总传热系数角度分析,选用热导率在15 W·m~(-1)·K~(-1)以上的厚管壁管径,同时采用低转速的搅拌方式能实现最大化的传热速率。另外,从传热效率-有效能角度对传热过程进行能耗分析,在逆流搅拌下,提高冷物料进口温度可以减少换热的不可逆性,可增加传热过程有效能的利用率。研究结果为实现沼气工程罐内加热过程传热速率与效率统一,达到能量的最优化利用提供理论参考。
低丘缓坡建设开发综合生态风险评价及发展权衡——以大理白族自治州为例

综合考虑低丘缓坡开发区域自然生态风险及开发建设生态风险,构建了低丘缓坡开发综合生态风险评价框架;并以大理白族自治州为例,基于地质灾害胁迫、土壤侵蚀胁迫定量表征自然生态风险概率,基于污染累积胁迫、资源耗竭胁迫、空间占用胁迫定量表征开发建设生态风险概率,结合生态重要性定量评价低丘缓坡建设开发综合生态风险并探究其空间分布特征;最后结合现状建设开发强度,实现了流域尺度的发展权衡分区。结果表明,就整体区域而言,综合生态风险高值区主要集中在洱海地区以及巍山、弥渡和南涧等县;从用地类型上来说,水域综合生态风险最高,而建设用地最低,林地综合生态风险也较高,但随着离建设用地距离的增大而减小;基于剖面线分析,大理市综合生态风险空间变异受土地利用结构的海拔分异及其与人类活动作用距离等显著影响;由于山脉阻隔,大理州综合生态风险表现出比较明显的区域封闭性。结合现状建设开发强度,在流域尺度上将大理州划分为保护优先区(高风险—高开发)、开发优先区(低风险—低开发)、保护权衡区(高风险—低开发)和开发权衡区(低风险—高开发)四类发展权衡区域,并根据生态风险特征差异,提出建设开发策略,以期为低丘缓坡建设开发生态风险防范及发展权衡提供科学指引。
黑龙江流域水文地理研究综述

本文主要从地理环境、地表水、地下水和水环境4个方面集中对黑龙江流域水文地理研究进行综述。地理环境的研究从气候变化、湖泊湿地、流域区划和流域开发进行说明,近年来该流域气候呈现变暖的趋势,湖泊湿地资源丰富,中俄两侧有众多的保护区和保护对象,水库对其水资源开发利用起到了关键作用。地表水的研究从径流特征和洪水特征进行说明,该流域可以划分为7条支流和1条干流,大气环流异常是2013年其干流出现连续暴雨的直接原因。地下水的研究从水文地质、地下水位和跨国界含水层进行说明,该流域可以划分为9个水文地质分区,地下水位动态变化特征有其特殊性,跨国界含水层问题有待于研究。水环境的研究从地表水环境和地下水环境进行说明,加强流域污水防治工作,提出流域地下水防治措施及应急处理方案。最后对寒区特色水问题等热点问题进行简要探讨。
2014年中国城市PM_(2.5)浓度的时空变化规律

大气霾污染因其对人体健康、生态环境和气候变化的影响而成为全球关注的严重环境问题,PM_(2.5)是中国霾污染频繁的主要原因。过去对国家尺度上PM_(2.5)时空分布的认识主要基于卫星观测,因其反演方法的局限性,卫星资料难以真实反映近地面PM_(2.5)浓度的时空变化规律。本文基于中国2014年190个城市中的945个监测站的PM_(2.5)浓度观测数据,采用空间数据统计模型,揭示了中国PM_(2.5)的时空格局。结果显示,2014年中国城市PM_(2.5)平均浓度61 μg/m~3,具有显著的冬秋高、春夏低的“U”型逐月变化规律和周期性U-脉冲型逐日变化规律;中国城市PM_(2.5)浓度呈现显著的空间分异与集聚规律,以及两次南北进退的空间循环周期;胡焕庸线和长江是中国PM_(2.5)浓度高值区和低值区的东西和南北分界线,胡焕庸线以东和长江以北的环渤海城市群、中原城市群、长三角城市群、长江中游城市群和哈长城市群等地区是2014年PM_(2.5)的高污染城市聚集地,京津冀城市群是全年污染核心区;以珠三角为核心的东南沿海地区是稳定的空气质量优良区。
农业干旱监测研究进展与展望

本文全面分析了农业干旱的概念内涵及其与其他干旱类型之间的关系,进而从基于站点监测和基于遥感监测两个方面,系统梳理了国内外农业干旱监测的近今进展,对比了不同干旱监测指标的适用范围和局限性;同时,通过文献统计和重要文献引用揭示了国内外农业干旱监测研究的发展历程和最新进展,即农业干旱监测指标从传统的单一气象监测指标逐渐向气象与遥感相结合的综合监测指标转变。最后,在分析农业干旱监测现有挑战和困境的基础上,将农业干旱监测未来发展趋向归纳为5点展望,即进一步明晰农业干旱发生机理和受旱过程、识别农业干旱影响因素及其相互作用关系、构建多时空尺度农业干旱监测模型、耦合农业干旱定性表征与定量评估模型以及提高农业干旱监测模型中遥感数据的应用水平。
关中—天水经济区生态系统服务的权衡关系

关中—天水经济区是西部大开发规划中提出的需要重点发展的第三个经济区,经济迅速发展的同时带给生态环境巨大压力,因此研究关中—天水经济区的生态系统服务变化以及生态系统服务之间的关系,对经济区的可持续发展具有重要意义。本文测算了2000年至2010年关中—天水经济区的净初级生产力(NPP)、保水量以及土壤侵蚀量——反映狭义上的保土服务功能(减少土壤侵蚀),引入玫瑰图以及生产可能性边界方法研究这三种生态系统服务之间的权衡和协同关系,并对2030年关中—天水经济区的土地利用类型进行情景模拟,在不同情景下研究净初级生产力(NPP)保水以及土壤侵蚀三者的空间分布和相互之间权衡和协同关系。结果表明:NPP与保水之间存在协同关系,NPP的增加会促进保水量的提高,反过来,保水量的增加有利于NPP 的积累;NPP 与土壤侵蚀以及保水与土壤侵蚀之间为权衡关系,NPP、保水的增长有利于减少土壤侵蚀,增加土壤保持量;保护情景下获得的NPP与保水量最多,土壤侵蚀量最少,是最优的土地利用类型方案,最有利于生态环境;不同情景下NPP与土壤侵蚀以及保水与土壤侵蚀之间也存在权衡关系。
塔里木盆地及邻区寒武纪—三叠纪构造古地理格局的初步重建

塔里木陆块寒武纪—三叠纪主要经历了从东冈瓦纳大陆西北缘裂解、到向劳亚大陆聚合的演化过程,北部长期为被动大陆边缘环境,南部主要为裂谷、持续裂解以及漂移过程中陆块地体增生拼合,主要为弧后前陆盆地或隆起。塔里木盆地一级层序地层、区域不整合事件、次级构造单元的构造演化等,与板块边界上构造活动及其板块运动轨迹的变化具有明显的一致性,板块边界上的挤压造山活动,造成盆地隆升以及盆地岩相古地理格局的剧烈变化。引发塔里木盆地早二叠世大火成岩省的地幔柱活动,垂向上也造成石炭系穹隆状剥蚀抬升。塔里木叠合盆地的形成是小陆块上不同时期不同盆地类型复合的产物,而在世界其他大板块上,它们在横向上可能处于不同位置,不会发生垂向叠合,而以不同时代的不同盆地出现。塔里木陆块较全球典型克拉通盆地规模小,在与周边陆块碰撞汇聚时受改造强烈,构造变形程度大并由陆块边缘向陆块内扩展,南、北两侧陆块边界上的强烈构造作用易于对整个盆地产生强烈影响,发育挤压期盆地隆起和前陆盆地等。
中国城市土地利用效率及其溢出效应与影响因素

基于C-D函数剔除城市经济非期望产出构建随机生产函数模型,以地均投入产出技术效率表征城市土地利用效率,采用2003-2012年282个地级以上市面板数据测算了中国城市土地利用效率,并建立空间滞后计量模型分析了城市土地利用效率的溢出效应与影响因素的区域差异。结果表明:①中国城市土地利用效率有所提升,且存在明显的空间特征与区域差异。空间特征显示,效率较高的城市主要集中在珠三角、湖南、湖北、河南南部、安徽东部、山东与江苏交界处。区域差异显示,中部地区城市土地利用效率最高而东北地区最低,西北地区城市土地利用效率增速最快而西南地区较低且增速最慢;②中国城市土地利用效率存在显著为正的溢出效应,其中在中部、东北、西北地区较高,而在西南地区最低;③影响因素在各区域对城市土地利用效率的作用存在明显差异,有必要采取具有区域针对性的措施提升城市土地利用效率。
两级热电单偶输出性能的三维有限元分析

针对以往研究中热电单偶一维传热模型的不足,提出了一种新型的两级热电单偶,对传统热电单偶和两级热电单偶分别建立三维有限元模型,确定模型的温度,对流换热和电势边界面,设定合理的边界条件,在ANSYS Workbench环境中进行仿真分析.应用控制变量法,研究不同输入变量对两种热电单偶各自输出性能的影响并进行比较分析.结果表明:负载值大小影响输出电压和电流,当负载值小于某个临界值时,两级热电单偶的输出电压和电流优于传统热电单偶,而最大输出功率始终大于传统热电单偶.
重力场下顺磁性介质内辐射与热磁对流的耦合

为了分析高温环境下顺磁性介质流动的换热情况,采用数值方法研究重力环境下,二维封闭腔体内顺磁性半透明介质内热磁对流与辐射传输的耦合换热问题,腔体外施加非均匀梯度的磁场,对于顺磁性介质磁场力正比于磁化率和磁感应强度平方梯度的乘积,与重力共同作用于流体质点.磁化率为热力学温度的函数并遵循Curie定律.热磁对流发生在高温环境下,顺磁性流体为吸收发射性半透明灰介质.通过研究不同磁场强度、光学厚度下,流场、温度场以及平均努赛尔数分布特点及规律,结果表明,磁场、热辐射均对流动换热存在明显的强化作用,但光学厚度增加则对腔体内流动换热存在一定的抑制作用.
采用多分辨率广义S变换的电能质量扰动识别

为提高电能质量复合扰动识别能力,提出一种采用多分辨率广义S变换(multiresolution generalized S-transform, GST)的扰动识别方法.首先,将信号频谱分为低频、中频、高频3个频域,分别设定窗宽调整因子,使其在各个频域具有不同的时-频分辨率,满足不同扰动信号识别要求.并针对高频振荡识别问题,设计基于基频傅里叶谱特征的自适应窗宽调整方法.在此基础上,提取6种特征用于构建决策树.最后,提出最小分类损失原则,确定决策树节点分类阈值,设计扰动分类器.仿真与实测信号实验证明,新方法能够准确识别含5种复合扰动在内的13种扰动.相较于S变换、广义S变换和Hyperbolic S变换,新方法具有更好的特征表现能力,分类效果好,抗噪声干扰能力强.
极性反转电压下油纸复合绝缘击穿机理初步探讨

为解决换流变压器阀侧主绝缘所面临的击穿问题，探讨了极性反转电压下油纸复合绝缘的击穿机理。利用平板电极模型，在极性反转、台阶升压直流和缓慢升压直流3种电压类型下，对油隙、浸油纸板和油纸复合绝缘3种样品进行了击穿电压试验研究。测量了极性反转电压下流过3种样品的电流，在此基础上确定了油纸复合绝缘的等值电路，建立了电压方程并进行了电压分布数值解析。研究结果表明，油隙击穿电压随电压施加时间增加明显下降，浸油纸板击穿电压基本不随电压施加时间变化。油隙样品不在极性反转过程击穿。浸油纸板和油纸复合绝缘样品全部在极性反转过程击穿，极性反转造成击穿电压下降。由绝缘电流核算的变压器油的绝缘电阻非线性，它随施加电场强度升高而下降，暂态时还随电场施加时间增加而下降。由剩余电流核算的浸油纸板的绝缘电阻符合欧姆定律。在极性反转过程，受变压器油绝缘电阻非线性影响，油纸复合绝缘中油隙分布电压会快速反转后持续较高的水平，这一计算值与变压器油击穿电压试验结果相吻合。
Galfenol悬臂梁能量采集器的机电耦合动态模型

依据欧拉-伯努利梁结构动力学理论、磁致伸缩材料线性本构方程和法拉第电磁感应定律，建立Galfenol悬臂梁振动能量采集器的分布参数机电耦合动态模型，由该模型推导出器件的频率特性表达式。计算在加速度激励下，器件输出的电压、电流、功率和顶端相对位移，并对器件的机电双向耦合重要动力学特性，如短路和开路行为，进行深入研究。计算结果与实验结果的比较表明，该模型能提供器件在低加速度激励时的合理数据趋势，并能预测器件在多阶模态下的机电双向耦合动态特性。建立的模型对于器件的整体性能预估、设计、控制和使用具有重要的指导作用。
一种无电流传感器的CCM Buck变换器输出电容ESR和C的在线监测方法

电解电容是电源系统中最易失效的元件，其性能参数的退化直接影响系统的可靠性，因此在线监测其等效串联电阻(equivalent series resistance，ESR)和电容值(capacitance， C)的变化十分关键。该文提出了一种新的非侵入式在线监测连续导通模式(continuous conduction mode，CCM) Buck变换器输出电容ESR和C的方法。通过分析输出电压交流分量，结合连续模式下的电容电流表达式，建立ESR和C的实时在线计算模型，设计了电解电容在线监测系统。该方案无需电流传感器，仅采样脉冲宽度调制(pulse-width modulation，PWM)信号和输出电压，不改变Buck变换器的电气结构，就可监测不同工作状态下的ESR和C，完成一台监测系统原理样机并进行实验，实验结果验证了所提方法的有效性。
改进正交边界交叉算法及其在高频电磁场逆问题中的应用

针对高频电磁场逆问题分析复杂、求解缓慢等现有问题，以给定方向增益最大化，同时副瓣电平最小化为目标，建立10个同性线性点源天线阵模型，并提出一种改进的正交边界交叉(normal boundary intersection，NBI)算法。为克服原NBI算法收敛速度慢、一次运行只得到一个Pareto解等固有缺陷，该文将理想平面分化为若干子区域，将每个种群个体投影到理想平面上，根据其在理想平面上的投影进行分类及评估，并将分类及评估结果体现在母代选择中，以实现一次运行搜索得到全部Pareot解平面；其次，为避免早熟现象和增加种群多样性，提出双重外部档案概念，并引入一种新的精英策略。给出的典型数学函数验证了该文算法的快速性和有效性，高频电磁场逆问题的数值计算结果说明了该文算法的优越性和工程应用价值。
强风区750 kV复合绝缘子抗风性能研究

在我国西北部的特高压输电线路中，复合绝缘子被广泛应用，但途经"三十里风区"的750 kV输电线路，在运行不到一年时间内，就出现大量绝缘子伞裙根部断裂故障。强风条件下伞裙发生持续稳定的强烈摆动，最终导致硅橡胶材料疲劳断裂。该文首先利用有限元软件分析流体中复合绝缘子的受力情况，研究绝缘子各部位的风压分布和伞裙附近的流场特点；其次提出一套复合绝缘子风洞实验方法，研究两支典型750kV复合绝缘子在25~60 m/s风速范围内的伞裙动态过程。风洞实验研究发现，在V型串的悬挂方式下，背风侧绝缘子串伞裙相对迎风侧绝缘子更易起振，且芯棒与来流夹角的变化对其起振风速影响显著，最不利来流迎风角在50°；绝缘子的停振风速相对于起振风速降低最高可达17.6%；通过不同风速下伞裙摆动频率和幅度研究，发现随风速的升高，摆动频率较稳定，但摆动幅度会明显提高，伞裙摆动幅度最大可达伞间距的79%。