辽宁省"05-6"龙卷风过程的诊断与数值模拟

首先对2005年6月10日（简称“05—6”）发生在辽宁省的一次龙卷风过程进行了诊断分析，然后，利用美国新一代中尺度气候研究与预报模型（WRF）进行了数值模拟试验。诊断分析结果显示：低空强辐合与高空强辐散的配置在6月10日14时前后达到鼎盛时期，为强对流提供了充分的条件。上干冷下暖湿的大气层结不稳定结构和近地面的水汽通量辐合，为龙卷风的发生提供了持续的能量和充足的水汽条件。数值模拟结果表明：WRF模式能够比较成功地再现此次龙卷风过程，其结果与诊断分析相符。模拟的辽西地区的不稳定能量和气柱上升运动的配置关系从10日上午开始，在当日14—15时达到一个峰值，导致了16时龙卷风的发生。另外，不论是在诊断分析还是数值模拟的结果中所体现出的强烈的对流运动和较小的影响范围，都十分符合龙卷风这种小尺度强对流系统的特征。     

地铁运行引起的地面振动分析

随着城市地铁建设的快速发展，地铁列车运行引起的环境振动问题已引起社会各界的广泛关注。以软件ABAQUS为计算平台，建立了隧道一地基动力相互作用分析模型，给出了模拟地铁列车振动荷载的表达式。以南京地铁沿线典型场地条件为研究对象，采用修正Martin—Seed—Davidenkov动粘弹塑性本构模型描述土的动力特性，分析了地铁列车运行引起的地表振动特性，给出了地铁隧道断面几何形式、隧道埋深、两平行区间隧道间的净距和场地条件等因素对地表振动特性的影响规律，为地铁选线和地铁邻近建（构）筑物的减、隔振设计提供参考依据。     

地壳垂直形变场与强震关系研究

根据不同时期的地壳垂直形变速度,研究了中国大陆地壳的垂直演变特征,结合1965~2005年中国大陆地区M≥7级的大震,研究了垂直形变演变与强震活跃时间段和相对平静时段的关系。并且依据1951~1990年中国大陆垂直形变速率图计算分析了垂直形变速率梯度,研究了高梯度带与大震的分布关系。中国大陆垂直形变速度的演变表明,在中国大陆出现NWW向的上升带和下降带相间分布,而且以上升为主,西部呈现“南升北降”等形变特点时,中国大陆的大震活动也相对活跃,当大面积下降变化为主,尤其是青藏高原表现为下降时,大震相对平静。M≥7级的地震绝大多数发生在水准网控制的高梯度带上,发生在不同高梯度带的交汇部位,转折部位、或者局部变化较突出的附近地带。     

基于模态参数的桥墩结构损伤识别数值研究

铁路简支梁桥桥墩横向振动时,可简化为墩顶具有集中质量的悬臂梁模型,地基约束用地基弹簧模拟。研究墩身的结构性损伤时,该模型与基底固结的悬臂梁模型原理相同。利用冲击振动试验法可以准确得到桥墩的一阶振型和一阶频率,利用这两个参数可以构造出一阶振型比、特征参数、一阶曲率模态差三个指标。以一混凝土悬臂梁为例,用一阶振型比、特征参数、一阶曲率模态差指标进行结构损伤识别的数值研究,总结了特征参数指标在结构损伤前后的变化规律。分析结果表明几个指标对损伤比较敏感。     

数控正弦振动试验指要

振动试验引入数字控制技术后,正弦振动试验在试验装备、试验应用和试验工程诸多方面有了提升和拓展.对试验的理念和基础知识都提出了新的要求.本文就引入数字控制技术后试验的要点进行阐述.     

Longitudinal‐Vertical Hydrodynamic and Turbidity Simulations for Prediction of Dam Reconstruction Effects in Asian Monsoon Area1

Abstract: This research investigates possible impacts of enlarged water body according to dam reconstruction on the hydrodynamics and water quality of the reservoir using a laterally averaged, two‐dimensional hydrodynamic and transport model, CE‐QUAL‐W2. The lake was formed by the artificial dam in 1983 for agricultural water supply and is currently under consideration of reconstruction so as to expand the volume of reservoir for flood control as well as water supply in downstream areas. To calibrate and validate the model, field‐collected data were compared with model predictions for water level fluctuations and water temperature during the years of 2001 (from January to December) and 2003 (from March to November). The model results showed a good agreement with field measurements both in calibration and verification. Utilizing the model, impacts of dam reconstruction on the thermal hydrodynamics and turbid current were predicted. From the model results, dam reconstruction limited the depth of thermal stratification below 10 meter and formed steep temperature gradient between epilimnion and hypolimnion. The restricted thermal stratification persisted up to the end of September. This result indicated that thermal stratification would become stronger during summer and stay longer after dam reconstruction. In addition, the restricted thermal stratification caused vertical circulation of water mixing lower than 10 meter and isolated the upper water layer from the lower water layer which increased the volume of hypolimnetic water with low temperature. The vertical circulation near the surface also mitigated propagation of density plume within the depth of 10 m which would remain the hypolimnetic water clean.     

三江平原典型沼泽湿地养分累积与沉积特征

研究了三江平原两类典型沼泽湿地(毛果苔草沼泽和芦苇沼泽)沉积物剖面有机碳、全氮、全磷和全硫的垂直分布规律,初步分析了三江平原湿地的沉积速率与沉积通量.结果表明,土壤有机碳、全氮、全磷和全硫在垂直方向上具有明显的分层和富聚现象,自上而下,有机碳的含量逐渐降低;全氮含量呈先增加后减少的分布趋势;毛果苔草沼泽全磷含量呈先减少后增加的"V"型分布,芦苇沼泽全磷含量逐渐降低;全硫的分布和有机碳的分布规律一致.相关性分析表明,全氮、全磷和全硫与有机碳之间呈极显著的正相关关系(P<0.01);有机碳与容重之间呈极显著的负相关关系(P<0.01).植被类型是影响沼泽湿地土壤有机碳、全氮、全磷和全硫的空间分布的主要因素之一.应用137Cs、210Pb测定沉积年代,并结合恒定放射性通量(CRS)模式推算年龄的结果表明,三江平原湿地平均沉积速率为0.33 cm·a-1,沉积通量为0.03～0.48 g·(cm2·a)-1,平均为0.29 g·(cm2·a)-1.     

珠江三角洲沉积物钻孔中多溴联苯醚的垂直变化规律研究

采用GC/MS分析方法测定了珠江三角洲水体5个钻孔(分别采自东江东莞段、珠江广州段、北江中段、西江入海口和顺德段)80个样品中10种多溴联苯醚(PBDEs,BDE209和∑9BDEs)的含量,对其沉积规律进行研究和探讨.∑9BDEs含量范围为1.54~94.8 ng·g-1,平均值为15.4 ng·g-1.BDE209含量范围为14.4~588 ng·g-1,平均值为136 ng·g-1,占总PBDEs含量的70%以上.钻孔中PBDEs含量从底部到表层呈现上升趋势,表明近年来珠江三角洲PBDEs环境排放仍在增加.5个钻孔中低溴代∑9BDEs从表层至底部逐渐增加,而高溴代∑9BDEs逐渐减少,意味着钻孔中可能存在脱溴降解行为.     

基于HHT方法的公路运输振动信号时频分析

目的分析具有非线性、非平稳特征的公路运输振动信号的时频信息。方法利用Hilbert-Huang变换算法,在对公路运输的振动信号进行EMD分解的基础上,开展Hilbert谱和各IMF的功率谱密度计算,并与常规的功率谱进行比较。结果基于IMF分量的功率谱可以克服传统Fourier功率谱计算在低频偏低、高频偏高的误差。结论基于HHT的公路运输振动信号时频分析方法是一种有效的运输振动非平稳信号分析手段。     

北京地区近35年大气污染扩散条件变化

本文使用NCEP(National Center for Environmental Prediction)再分析月平均数据(2.5°×2.5°)、1980~2015年北京地区(54511站点)的探空数据及温、压、湿、风、降水数据,分析了近35年来北京地区大气污染扩散条件的变化.主要结论有:1980~2015年,大气不断增温,1990年以后逆温明显,大气较为稳定,冷空气到达北京上空后对下层的影响减弱,3级以上偏北风频率减少,近地层辐合.同时,2000年以后中高层下沉运动位置不断下压,低层上升运动加强,低层上升运动被限制在边界层以内,这样会导致垂直扩散条件转差.1980~1989年大气容量指数较为稳定,1990~1999年大气容量指数出现波动,而2000~2015年大气容量指数呈现明显减小的趋势.总体来看,近35年大气自身的容纳能力呈现一个平缓的下降趋势.1980~1989年春季和冬季大气容量指数较大,1990~1999年春季和夏季大气容量指数较大,但是2000年以后,无论哪个季节,大气自身的容纳能力都是在减弱的,季节性差异变小.边界层高度在这30多年来都是春季和夏季较高,秋季和冬季明显降低.