淮河流域旱涝易发区农田的陆气相互作用——CO2通量、能量交换和水汽输送的季节变化特征

利用淮河流域旱涝易发区的安徽省寿县农田下垫面陆气相互作用观测试验资料,重点分析观测期内CO2通量、能量交换和水汽输送的季节变化,并讨论了与此有关的辐射分量通量、下垫面反射率、波恩比、能量闭合守恒、土壤温度和土壤湿度的季节变化.结果表明CO2通量、能量分配受地表农作物长势影响明显,其中,水稻灌浆、成熟期,被稻田吸收的CO2通量最大可超过2 mg·m-2·s-1,潜热通量达到正的极大值.稻田光合作用最旺盛时期吸收的CO2通量和释放的潜热通量均大于小麦田光合作用最旺盛时期的对应量.较大土壤热通量对应于较低的土壤水含量.试验观测期的下垫面平均反射率为0.14.作物生长期,稻田表面潜热是下垫面吸收能量的主要消费者,小麦田表面潜热和感热相当.能量闭合率ε的变化范围为0.4～1.     

海洋暖涡对“威马逊”(2014)影响的观测和模拟研究

本文利用多元卫星遥感资料和上海台风所的最佳路径资料,分析了南海暖涡对超强台风"威马逊"的影响,观测表明:"威马逊"在快速加强期间,先后从两个暖涡(WOE1和WOE2)的边缘穿过,中心最低气压在30 h内下降了60 hPa,对应暖涡的区域,海平面温度(SST)高于30℃,海表高度异常(SSHA)大于30 cm,热带气旋潜热(TCHP)大于100 kJ/cm~2,并具有70 m以上的深厚暖层。进一步采用中尺度大气模式WRF与区域海洋模式POM构造的中尺度海气耦合模式,模拟研究了海洋暖涡对"威马逊"的影响。与观测结果对比,尽管模拟台风最大强度与观测比较仍有一定差距,但模拟结果能较合理地模拟出台风中心气压和最大风速的变化特征。对比敏感性试验结果表明,虽然暖涡的存在并不是台风快速加强的充分条件,但暖涡使得海洋向大气输送的表面热通量增加,特别是对应近岸的WOE1海域,具有更高的SSHA和热带气旋潜热,台风中心区域的平均潜热通量也增加了40%以上,是使台风快速加强能达到更大强度的重要影响因子。     

沙尘暴发生过程中的风速和土壤湿度变化

利用内蒙古中西部二连浩特、乌拉特中旗和乌海等3个地区2001—2004年的6小时风速风向观测资料和每小时的土壤湿度观测资料，以及同期的沙尘暴观测数据，统计研究了在沙尘暴发生季节，沙尘暴发生过程中风速与土壤湿度的关系和变化特征。结果表明，内蒙古中西部沙尘暴主要发生在春季，在这个季节，沙尘暴的发生主要受西风影响，沙尘暴发生过程中的风速达到最大，沙尘暴发生前和发生后风速变化较大，统计样本中的最大变幅达12m／s；统计样本中土壤湿度在沙尘暴发生前达到最小值，在沙尘暴发生过程中和发生后则没有明显的规律性的变化。土壤湿度是制约沙尘暴发生的较为重要的下垫面要素之一。     

基于GIS的不同盖层下CO_2释放量随温度场的变化规律研究

城市土体温度场分布受覆盖层性质的影响,而土体中有机质分解速率及CO2释放量随温度变化而变化,因而,盖层性质将会影响土体的CO2释放量。在室内试验确定CO2释放量与温度场变化规律的基础上,通过野外观测站长期观测所得的不同盖层下土体温度场变化规律,建立了不同盖层下土体释放CO2与温度的关系模型;采用ArcGIS对南京大学校区的不同盖层进行分区,并利用CO2释放量与温度的关系模型生成了校区CO2释放量在某一时间段内的空间分布图。同时,分别以城区和郊区同一时段内的野外监测数据应用于研究区,研究了城市热岛效应对研究区土体CO2释放量的影响。     

城市高温热浪调控机制模拟研究

在全球气候变暖和城市化加速发展的共同影响下,高温热浪事件频繁发生、日趋严重。为了分析屋顶亮化、城市绿化和地表增湿在调节城市热力环境、缓解城市高温灾害中的作用,本文选择了2013年8月的高温天气过程,利用耦合了城市冠层模式的WRF模拟系统,采用屋顶亮化、屋顶绿化和地表增湿3种不同的调控方案模拟分析其对城市热环境、湿度和近地面热量通量的影响,及其不同的降温效果和影响时段。研究发现:(1)3种调控方案通过改变城市地区的辐射过程或者能量平衡过程,降低白天尤其是正午时分的近地面气温,可有效的减缓夏季城市地区的高温热浪。(2)采用地表增湿方案,当城市街道表面含水层厚度从0mm增加到3mm时,潜热通量迅速增加,感热通量迅速减少,降温迅速。这说明在白天用较少水量多次对城市街道增湿,是一种显著降温的有效方法。     

震前电磁辐射信息的观测研究

本文研究分析了云南省楚雄观测点的震前电磁信息观测结果.据1985年6月1日至1986年5月1日统计,共出现电磁信息异常25次,对应430公里范围内的地震23次,2次有异常无地震,2次有地震无异常,异常对应地震率为92%.又据异常变化作出临震预报检验10次,均有对应,其中三要素预报得较准确的有5次,说明了震前电磁信息异常观测在临震预报中是有前途的一种手段.     

海洋石油污染对海气正常交换过程的破坏性影响

世界海洋石油污染物的地理分布特点受到污染源和大气环流的影响,分布很有规律。石油所形成的薄膜漂浮于海面上,其反射的阳光比海大小2－4倍,使上层海水吸收的太阳热量减少10％,同时,通过海气界面向大气输送的水汽减少,使之接近于零;海面风传递给海面的动力通量锐减,大大阻碍了海水中盐颗粒向大气中飞溅和海水对大气中O2和CO2气体的吸收,从而严重影响到海－气相互作用的每一个过程和海洋生物的繁衍生息。     

江淮地区断层气CO_2观测初析

对淮阴区政府内和洪泽县被单厂内的两个观测点的地质情况作了介绍 ,对该两点的断层气CO2 观测资料及其方法作了分析研究 ,提出了江淮地区开展断层气CO2 观测应注意的问题。认为CO2快速测定法可作为市、县地震部门开展地震前兆观测工作较为理想的方法。     

断层逸出气CO_2的有感小震前兆异常及预报意义

简要介绍了目前国内断层逸出气CO2的主要观测状态与观测方法。给出了苏州地区近4年来5次有感小震群前断层逸出气CO2的前兆异常特征与典型图像,总结了它的灵敏性及其时、空、强的规律性,分析了它的超前时间、异常幅度、有效监测范围等特征及其对地震预报的实际意义。     

独山!河池甲线串补人工短路试验的仿真分析

针对独山-河池甲线串补人工短路试验的金属氧化物可变电阻(metaloxidevaristor,MOV )保护动作情况,对串补过电压、断路器断口恢复电压进行了仿真分析。仿真结果表明: MOV大电流保护动作触发间隙满足人工接地试验的要求,MOV吸收的能量和阻尼电阻能耗均在能量吸收水平之内。故障清除过程中,对侧断路器最大恢复电压低于IEC标准允许值,从而.满足人工短路试验的要求。     

饱和砂土地基相变桩的热力学特性试验研究

能源桩是一种新型的能源地下结构,相变材料能够改变自身状态来提供潜热。制作相变混凝土能源桩来实施室内大尺寸模型试验,将直径为0.2 m,长度为1.5 m的相变能源桩放入长宽高分别为2.45 m×2.45 m×2 m的模型箱中,模型箱中为饱和砂土地基。随后对能源桩施加三次循环温度荷载,测量桩体内部以及桩周土体温度的分布,并对相变能源桩的力学特性进行监测和分析,研究了循环温度荷载下相变能源桩的应力应变以及桩顶位移。研究结果表明:① 能源桩在循环温度荷载作用下产生的温度变化会给桩周土体带来一定的温度累积;② 沿桩身深度方向及桩体内部同一平面内都存在着不均匀的应力应变分布;③ 桩顶位移随温度循环过程变化,温度循环结束后会产生不可恢复的塑性位移。     

东北地区水稻热量指数预测模型

利用1961-2000年的逐月气温资料,计算了东北地区3省和全区水稻的热量指数.通过对热量指数和大气环流资料的统计分析,建立了6个预测水稻热量指数的预测模型和1个集成模型,各模型都能较好地预测东北地区各省及全区的水稻生长发育期间的热量状况.检验结果表明,所有模型的准确率较高,且稳定性较好.7个模型预测辽宁省、黑龙江省、吉林省和全区水稻热量指数的平均准确率都在90%以上,其中辽宁省的准确率最高,都在97%以上,预测效果最好,黑龙江省的平均准确率最小,但也都在91%以上.从不同类型的模型来看,集成模型的预测效果最好,准确率最高.     

相变能量桩段模型传热模拟

针对能量桩体材料普通混凝土储热性能差问题,将相变材料引入普通混凝土中构建相变能量桩。利用简化能量桩段有限元数值模型模拟了普通能量桩与相变能量桩的传热过程,对比分析了两者的传热差异;并通过添加不同质量分数相变材料,研究了添加量对能量桩桩体、桩周土传热的影响。研究结果表明:在换热管吸放热工况下,相变材料的添加可在相变温度区间内明显延缓桩体升降温速度;相变材料的添加量越多,升降温延缓作用越明显;能量桩中添加相变材料只对桩体的传热影响显著,对桩周土的温度场影响较小。     

基于离散元法的能源管传热过程模拟

采用自主研发的离散元软件MatDEM,依据能源管桩的现场热响应试验,提出了能源桩离散元数值模拟的建模方法,对能源管桩的热响应试验过程进行了模拟研究,得到了桩周土体的位移分布,桩芯和桩周土体的温度分布,通过与现场实测数据的对比,验证了利用离散元法研究能源桩换热性能的有效性,该方法在研究能源桩与土体的热-力学行为特征方面具有广阔的应用前景。     

环境风下太阳能PV板对流散热特性实验研究

在实验室条件下,通过建立环境风道,采用电加热的方式,对PV板在环境风下的对流散热损失进行实验研究。考察倾角a、风向角θ、风速V以及热流密度q对PV板表面对流散热特性的影响,得到了不同条件下PV板表面平均对流热损失努谢尔特数Nu的变化规律。结果表明,在任意风向角下,当风速较小时,Nu对PV板倾角变化并不敏感,但是随着风速的增大,倾角对Nu的影响不断增大。当PV板在背风侧时,Nu随着倾角的增大有一个迅速减小的过程;此外,以风速1 m/s为转折点,低风速下Nu随风速的变化规律与高风速下明显不同。     

东北地区春旱对春玉米幼苗长势的影响指标和模式

春旱对春玉米幼苗长势影响田间试验分3个播种期(温度处理)和4个土壤水分胁迫处理。结果表明,在东北中部玉米主产区,玉米幼苗长势好坏主要取决于水分。玉米幼苗长势(叶龄、生物量和株高)与春季土壤湿度和土壤累积有效水量的关系模式均为二次函数。干旱胁迫降低玉米苗期生叶速度和植株高度,减轻生物量,严重抑制幼苗营养生长。玉米春旱的指标是:W在18%～19%之间,或H在45～54mm之间为轻旱;17%～18%或40～45mm为中旱;17%以下或少于40mm为严重干旱。     

中国农业气象灾害对作物产量的影响

根据中国主要作物产量、受灾面积和气象条件等相关资料，详细分析了全国主要农业气象灾害的分布地区、季节特点及变化特征。结果表明：干旱、洪涝和冷冻害是影响作物产量的主要气象灾害，而各种灾害均有明显增加的趋势。旱灾是最严重的灾害，受灾面积是洪涝面积的2．3倍。分析了全国主要农业气象灾害对作物产量的严重影响，玉米和大豆产区主要是旱灾，早稻和晚稻产区主要是冷害和洪灾，一季稻和棉花产区主要是洪涝和旱灾，冬小麦和油菜产区的严重减产主要受冻害影响。     

能源隧道热响应试验数值分析与适用性评价

以能源桩和能源隧道为代表的能源地下结构是一类节能环保的地下结构形式,能源隧道的理论研究与实际应用还处于起步阶段,相关测试与设计方法还不够成熟。以新八达岭长城站能源隧道试验段为研究背景,利用COMSOL软件对能源隧道热响应试验进行了数值分析与适用性评价,对TPT测试工况进行了数值模拟,经验证与现场实测结果吻合较好;对线热源传热模型用于能源隧道TRT试验的适用条件与方法做了初步探索,利用相对热效率的概念对模拟结果进行了分析。结果表明,线热源传热模型不能直接用于分析能源隧道TRT试验结果,但是T_fln(t)曲线的斜率与模型输入的围岩导热系数线性相关,可定义相对热效率来反映围岩导热系数对隧道埋管换热器换热能力的影响。     

论科学抗旱——以2009年的抗旱保麦为例

干旱是影响我国农业生产最严重的灾害之一。2009年初北方冬麦区出现了严重的气象干旱,但由于苗情基础好和底墒充足,以作物长势为标准的农业干旱大部地区较轻、仅局部较重。虽然河南、安徽两省抗旱保麦取得一定成效,但从整个北方冬麦区看,仍有不少经验教训值得总结和吸取。对干旱的认识与对策存在一系列误区,特别是混淆了气象干旱与农业干旱、冻害与干旱、突发型灾害与累积型灾害的区别,把抗旱简单等同于浇水,轻视农艺抗旱,一些媒体的过分炒作违背科学且不符实际。分析2009年北方小麦仍然获得丰收的原因时,指出少数麦田受旱受冻较重的根源在于播种质量差,并对今后如何提高科学抗旱水平提出了若干基本原则和具体建议。