Combustion features under different center of heat release of a diesel engine using dimethyl carbonate/diesel blend

Experiments were performed in a single cylinder common-rail diesel engine that adopts a low temperature premixed charge compression ignition (PCCI) mode. Combustion features of dimethyl carbonate (DMC)-diesel blends under various centers of heat release (COHRs) were revealed in details. With retarding of COHR, all the peaks of pressure and pressure rise rate and bulk gas temperature are postponed and declined in sequence. Normally, the crank angle of peak pressure is quite close to the COHR, while the peak of bulk gas temperature appears about 7°CA after COHR as a rule. The prolongation can be demonstrated at every stage of combustion such as q₁₀ and q₉₀ with the COHR being put backward. In addition, the heat release of diesel is completely slower than that of D10 fuel at various stages. Unfortunately, retarding of COHR implies a declining thermal efficiency of engines as well as a higher cyclic variation in general. Nevertheless, D10 blend has higher thermal efficiency than diesel thanks to high oxygen content of DMC and low boiling point that prompts better fuel atomization and complete combustion. Meanwhile, the cyclical variation of D10 is greater than diesel fuel owing to the low heat value, high latent heat of vaporization, and poor flammability of DMC. As a total, a comprehensive understanding of PCCI combustion features under different COHRs can be conducive to conducting effective management of combustion process and manipulating the subsequent emission performance to a favorable level.     

Successes and Challenges from Formation to Implementation of Eleven Broad‐Extent Conservation Programs

Integration of conservation partnerships across geographic, biological, and administrative boundaries is increasingly relevant because drivers of change, such as climate shifts, transcend these boundaries. We explored successes and challenges of established conservation programs that span multiple watersheds and consider both social and ecological concerns. We asked representatives from a diverse set of 11 broad‐extent conservation partnerships in 29 countries 17 questions that pertained to launching and maintaining partnerships for broad‐extent conservation, specifying ultimate management objectives, and implementation and learning. Partnerships invested more funds in implementing conservation actions than any other aspect of conservation, and a program's context (geographic extent, United States vs. other countries, developed vs. developing nation) appeared to substantially affect program approach. Despite early successes of these organizations and benefits of broad‐extent conservation, specific challenges related to uncertainties in scaling up information and to coordination in the face of diverse partner governance structures, conflicting objectives, and vast uncertainties regarding future system dynamics hindered long‐term success, as demonstrated by the focal organizations. Engaging stakeholders, developing conservation measures, and implementing adaptive management were dominant challenges. To inform future research on broad‐extent conservation, we considered several challenges when we developed detailed questions, such as what qualities of broad‐extent partnerships ensure they complement, integrate, and strengthen, rather than replace, local conservation efforts and which adaptive management processes yield actionable conservation strategies that account explicitly for dynamics and uncertainties regarding multiscale governance, environmental conditions, and knowledge of the system? Éxitos y Retos de la Formación a la Implementación de Once Programas de Conservación de Amplio Alcance     

东北地区林业产业结构变动对林业经济增长的贡献

运用数学模型对东北地区林业产业结构变动对林业经济增长的贡献进行了定量测度.基于多部门经济模型,研究1996年以来东北地区及其黑龙江、吉林和辽宁三省林业产业结构对经济增长贡献(Z值)的变化趋势得出:Z值在长期波动中呈下降趋势,产业结构稳定性增强;基于偏离—份额分析方法分解1996-2009年Z值的地域差异构成,得出黑龙江、吉林和辽宁林业产业结构变动对当地林业经济增长的贡献地域差异明显,对各省今后林业产业结构调整和林业产业发展的方向、可行措施提出了相应的对策建议.     

苏州古城区水体污染时空分异特征及污染源解析

利用2012年苏州古城区30个监测断面的11个水质指标数据,综合运用水质指数模型(WQI)、层次聚类(HCA)、后退式判别(DA)、因子分析(FA)、绝对主成分多元线性回归(APCS-MLR)及GIS平台系统分析了旅游城市苏州古城区河网水体污染物时空分异特征及污染源解析.结果表明:①苏州古城区内城河及外围河道水体的CCME WQI值介于40~74之间,其中,66.67%的监测点水环境遭到严重破坏,主要集中在内城河河道;②系统聚类分析将采样时间分为1—3月、11月及4—6月、7—10月3个时段;将采样点分为2类,从空间上反映了古城区内城河与外围河道的污染程度;③采样时间和采样点聚类分析结果的判别分析交叉验证,正确率分别达到88.1%和78.5%;表征时间差异性用了7个指标,分别为总氮(TN)、总磷(TP)、溶解氧(DO)、水温(T)、高锰酸盐指数(COD Mn)、藻密度(Algae density)、叶绿素(Chl),表征空间差异性用了5个指标,分别为总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、溶解氧(DO)、浊度(Turb)、水温(T);显著性指标的时空差异性比较明显;④古城区内城河河道在1—3月、11月及4—6月、7—10月3个时段内的因子分析分别提取4、3和4个因子,累积解释方差分别为83.64%、72.67%和77.98%;古城区外围河道在全年内的因子分析提取了3个因子,累积解释了62.28%的总方差;因子分析表明,古城区内城河及外围河道主要为氮、磷等营养物质污染及夏季藻类爆发的问题,与古城区外围河道相比内城河河道的污染更为严重,应优先开展治理;内城河氮、磷污染除了有来自生活、餐饮旅游等第三产业的污染外,还受到降雨地表径流及河道底泥释放的非点源污染影响;⑤绝对主成分多元线性回归(APCS-MLR)表明,总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)和高锰酸盐指数(COD Mn)主要来自城市生活及餐饮旅游等第三产业污水.研究结果可为苏州古城区河道水环境改善治理提供参考.     

湖库富营养化指标的高频监测方法研究

湖泊和水库中蓝藻水华等富营养化灾害的形成往往只需几天的时间,因此,在富营养化水体的水质管理上需要进行高频的水质指标监测.本研究以新安江水库(千岛湖)为例,基于水质传感器探头现场获取的水质参数,采用多元逐步回归分析方法,获得总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、叶绿素a(Chl)、营养状态指数(TSI)、透明度(SD)等指示湖库富营养化状况的关键水质指标与水体藻蓝素(PC)、浊度(TURB)、有色可溶性有机物(CDOM)、电导率(EC)、溶解氧(DO)等现场水质参数之间的定量关系,以满足高频监测湖泊富营养化关键指标的需要.结果表明,2013年调查期间,新安江水库各湖区水质差异较大,调查的54个点位中,SD介于1.10~8.60 m之间,TN介于0.78~1.68mg·L-1之间,TP介于7.90~71.1μg·L-1之间,具有较为宽泛的代表性.相关分析表明,CDOM与TN、TP、CODMn、Chl、TSI、SD均存在显著的相关关系,可以作为新安江水库水质富营养化状况的一个重要自动监测指标;TURB与TP、Chl、SD、TSI之间也显著相关,PC则与TN、CODMn相关,而探头获得的叶绿素浓度值(Chls)与TN、SD显著负相关.通过与实测值比较表明,统计分析建立的富营养化指标多元回归方程估算值与实测值吻合度较高,能够满足水体管理的需要.本研究为湖泊和水库的富营养化灾害监控、预警提供了理论依据.     

基于多因素灰色预测模型的生活污水量预测研究

生活污水作为城市水环境的主要污染源,进行生活污水排放量的预测是十分必要的.污水排放量预测方法有多种,不同的方法有各自不同的特点.为提高预测精度,采用灰色预测与多元线性回归相结合的方法,综合各种因素建立多因素灰色预测模型.并以人口和人均纯收入作为影响因素,将该模型应用于苏州横泾街道生活污水排放量的趋势预测中.结果表明：该模型能反映系统的实际情况,建模精度高,平均相对误差只有0.069 8％,值得在污水排放预测中推广应用.     

冬季采暖期气象条件对PM2.5等空气质量要素的影响——以咸阳市为例

以汾渭平原典型城市——咸阳为研究区域,利用地面空气质量监测数据和欧洲中期天气预报中心（ECMWF）发布的第五代全球气候再分析资料数据集（ERA5）,分析了咸阳市2018—2020年3 a采暖期污染物浓度变化特征和不同污染程度下的气象条件,采用统计学方法分析各项污染物浓度与气象因素间的相关性,使用多元线性回归模型评价各气象因素对PM_2.5浓度的影响程度,使用二元Logistic回归分析气象因素对PM_2.5超标风险的影响。咸阳市采暖期首要污染物以细颗粒物（PM_2.5）和可吸入颗粒物（PM₁₀）为主,采暖期超标最多的污染物为PM_2.5,超标天数逐年递减;PM₁₀的日变化呈“双峰双谷”型,PM_2.5的谷值出现在17∶00且夜晚浓度较高。颗粒物浓度与相对湿度呈正相关,与风速、边界层高度、温度、气压呈负相关。多元线性回归预测模型显示PM_2.5浓度预测值与实测值变化趋势保持一致,预测值的波动频率比实测值大,预测准确率为51.54%;二元Logistic回归模型显示：除相对湿度外,其他气象因素对PM_2.5超标情况都是保护因素,边界层高度每增高1 m,日均浓度超标风险降低0.7%;相对湿度每升高1%,日均浓度超标风险升高5.3%;温度每升高1℃,日均浓度超标风险降低19.8%;气压每升高1 hPa,日均浓度超标风险降低9.7%。以上研究结果揭示了咸阳市采暖期主要气象因素对空气污染的影响程度,为我国北方城市今后的空气污染治理提供科学依据,为相关政策制定提供理论参考。     

典型重化工园区产能增加对城市O3浓度影响

重化工园区产能增加将加大园区挥发性有机物(VOCs)排放总量,进而影响本地及周边城市O₃浓度.珠三角实施的“VOCs倍量替代”政策可在城市层面有效抵消重化工园区VOCs排放量上升的不利影响,还可进一步降低城市VOCs排放总量,实现区域O₃浓度下降.以惠州市某大型重化工园区为例,编制2018—2020年重化工园区产能增加以及实施“VOCs倍量替代”政策的污染物排放清单,基于WRF-CMAQ模拟体系,定量分析多种情景下园区在基准年(2017年)7—10月气象条件下对惠州市及周边城市O₃影响程度.研究表明,重化工园区增产而增加VOCs排放4101.96 t,“VOCs倍量替代”综合减排余量7298.97 t;“VOCs倍量替代”政策可有效解决重化工园区增产对O₃浓度的不利影响,其中7月最为显著,主导东南风下风向的深圳市及惠州市大亚湾管委会站点O₃浓度降幅最大,分别为3.9μg·m^-3(下降率2.97%)和7μg·m^-3(下降率4.95%);...     

佛山臭氧浓度预报方程的建立与应用

臭氧作为大气中的二次污染物,其形成和变化复杂,臭氧预报更是当下空气污染治理的难题之一.通过分析2014~2017年佛山地区近地面O₃浓度与高低层气象要素的关系,建立了佛山O₃浓度预报方程,并进行了检验和应用.结果表明,佛山近地面O₃的变化与高低层气象要素关系密切,气温和日照时数等气象要素与O₃浓度呈显著正相关,相对湿度、总（低）云量和风速等与其呈负相关;高浓度O₃污染发生的气象条件为小风速、晴间少云、低相对湿度、较长的日照时间和较高的温度,高浓度O₃潜势指数（HOPI）和风向指数（WDI）的定义可以较好地衡量O₃污染气象条件的好坏;综合考虑HOPI和不同高度WDI等13种气象要素,采用多指标叠套和多元逐步回归建立了佛山地区臭氧浓度预报方程;利用2018年资料检验发现,模拟值与实测值二者的相关系数R可达0.82,预报方程具有良好的拟合效果和可预报性.     

基于PCA-VMD-CNN的输电线路覆冰重量预测模型*

为防止覆冰灾害危及电路安全,提出1种输电线路覆冰重量预测模型。首先对多个气象因素进行主成分分析提取气象因素中的有效信息,再对覆冰历史数据进行变分模态分解,获得具有不同特性的本征模态分量;然后基于卷积神经网络,对具有不同时间尺度（周期性、波动性不同）的各个分量进行训练及预测,并将每个分量的预测结果相加。研究结果表明:通过对某覆冰区域的输电线路监测数据进行实验仿真,研究所提出的覆冰重量预测模型有更高精度。