偏压固结下碱渣土循环累积孔压及强度弱化规律研究

碱渣是氨碱法制纯碱时排出的固体废弃物,经适当的加固处理后作为工程填垫土可以有效解决占地和污染问题。碱渣土的力学性质不稳定,在循环荷载作用下强度会发生明显弱化,导致承载力大幅降低。以天津港地区回填碱渣土为研究对象,开展了系列动三轴试验,以固结围压、动应力比和偏压固结比为试验变量,研究了不同应力组合下碱渣土中循环累积孔压发展规律以及循环后碱渣土不排水强度演化规律。基于等效超固结模型,引入强度弱化系数β,建立了考虑偏压固结比和动应力比影响的碱渣土循环强度弱化模型;引入强度提升系数α,建立了考虑偏压固结过程和循环加载过程耦合影响的碱渣土强度演化模型,并通过试验数据验证了模型的正确性。     

广西崇左中晚更新世的犀类化石：兼论华南地区第四纪独角犀的系统演化

中国华南地区第四纪喀斯特洞穴堆积中常含有丰富的哺乳动物化石,其中广西崇左地区已发现多处含有步氏巨猿(Gigantopithecus blacki)的第四纪不同时期的洞穴化石点,在其共生的动物群中,对生物地层和环境变化有重要的指示意义且化石数量最多、演化特征最显著的种类之一是独角犀(Rhinoceros)。近期早更新世犀类化石的研究有较大进展,但中晚更新世时期的犀类化石却缺乏系统研究。本研究系统分析了产自中国广西崇左更新世中晚期的武鸣楼山临佛洞、公鸡山愚公洞、木榄山智人洞以及芭仙洞这4个化石地点的犀类新材料,依据牙齿的大小和其形态特征分别将其归入了爪哇犀(Rhinoceros sondaicus)、爪哇犀相似种(Rhinoceros cf.sondaicus)和中国犀(Rhinoceros sinensis)。通过对华南地区第四纪独角犀的系统研究表明,爪哇犀(R.sondaicus)在此地区从早更新世中期一直持续到全新世;中国犀(R.sinensis)则从早更新世晚期延续到晚更新世;暂时没有发现印度犀(R.unicornis)的化石。颊齿特征分析表明,扶绥犀(Rhinoceros fus...     

淮河流域东北部一次异常特大暴雨的数值模拟研究 Ⅱ: 不稳定条件及其增强和维持机制分析

利用"淮河流域东北部一次异常特大暴雨的数值模拟研究Ⅰ"的数值模拟结果,分析了几种不稳定对流涡度矢量(CVV)与中尺度深湿对流系统之间的关系,并分析了不稳定条件的增强和维持机制,结果表明:(1)中低层对流不稳定是深湿对流系统发生的先决条件,由于低层存在辐合,使得周围湿空气向暴雨区集中,对流单体在暴雨区汇聚,且发生合并增强,台风左前方向暴雨区输送对流不稳定能量等,是使得暴雨区对流不稳定重新建立和加强的重要机制.(2)深湿对流系统的中低层不仅有对流不稳定,而且还有斜压不稳定、条件对称不稳定,而中高层必须有湿斜压不稳定和条件对称不稳定.深湿对流系统中高层西(北)侧为负MPV2柱,东(南)侧为正MPV2柱;(3)深湿对流系统中惯性不稳定柱与惯性稳定柱相间分布,西(南)侧为负CVV柱,东(北)侧为正CVV柱,负CVV柱对深湿对流起激发作用;(4)惯性不稳定、湿倾斜不稳定和条件不稳定产生强的倾斜式对流,而强的倾斜式上升运动加强了深对流系统北侧高层的南风分量,因深对流系统南侧低层出现补偿性下沉气流,因而低层南风加强,高低空急流中心的加强会进一步加强对流的发展,使得惯性不稳定、湿倾斜不稳定及条件不稳定增强和维持,这是一个正反馈过程.(5)在暴雨中心以东维持一顺切变环流,同时暴雨中心的浅对流单体吸收来自南方的水汽和不稳定能量,中尺度辐合线与β中尺度涡旋对对流单体起组织和增强作用,对流系统中辐合、辐散柱相间分布,强散度柱与强涡柱互伴互耦,都有利于形成中尺度深湿对流系统,使不稳定向纵深方向发展,从而使得不稳定得到增强和维持.     

典型高影响天气系统之西南热低压研究Ⅰ——统计分析

利用地面常规观测资料和NCEP再分析资料,把我国西南地区春季出现的热低压分为本地生成型热低压和北方移入型热低压两种类型,定义了热低压的位置指数和强度指数,并以此讨论两种类型热低压的时空分布特征,对西南热低压进行定量描述以及研究其形成规律和机理,以提高天气预报的准确率.研究结果表明:西南地区热低压具有明显的地域性,较少移动;春季我国西南地区近1/4时间受热低压影响,4月份热低压出现频率最高,而5月份的热低压最强,热低压存在明显的日变化且其强度有逐年增强的趋势.热低压主要形成于地形鞍型场附近,是导致我国西南地区春季高温天气和贵州春季暴雨的主要天气系统,有70%的热低压天气过程会带来35 ℃以上的高温天气,在贵州分别有69%、50%的热低压在填塞过程中会产生大雨、暴雨以上的降水.     

江苏地区沙尘天气时空特征及气候变化分析

利用江苏省59个测站1960-2006年的沙尘天气观测资料,通过时间序列线性变化趋势、小波分析等方法,研究了江苏沙尘天气的时空分布及年际和年代际变化特征.结果表明:江苏沙尘天气在空间上呈北多南少、西多东少,年发生频数差异明显的特征;47 a江苏年沙尘日数年际变化明显,总频次呈减少趋势,沙尘强度呈减弱趋势;江苏沙尘天气季节分布不均匀,3-4月份为多沙尘月,6-10月基本没有沙尘天气发生,11月后沙尘天气开始增多;从小波分析的结果看,江苏沙尘天气具有2、4、6、8 a的年际周期变化和11、20 a左右的年代际周期振荡,其中8 a和20 a周期振荡是主要特征,20 a的周期振荡贯穿始终.     

夏季西太平洋副高特征及对湖泊水量变化的影响

采用NCEP/NCAR再分析资料、热带气旋频数和洪泽湖自然入湖水量等资料,借助EOF展开、相关分析等技术手段,对西太平洋副热带高压(WPSH,West Paeific Subtropical high)月、季、年变化特征以及对水文过程的影响等进行分析.结果表明:WPSH形态的显著特征表现为在暖季的北进和冷季的南退;随着WPSH脊线指数在暖季明显地呈现北进趋势,热带气旋源地发生频数也存在明显的增加趋势,并同步地在8月达到最大值;洪泽湖自然入湖水量也同步地伴随着WP-SH脊线指数的北进(南退)而增(减),并在7-8月间达到最大值;夏季西伸脊点与夏季距平高度场第一个特征向量的时间系数之间呈较好的反位相关系;夏季WPSH脊线与第二特征向量的时间系数之间呈较好的同位相关系;副高的面积和强度变化与西伸脊点位置之间呈较好的反位相关系.     

江苏风能资源代表年选择的方法比较

代表年法是风能资源计算中的重要方法,而对区域风能资源代表年的选取方法不一.以江苏省为例,对区域多站点的风能资源代表年选取的两种方法--"站点最大频数法"和"区域平均法"的比较分析表明,两种方法选取的江苏省风能代表年是一致的.本文的结果可以推广到其它多站点区域的风能资源代表年的选取上,其中站点最大频数法简便易操作,适用于较少站点数条件下的代表年选取和业务性运用;区域平均法适用于稠密站点条件下的代表年选取;在样本足够大条件下,上述两种方法的计算精度能够满足风能利用的业务和研究需要,并具有足够的区域一致性和代表性.     

垂直-倾斜对流一体化参数化方案的实现及数值试验

在Kuo-Anthes垂直对流参数化方案和Nordeng倾斜对流参数化方案基础上,提出了垂直-倾斜对流一体化参数化方案,并引入MM5模式中.利用该方案对2008年1月28-29日发生在中国南方的一次暴雪过程和2005年"海棠"台风过程进行了数值模拟,模拟结果表明,此次暴雪过程在垂直方向主要表现对流稳定状态,但在对流层低层始终存在条件件对称不稳定层,并且当条件性对称不稳定区向高层发展时,伴随着强上升运动作为触发机制,引发条件性对称不稳定能量的释放,产生更多的对流降水,使模拟的总降水量与实况更加一致.条件性对称不稳定的发展加强与降雪强度、辐合辐散和上升运动变化一致,条件性对称不稳定是造成暴雪发展加强的主要机制之一.通过对"海棠"台风72 h的模拟表明,条件性对称不稳定主要发生在台风的低层,且其水平分布呈螺旋状结构.条件性对称不稳定效应对台风路径影响较小,但对台风强度影响较大,在模式中考虑垂直-倾斜对流一体化参数化方案后,与仅考虑垂直积云对流参数化方案相比,72 h模拟的平均台风中心最低气压降低了3 hPa,最大达8 hPa.在模式中考虑条件性对称不稳定的影响,可使模式台风中上层的暖心结构更加明显,上升运动和对流性降水增强,对流释放的更多凝结潜热使台风得到进一步加强.     

对称不稳定对梅雨锋暴雨影响的数值模拟

在Kuo-Anthes垂直对流参数化方案和Nordeng倾斜对流参数化方案基础上,提出了垂直-倾斜对流一体化参数化方案,在引入MM5模式后,对1999年6月发生在长江流域的一次大尺度带状强降水过程进行了数值模拟及敏感性试验。结果表明:在模式中引入倾斜对流参数化方案,可有效改进模式模拟的降水强度和位置,加快形成锋面附近的垂直环流并使之得到增强,模拟结果更接近实况。同时也表明,在模拟和预报具有对称不稳定的天气系统时,在模式中考虑倾斜对流参数化方案是必要的。     

双波长卫星激光测距资料处理方法的研究

为使双波长卫星激光测距的观测数据能用于大气改正的研究，本文对观测数据采用测距差分的平均和平均距离的差分两种方法来提高精度，并和Marini-Murray大气改正模型比较。在现有精度下，没有发现明显的差别。随着双波长卫星激光测距精度的提高，应用本文使用的差分方法，能提高双波长的观测资料归算精度，以用于对大气改正的研究。