A Laboratory Model for the Flow in Urban Street Canyons Induced by Bottom Heating

Water tank experiments are carried out to investigate the convection flow induced by bottom heating and the effects of the ambient wind on the flow in non-symmetrical urban street canyons based on the PIV (Particle Image Visualization) technique. Fluid experiments show that with calm ambient wind,the flows in the street canyon are completely driven by thermal force, and the convection can reach the upper atmosphere of the street canyon. Horizontal and vertical motions also appear above the roofs of the buildings. These are the conditions which favor the exchange of momentum and air mass between the street canyon and its environment. More than two vortices are induced by the convection, and the complex circulation pattern will vary with time in a wider street canyon. However， in a narrow street canyon， just one vortex appears. With a light ambient wind, the bottom heating and the associated convection result in just one main vortex. As the ambient wind speed increases, the vortex becomes more organized and its center shifts closer to the leeward building.     

一种粒子——烟团扩散模型的应用研究

本文运用随机游动模拟方法改进建立一种粒子－－烟团模式，成功地模拟了对流边界层条件下污染物扩散，粒子－－烟团模式的模拟结果与水槽试验的结果吻合较好。数值模拟试验结果表明粒子－－烟团模式能在旋放粒子数较少，从而运行时间很短的情况下，得到优于一般随机游动模式的模拟性能。用ＫＮＲＣ的资料对模拟性能作一验证，表明模式也能很好地模拟实际大气中不同稳定度情况下的扩散。     

固体粒子的稳泡机理

固体粒子是良好的稳泡剂，其稳泡作用实质是在气－水界面产生吸附，形成固态膜，固态膜致密性强，机械强度高，表面粘度大。固体粒子的润湿性能，粒子大小及形状对固态膜的牢固程度有很大影响。     

铂族元素迁移富集机理的新探

在岩浆及高温热液中，拍族元素以纳米液态铂族元素单质、铂族元素与其它金属元素的纳米液态合金、纳米液态铂族元素的硫、砷化物迁移。在中、低温热液及表生条件下，除呈上述固态纳米铂族矿物随流体迁移外，还呈配合物形式迁移。然后它们在合适的条件下沉淀富集形成矿床。此外，还讨论了铂族元素与金地球化学条件的异同。     

流体烃的他地迁移、生物降解及生物成矿——以西班牙拉·弗罗里达铅锌矿床为例

原生有机质及沥青的有机地球化学研究结果表明矿区存在微弱的热异常，地层中原生有机质含量极低，沥青是成矿过程中由含矿热液从他地带来的迁移型流体烃。流体烃在迁移时发生轻烃组分的分馏。在成矿部位，含有硫酸盐、铅锌和流体烃的深源热液（温度６０一］００℃）与携带硫酸盐还原细菌的大气降水汇合，流体烃发生生物降解和水洗溶解并引起硫酸盐的生物还原，生成硫化氢，导致铅锌硫化物沉淀，形成矿床。     

流体烃的他地迁移,生物降解及生物成矿：以西班牙拉,弗罗…

原生有机质及沥青的有机地球化学研究结果表明矿区存在微弱的热异常，地层中原生有机质含量极低，沥青是成矿过程中由含矿热液他地带来的迁移型流体烃，流体迁烃在迁移时发生轻烃组分的分馏。在成矿部位，含有硫酸盐，铅锌和流体烃的深湖热液与携带硫酸盐还原细菌的大气降水汇合，流体烃发生生物降解和水洗溶解并引起硫酸盐的生物还原，生成硫化氢，导致铅锌硫化物沉淀，形成矿床。     

采用DPIV技术研究浅水平板岛屿尾流

人们对于尾流的研究大都针对绕流体在展向非常长的情形,但是在天然环境和水利工程中出现的多为水深相对很浅的流动。由于槽底和自由水面的限制,浅水域中的尾流有着与深水尾流不同的流动规律。采用数字粒子图像测速(DPIV)技术,在长30m、宽3.5m、高1m的水槽中比较系统地量测了浅水中绕平板岛屿的尾流区流场。分析了大尺度旋涡的运动规律,得到了尾流流动形式随尾流稳定性参数的变化规律。目前如此大尺度浅水岛屿尾流的定量实验研究并不多见。     

Biomineralization of Uranium: A Simulated Experiment and Its Significance

A simulated experimental reduction of U^v1 and the synthesis of uraninite by a sulfate-reducing bacteria,Desulfovibrio desulfuricans DSM 642, are first reported. The simulated physicochemical experimental conditions were:35℃, pH=7.0-7.4, corresponding to the environments of formation of the sandstone-hosted interlayer oxidation-zone type uranium deposits in Xinjiang, NW China. Uraninite was formed on the surface of the host bacteria after a one-week‘s incubation. Therefore, sulfate-reducing bacteria, which existed extensively in Jurassic sandstone-producing environments,might have participated in the biomineralization of this uranium deposit. There is an important difference in the orderdisorder of the crystalline structure between the uraninite produced by Desulfovibrio desulfuricans and naturally occurring uraninite. Long time and slow precipitation and growth of uraninite in the geological environment might have resulted in larger uraninite crystals, with uraninite nanocrystals arranged in order, whereas the experimentally produced uraninite is composed of unordered uraninite nanocrystals which, in contrast, result from the short time span of formation and rapid precipitation and growth of uraninite. The discovery has important implications for understanding genetic significance in mineralogy, and also indicates that in-situ bioremediation of U-contaminated environments and use of biotechnology in the treatment of radioactive liquid waste is being contemplated.     

基于拉格朗日拟序结构的吕宋海峡表层水交换研究

黑潮通过吕宋海峡入侵南海呈现明显的瞬态特征。以往的研究通常将黑潮在吕宋海峡附近的流态分为几种不同类型。本文基于表层地转流计算得到的有限时间李雅普诺夫指数场（FTLE），展示了拉格朗日视角下的吕宋海峡上层水交换特征。从FTLE场提取的拉格朗日拟序结构（LCSs）很好地识别了吕宋海峡附近的典型流态和旋涡活动。此外，这些LCSs还揭示了吕宋海峡周围复杂的输运路径和流体域，这些特征得到了卫星跟踪浮标轨迹的验证，且从流速场中是无法直接识别的。FTLE场显示，吕宋海峡附近表层水体的输运形态主要可分为四类。其中，黑潮直接向北流动的“跨越”形态和顺时针旋转的“流套”形态的发生频次明显高于直接进入南海的黑潮分支“渗入”形态和南海水流出至太平洋的“外流”形态。本文还进一步分析了黑潮在吕宋海峡处的涡旋脱落事件，突出强调了LCSs在评估涡旋输运方面的重要性。反气旋涡旋的脱落个例表明，这些涡旋主要源自黑潮“流套”，涡旋脱落之前可有效地俘获黑潮水。LCS所指示的输运通道信息有助于预测最终被反气旋涡所挟卷水体在上游的位置。而在气旋涡的形成过程中，LCS的分布特征表明，大部分气旋涡并未与黑潮水的输运路径相连通。因此，气旋涡对从太平洋到南海的上层水交换的贡献较小。     

宇宙线的超新星遗迹起源

宇宙线的起源是高能天体物理的核心问题之一.一直以来,超新星爆发被认为是能谱膝区以下宇宙线的主要来源.多波段观测表明,超新星遗迹有能力加速带电粒子至亚PeV (10~(15)eV)能量.扩散激波加速被认为是最有效的天体高能粒子加速机制之一,而超新星遗迹的大尺度激波正好为这一机制提供平台.近年来,一系列较高精度的地面和空间实验极大地推动了对宇宙线以及超新星遗迹的研究.新的观测事实挑战着传统的扩散激波加速模型以及其在银河系宇宙线超新星遗迹起源学说上的应用,深化了人们对宇宙高能现象的认识.结合超新星遗迹辐射能谱的时间演化特性,构建的时间依赖的超新星遗迹粒子加速模型,不仅能够解释200 GV附近宇宙线的能谱反常,还自然地形成能谱膝区,甚至可以将超新星遗迹粒子加速对宇宙线能谱的贡献延伸至踝区.该模型预期超新星遗迹中粒子的输运行为表现为湍流扩散,这需要未来的观测以及与粒子输运相关的等离子体数值模拟工作来进一步验证.