胶州湾沉积物重金属形态不同浸取方法的比较与污染讯息指示作用初探

海洋沉积物中重金属的活性形态对于指示沉积物污染状况具有重要作用;为探寻简洁且能够有效提取重金属活性形态的浸提方法;实验研究了0.1 mol/L和1 mol/L盐酸的单级提取和欧共体标准局（European Community Bureau of Reference）提出的BCR分级提取法对胶州湾表层沉积物中重金属（Cr、Cu、Ni、Pb、Zn）和Al、Fe、Mn的浸取效果。结果显示;3种提取方法提取的金属含量呈显著正相关关系;两种浓度的稀盐酸对BCR方法中的酸可提取态和可还原态金属均具有较好浸提效果;但对可氧化态金属浸提能力相对较弱。不同提取方法的人为信号指数（ASI）计算结果表明;BCR浸取法提取结果的金属ASI值最大;表明其对沉积物中金属活性形态提取效率较高;1 mol/L HCl提取结果的金属ASI值最低;可能是较高浓度强酸使沉积物较大颗粒内层中“惰性”金属被浸取出来;“增加”了金属活性组分的污染讯息信号;对沉积物中Cu、Pb和Zn而言;0.1 mol/L HCl提取结果的ASI值与BCR方法接近。经过Al归一化后;0.1 mol/L HCl浸提的重金属含量的空间分布与胶州湾的实际污染状况相吻合;表明0.1 mol/L的HCl在一定程度上能够代替复杂的BCR浸取法;此方法可简化重金属活性形态的提取步骤;适合大范围沉积物重金属污染评价。     

区域海气耦合模式FROALS模拟的西北太平洋环流及其年际变率

本文利用区域海气耦合模式FROALS(Flexible Regional Ocean-Atmosphere-Land System)对西北太平洋地区1984-2007年连续积分结果,对比SODA(Simple Ocean Data Assimilation)同化资料讨论了西北太平洋海表温度和表层洋流的气候态及年际变率。结果表明,FROALS基本能够再现冬、夏季季节平均的海温型,但均存在一个明显的冷偏差;FROALS对气候平均态的表层洋流有较高的模拟技巧,对于冬、夏季的表层洋流型都能够再现。另外,表层洋流的模拟偏差与海表高度的模拟偏差直接相关。由于模式模拟的黑潮热输送较观测偏强,使得模式模拟的海洋热输送倾向于使黑潮路径上的海温呈现正偏差。从表层洋流的年际变率来看,模式模拟的与ENSO(El Nio-South Oscillation)相联系的年际变率信号与观测相似:在El Nio年,北赤道流和棉兰老流增强,低纬度西太平洋海表高度降低,而在La Nia年则呈现出相反的形态,但是在模式中这种信号稍强于观测。     

北极海冰的年代际转型与中国冻雨年代际变化的关系

基于1961-2013年HadISST海冰密集度资料,定义了北极海冰的季节性融冰指数,结果显示近几十年来北极季节性融冰范围呈显著的上升趋势,并分别在20世纪70年代末和90年代中期存在显著的年代际转型,相应地,中国冻雨发生频数总体上呈现出显著的减少趋势,但也存在显著的年代际转型。在20世纪70年代末之前,北极季节性融冰范围较小但显著增长,中国冻雨频数年际变化振幅较大,且主要受巴伦支海、喀拉海海冰的影响;20世纪70年代末至90年代中期北极季节性融冰范围维持振荡特征,没有显著的线性趋势,中国冻雨频数变化振幅减小,与北极海冰相关较弱,主要相关因子为北大西洋及北太平洋海表温度变化;而90年代中期以后,北极海冰融化加快,特别是2007年以后,季节性融冰范围大大增加,而中国冻雨频数处于低发时段,其变化与太平洋扇区海冰及堪察加半岛附近海温呈显著负相关,季节性融冰的显著区域也从东西伯利亚海逆时针旋转向波弗特海-加拿大群岛北部扩张,同时向北极中央区扩张。不同年代影响冻雨的海温或海冰关键海区不同,产生特定的大气环流异常响应,进而影响到我国冻雨。     

Experimental and theoretical methods on determination of stress-dependent natural frequency of marine sedimentary clay

Excited by the vibration sources in dynamic engineering, the natural frequency and damping factor of the saturated marine sedimentary clay are key dynamic parameters that influence the responses under cyclic loads. Experimental and theoretical methods are proposed in this paper to analyze the natural frequency and the stress-dependent nonlinearity. The experimental method shows that the natural frequency of soils with specific stress state subjected to large cyclic shear strain can be estimated from the data of dynamic triaxial tests based on the amplitude–frequency response curve. Trial and error by the criterion from the half-power bandwidth method is used to determine the optimal fitting. The results of a theoretical study on the free vibration of soil layers are then presented to derive the analytic solution of natural frequency. In addition to the two frequency-independent elements (a lumped mass matrix and a stiffness matrix), the system’s equivalent damping coefficient matrix is iteratively determined based upon the forced vibration experimentally. Finally, the impacts of the resonance phenomenon on the dynamic shear modulus and hysteretic loop are discussed.     

1.5 μm波长n-p-n型InGaAsP-InP晶体管激光器材料外延生长

基于器件模拟仿真,设计了一种1.5 μm波长InGaAsP-InP晶体管激光器材料外延结构. 其多量子阱有源区置于基区非对称波导中. 仿真结果显示该外延结构能够获得较好的光场限制和侧向电流限制. 对该材料MOCVD生长研究表明,基极重掺杂接触层中Zn²⁺扩散将导致量子阱严重退化. 通过对其扩散过程的模拟仿真,采用平均掺杂浓度为1×10¹⁸ cm^-3的梯度掺杂,有效地抑制了Zn²⁺向量子阱区的扩散. 所获得的外延材料在     

非均一相互作用能对超薄膜生长影响的Monte Carlo模拟研究

利用Monte Carlo (MC)模拟技术研究了非均一的吸附原子与基底相互作用能在一定的生长条件下对超薄膜生长过程的影响.非均一相互作用能是由基底表面原子在垂直和水平方向上实际位置与理想晶格原子位置的偏差所造成.本文用高斯分布来表示这种非均一相互作用能.模拟结果表明:非均一相互作用能对超薄膜的生长过程及薄膜的形貌有显著的影响.这种影响同时受到生长条件的限制,在中等温度时相互作用能的非均一性对岛的个数、平均大小的影响最显著;温度的增加在一定程度上可抵御相互作用能的非均一性对薄膜生长的影响.     

生物制氢研究进展

目前, 世界上利用的能源90%以上都是“化石能源”(如石油、煤炭和天然气等)。随着人类不断利用这些不可再生的“化石能源”, 它将会逐渐枯竭, 且其燃烧形成的产物(如CO2和SO2等)造成的严重环境污染(如温室效应和酸雨), 也有害于人类健康。因此, 人类正面临着能源紧缺和环境污染的双重压力。为满足能源需求量日益增长和环境保护的需要, 我们必须寻找环保型的可再生能源来替代“化石能源” 以满足人类对能源的需求。 在各种可再生能源中氢能将有可能替代“化石能源”,成为未来能源利用的主要形式。氢能具有许多优点:①氢能燃烧时只生成水, 不产生任何污染物, 甚至连CO2也不会产生, 实现真正的“零污染” 和“零排放”;②氢能的能量密度高, 放热高达122 kJ/g, 是焦炭放热的4.5倍, 汽油的2.68倍;③氢能可经济有效的输送和储存, 可以利用已有的天然气管道输送, 输送成本低, 甚至优于输电, 因为输送氢能不会产生如电能输送过程中所产生的能量损耗;氢能的存储也比较简便, 其中储氢合金材料就是一种非常理想的储氢方法, 该方法储氢能力强、运输方便、操作容易, 且安全可靠。在利用储氢合金进行储氢时, 还可用以进行制冷或采暖(Kulkova et al., 2006), 因为储氢材料在吸氢时放热, 在放氢时吸热。正因为氢能具有如此多的优点, 许多大的跨国公司开始对制氢技术高度关注, 如主要汽车制造商(通用、福特、戴姆勒-克莱斯勒等)对开发以氢能作为燃料的汽车投入大量的人力和物力;宝马公司从20世纪70年代就开始研制以氢能为能源的汽车, 宝马公司现在已拥有了时速达240km的氢能汽车(Munro,2003)。同时, 一些发达国家的科研院所的科学家们对氢能的制备方法、制氢机制以及提高产氢量等进行了大量的研究。     

ISO9000质量体系标准与HAF0400在核电海域工程设计中的运用

本文是作者结合核电海域工程设计任务的体会,将ＩＳＯ９０００ 系列标准与核安全法规（ＨＡＦ０４００）在工程中相结合,建立一个既符合ＩＳＯ９０００ 标准又能满足法规要求的质量保证体系。     

北极冰下声传播特性实验研究

通过2017年8月6日在北极海域开展的一次声传播实验,开展了冰下声传播特性实验研究。结合Burke-Twersky （BT）散射模型与射线模型,分析了冰下声传播的多途到达结构,研究了接收声强变化规律,解释了接收声强在30 min内衰减20 dB的现象,分析了接收信号的时间相关性,探讨了接收信号相关性较低的原因。实验结果表明,表面接收信号主要由小角度多次反转反射声线、一次海底反射声线和二次海底反射声线依次构成,表面声道到达信号显著强于海底反射信号。试验冰站在试验期间的运动导致了声传播信号强度和相关性的迅速衰减,并通过仿真得到了验证。     

周期性的或伴有贯穿流的西边界流跨隙流动的迟滞变异过程

使用1.5层准地转约化重力模式研究了周期性的或伴有贯穿流的西边界流跨隙流动的迟滞变异过程。当西边界流变化的周期比罗斯贝波在缺口处调整的时间尺度大得多时,在雷诺数增加和减少过程的霍夫分叉点都发生延迟,从而产生新的雷诺数迟滞区间;并且西边界流流态转变的临界值变化显著;且周期强迫越短,雷诺数迟滞区间越大。当西边界流变化的周期与罗斯贝波在缺口处调整的时间尺度相当时,西边界流在缺口的流态呈无迟滞的周期性变化,且西边界流入侵西海盆的程度随周期减少而变小。此外,当贯穿流的流量大于西边界流的一半时,会显著影响西边界流在缺口处的迟滞变异过程;西边界流向西入侵程度和流态转变发生的临界雷诺值均发生变化,且贯穿流流量越大变化越大。