冻融循环作用下含水率对粗颗粒填料水分迁移影响的宏细观试验研究北大核心CSCD

冻融循环作用和初始含水率是影响粗颗粒填料水分迁移特征和冻胀融沉变形的两个主要因素。为明确冻融循环作用下,不同初始含水率粗颗粒填料的水分迁移特征及细观机制,采用荧光素为追踪剂,以CT细观机理观测为研究手段,开展了不同初始含水率条件下粗颗粒填料的一系列冻融循环试验,探究了温度场和冻深变化、水分迁移图像、补水量变化、最终含水率分布及CT值变化规律等。试验结果表明,冻深基本随冻融循环的次数增加不断加深,初始含水率越大,不同冻融循环作用下冻深的变化越稳定。外界补水量和液态水迁移高度与初始含水率呈负相关。CT扫描结果分析表明,经历多次冻融循环后,试样中的水分迁移导致土体孔隙结构及颗粒构造发生变化,试样的密度普遍增加,孔隙率以减小为主,进而导致土体发生相应变形。     

Landsat 8数据地表温度反演算法对比

随着卫星遥感技术的发展,利用遥感反演地表温度的方法不断出现,如劈窗法、双角度法和单通道算法等。Landsat系列卫星的遥感数据是地表温度反演的重要数据之一。本文选择无锡周边区域为研究区,利用Landsat 8卫星遥感数据,对两种劈窗算法(Juan C.Jiménez-Muoz劈窗算法和Offer Rozenstein劈窗算法)和两种单窗算法(Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法和覃志豪单窗算法)的地表温度反演精度进行了对比和敏感性分析。采用太湖16个浮标站的实测数据来验证了4种算法的反演精度。结果表明:两种劈窗算法的精度较高且较为接近,误差为0.7 K左右;覃志豪单窗算法和Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法精度较低,误差分别为1.3 K和1.4 K左右。Juan C.Jiménez-Muoz劈窗算法对参数的敏感性最低,Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法次之,覃志豪单窗算法和Offer Rozenstein劈窗算法敏感性相对最高。其中Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法只适用于一定的水汽含量范围,有一定的局限性。     

Investigation on semi-direct and indirect climate effects of fossil fuel black carbon aerosol over China

A Regional Climate Chemistry Modeling System that employed empirical parameterizations of aerosol-cloud microphysics was applied to investigate the spatial distribution, radiative forcing (RF), and climate effects of black carbon (BC) over China. Results showed high levels of BC in Southwest, Central, and East China, with maximum surface concentrations, column burden, and optical depth (AOD) up to 14 μg?m^?3, 8 mg?m^?2, and 0.11, respectively. Black carbon was found to result in a positive RF at the top of the atmosphere (TOA) due to its direct effect while a negative RF due to its indirect effect. The regional-averaged direct and indirect RF of BC in China was about +0.81 and ?0.95 W?m^?2, respectively, leading to a net RF of ?0.15 W?m^?2 at the TOA. The BC indirect RF was larger than its direct RF in South China. Due to BC absorption of solar radiation, cloudiness was decreased by 1.33 %, further resulting in an increase of solar radiation and subsequently a surface warming over most parts of China, which was opposite to BC’s indirect effect. Further, the net effect of BC might cause a decrease of precipitation of ?7.39 % over China. Investigations also suggested large uncertainties and non-linearity in BC’s indirect effect on regional climate. Results suggested that: (a) changes in cloud cover might be more affected by BC’s direct effect, while changes in surface air temperature and precipitation might be influenced by BC’s indirect effect; and (b) BC second indirect effect might have more influence on cloud cover and water content compared to first indirect effect. This study highlighted a substantial role of BC on regional climate changes.     

Lunar capture in the planar restricted three-body problem

The capture dynamics is an important field in Astronomy and Astronautics. In this paper, the near-optimal lunar capture in the Earth–Moon transfer is investigated under the frame of the planar circular restricted three-body problem. We try to work out how to achieve the permanent lunar capture with the minimum maneuver consumption. This problem is decomposed into two parts: the pre-maneuver part and the post-maneuver part. In the pre-maneuver part, considering the criteria of the gravitational capture, we obtain the minimum pre-maneuver velocity via the numerical backward integration. In the post-maneuver part, using the Poincaré section and the KAM theory, we find the maximum post-maneuver velocity to achieve the permanent capture. Synthesized the results of the two parts, a new method is presented to find the near-optimal maneuver position and the minimum maneuver consumption. The method presented is simple and visible, and can provide abundant capture orbits for the design of low energy Earth–Moon transfers.     

中国大陆及华北地区地震资料的小波分析

基于地震活动为多尺度多活动这一观点，运用小波变换方法，以不同的小波尺度分析了中国大陆1900～2001年和华北地区1500～2001年M≥5地震的本尼奥夫应变资料，得到了各种层次地震活跃期和平静期，分析结果可信而又符合实际。对历史地震研究和地震危险性预测具有一定的参考价值。     

面向Internet的农业气象产量动态预报

针对信息时代Internet网上用户对产量预报动态查询的需求 ,探讨了面向Inter net的农业气象产量预报的解决方案。试验结果表明 ,由于作物生长发育和产量形成是一个光、温、水、土条件长期、综合作用 ,生物量长期累积的过程 ,因此利用积分回归方法 ,考虑全生育期光、温、水气象因子的综合影响 ,根据已出现的天气实况 ,在假定后期天气条件正常的情况下 ,有可能预测出未来产量的趋势。随着天气实况的逐一出现 ,后期的预报结果可望逐步接近实际值。统计检验和试报结果误差均在允许范围内。     

青藏高原江河源区近40年来气候变化特征及其对区域环境的影响

以江河源区12个气象台站1971-2008年间的逐月气温、风速和降水资料为基础,对该区气候变化特征进行了分析,结果表明:近40年来,江河源区气候持续变暖,年均气温的增温率为0.37℃/(10 a),1987年和1998年气温由低向高突变;年均风速显著降低,每10 a降幅为0.24 m/s,1981年和1992年风速由高向低突变,年均风速与年均气温间呈负相关关系;1980年代降水偏多,1970和1990年代偏少,21世纪以来降水量有所回升,增幅因区域而异;年陆面蒸发量整体显著增加.结合前人研究,探讨了气候变化对环境的影响:持续升温导致江河源区内冰川退缩、多年冻土退化;1980年代气候相对暖湿,水资源量较丰;气候暖干化、水资源量减少、生态环境恶化是该区在1990年代和21世纪最初几年的显著特征;2004年左右以来,江河源区气候转湿,水资源量增加,生态环境有所好转.     

GFS预报产品在阿勒泰地区汛期降水预报中的应用检验

采用GFS（全球预报系统）产品预告图形资料,对阿勒泰地区2007-2008年汛期降水过程的预报能力进行统计检验,结果表明：GFS预报产品对汛期降水预报有一定的指导意义。     

中国地区高空气象探测气球空间漂移分析

利用中国120个探空站2004年08时所有探空气球漂移信息,结合NCEP再分析场,分析规定等压面上的时空漂移规律,重点选择100、500与925 hPa等压面,采用1、4、7、10月分别代表冬季、春季、夏季、秋季4个季节。初步分析表明;气球的漂移方向主要是受大气环流影响,不同季节中国受不同的系统影响,导致漂移的方向差异明显,夏季以西南漂移为主,冬季、春季与秋季以西北漂移为主,但是在100 hPa以上4个季节均以西南漂移为主,以冬季的漂移距离最大,漂移距离超过120km,夏季最小,约为40 km,春、秋季次之,接近70 km。漂移距离的差异东部比西部显著;沿经圈漂移以向南为主,冬、春与秋季沿经圈漂移以向南为主,春季漂移最大,超过5 km;冬、秋季节漂移距离分别超过3与2 km,夏季沿经圈漂移受大尺度环流影响,200 hPa以下向北漂移,最远漂移超过1 km,200 hPa以上转向南漂移,最远漂移达3 km;沿纬圈以向东为主,以冬季最大,达77 km,夏季最小,接近13 km,春、秋季次之,分别达49和46 km;沿纬圈漂移量要大于沿经圈漂移量,沿纬圈漂移全年平均接近60 km,沿经圈漂移量全年平均接近3.5 km,有量级上的差别;从低层到高层漂移量呈增大趋势,漂移大的范围随高度往西扩张;探空漂移的整体分布范围较大,并且比较均匀。同时还选取了个例分析低空急流条件下探空漂移,结果显示对于中小尺度天气系统不可忽略。     

2009年11月北京极端低温和强降水事件分析

2009年10月底到11月底,包括北京在内的华北地区连续出现2次较强冷空气过程,造成大范围的低温、雨雪天气。利用北京地区11个气象站近50年逐日气温、降水资料,对全市历年11月低温雨雪事件的演变特征进行了分析。结果表明,2009年11月全市月平均气温、月平均最低气温均突破了50年的最低记录,月平均最高气温位列1981年11月之后,接近历史极值;2009年11月降雪量也位列有记录以来第一位,冰冻日数历史排位第三;从气温和降水极端事件发生的频次来看,2009年11月日平均气温、日最高气温和日最低气温通过5%分位值标准的极端低温事件频次都明显偏多,在50年中居于第2位,降水量通过95%分位值标准的极端强事件频次在50年中居于第四位。2009年11月的严重低温雨雪事件出现在区域气温总体变暖、低温事件频率总体下降的气候趋势背景下,在一定程度上放大了负面影响。亚洲中高纬地区500hPa高度场经向度异常加大、冷暖气流交换活跃,是造成2009年11月极端低温和大雪的直接环流因子。