冬季北半球风暴轴的多尺度能量变化特征及其可能机制

基于1971—2016年NCEP/NCAR(美国环境预报中心和国家大气研究中心)的逐日再分析资料及NCPC(美国国家海洋和大气管理局气候预报中心)的海温、大气环流及海洋指数等资料通过多尺度能量分析(MS-EVA)等方法,把冬季北半球风暴轴看做一整体,分析了风暴轴区域多尺度的能量变化特征及其可能机制。主要结论概括如下:(1)多年气候平均状态下,风暴轴的动能来源主要表现为在风暴轴中上游先由低频尺度向天气尺度输送有效位能,随后在风暴轴主体区再由天气尺度有效位能转换为天气尺度动能,其中风暴轴西端可直接由低频尺度向天气尺度输送动能。(2)北半球三大风暴轴联合EOF结果表明:第一模态下,主要体现了北西伯利亚风暴轴与北太平洋风暴轴强度的减弱(增强),同时伴随着北大西洋风暴轴位置北抬(南压);第二模态下,主要体现了北西伯利亚风暴轴强度减弱(增强),同时北太平洋风暴轴位置北抬(南压)中东部强度增强(减弱),而北大西洋风暴轴位置南压(北抬)。(3)回归分析表明:北半球风暴轴异常在不同模态下与低频尺度环流联系密切。低频尺度波动可通过海温及西风急流等异常变化先影响风暴轴区域多尺度间的能量转换,进而影响风暴轴整体的异常变化。     

黄河源区多、少雪年土壤冻融特征分析

利用2011年10月至2017年12月黄河源区鄂陵湖野外观测数据,对比分析多雪年与少雪年土壤冻结与消融时间、土壤温湿度、地表能量分量的变化特征。结果表明:多雪年地表反照率偏高,净辐射偏低,地表感热输送偏低,土壤由热“源”转为热“汇”的时间晚于少雪年。积雪可减少土壤吸收辐射能量,减少地表感热通量,在土壤完全冻结期与消融期增大地表潜热通量,在完全冻结期,减少土壤向大气的热输送,在消融期,减少大气向土壤的热输送。积雪在冻结期有降温作用,使得多雪年土壤较早发生冻结,且同一时期土壤温度偏低;在完全冻结期有保温作用,使得土壤温度偏高;在消融期有保温(“凉”)作用,使得消融较晚,且同一时期土壤温度偏低。在整个积雪年内,多雪年浅层土壤湿度高于少雪年,积雪对浅层土壤有保湿作用。积雪使土壤开始冻结时间有所提前,开始消融的时间有所滞后,可延长该年土壤完全冻结持续天数。     

钢框架-钢筋混凝土剪力墙结构的地震能量反应分析

以17个钢框架-钢筋混凝土剪力墙混合结构为样本,选取结构自振周期T和结构刚度特征值λ作为分析参数,分析它们在不同类型地震动下的地震能量反应。研究表明,混合结构体系在地震作用下总输入能的大小主要与结构的自振周期以及地震动类型有关,剪力墙与钢框架之间的刚度关系对总输入能影响不大;总输入能等效速度谱的形态受地震动类型的影响很大,同一地震动作用下,幅值与等效速度谱值之间基本能够维持线性增长的关系,但随着结构塑性发展的加剧,这种线性增长关系的离散度会变大;在结构自振周期不变化的前提下,结构的滞回耗能比以及底部剪力墙承担滞回耗能的比例都会随结构刚度比的增大而减小。     

Loss of energy dissipation capacity from the deadzone in linear and nonlinear viscous damping devices

In a viscous damping device under cyclic loading, after the piston reaches a peak stroke, the reserve movement that follows may sometimes experience a short period of delayed or significantly reduced device force output. A similar delay or reduced device force output may also occur at the damper’s initial stroke as it moves away from its neutral position. This phenomenon is referred to as the effect of “deadzone”. The deadzone can cause a loss of energy dissipation capacity and less efficient vibration control. It is prominent in small amplitude vibrations. Although there are many potential causes of deadzone such as environmental factors, construction, material aging, and manufacture quality, in this paper, its general effect in linear and nonlinear viscous damping devices is analyzed. Based on classical dynamics and damping theory, a simple model is developed to capture the effect of deadzone in terms of the loss of energy dissipation capacity. The model provides several methods to estimate the loss of energy dissipation within the deadzone in linear and sublinear viscous fluid dampers. An empirical equation of loss of energy dissipation capacity versus deadzone size is formulated, and the equivalent reduction of effective damping in SDOF systems has been obtained. A laboratory experimental evaluation is carried out to verify the effect of deadzone and its numerical approximation. Based on the analysis, a modification is suggested to the corresponding formulas in FEMA 356 for calculation of equivalent damping if a deadzone is to be considered.     

Performance of a base isolator with shape memory alloy bars

A new and innovative base isolation device is introduced in this paper based on extensive research carried out by the authors and their co-workers. A prototype of the device was built and experimentally tested on the shaking table. The new base isolation device consists of two disks, one vertical cylinder with an upper enlargement sustained by three horizontal cantilevers, and at least three inclined shape memory alloy (SMA) bars. The role of the SMA bars is to limit the relative motion between the base and the superstructure, to dissipate energy by their super-elastic constitutive law and to guarantee the re-centring of the device. To verify the expected performance, a prototype was built and tested under sinusoidal waves of displacement of increasing frequency with different amplitudes. It is shown that the main feature of the proposed base isolation device is that for cyclic loading, the super-elastic behavior of the alloy results in wide load-displacement loops, where a large amount of energy is dissipated.     

双能量CT虚拟单能量成像在鉴别脊柱急慢性压缩骨折中的应用价值

目的:探讨双能量CT虚拟单能量成像在鉴别脊柱急慢性压缩骨折中的应用价值.方法:收集85例脊柱压缩性骨折患者行双能量CT及MRI检查并进行回顾性分析,其中50例急性压缩性骨折(共60个椎体)、35例慢性压缩性骨折(共48个椎体).所有病灶椎体均有MRI诊断结果作为参照.将双能量CT图像数据进行虚拟单能量重建,分别得到40...     

基于不同摩擦系数水平的滑移隔震体系的相对输入能量与绝对输入能量的差异性分析

定义了能量变化率指标,以简谐激励作用下的滑移隔震结构为例,探讨了摩擦系数对滑移隔震结构能量变化率指标的影响,通过对这些能量指标的研究,分析了系统的相对输入能量和绝对输入能量的差异性随摩擦系数的变化规律,为后续研究提供理论依据。     

复合酶制剂和复合菌制剂对凡纳滨对虾生长、体生化组成及能量收支的影响

本实验以初始体重(2.05±0.05)g凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为实验对象,通过为期45 d饲喂添加不同微生态制剂的对虾饲料,研究不同微生态制剂对凡纳滨对虾幼虾生长、体生化组成、能量平衡的影响。分别设计了1个对照组和3个处理组,其中,A为对照组,投喂基础饲料;B为基础饲料+酶制剂(消化酶和非淀粉多糖酶等复合酶);C为基础饲料+复合菌制剂组(复合菌由嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和粪链球菌构成);D为基础饲料+复合菌酶制剂(主要由嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和粪链球菌复合菌与消化酶和非淀粉多糖酶等复合酶)。研究结果显示：(1)饲料酶制剂和菌制剂均可以显著提高凡纳滨对虾的生长性能,菌酶复合制剂组效果最好(P<0.05);(2)菌制剂和菌酶复合制剂可显著提高对虾体蛋白质含量,且菌酶制剂会降低虾体水分含量(P<0.05);(3)饲料添加酶制剂和菌制剂可以显著提高凡纳滨对虾的摄食能,生长能,呼吸能和蜕壳能,其中菌酶混合制剂组各能值含量最高(P<0.05)。菌酶混合制剂组对虾生长能占摄食能比例、蜕壳能占摄食能比例显著高于其他三组,且呼吸能占...     

兰州市南山绿化地裸地冬季地表辐射及能量收支对比

利用2005年12月7~29日在兰州市皋兰山顶获取的地气相互作用观测资料,对比分析了冬季典型晴天和平均状态下绿化地与裸地地表辐射、能量收支及土壤温、湿度的日变化特征。结果表明:绿化地和裸地太阳总辐射、大气长波辐射很接近,地表短波和长波向上辐射因不同下垫面特征不同而差异较大;地表能量平衡绿化地、裸地均以感热输送为主,土壤热通量和潜热输送很小,尤其是潜热通量,峰值往往不超过10 W.m-2;观测发现绿化地感热比裸地高,这一反常现象值得进一步研究证实;观测期平均特征与晴天比较接近,表明云和降雪的扰动影响有限;绿化地、裸地地表日平均反照率相对稳定,绿化地日平均反照率在0.20~0.28之间变化,裸地在0.25~0.31之间变化,平均值分别为0.21和0.29。     

重力波与对流耦合作用在一次山地突发性暴雨触发中的机理分析

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)开发的新一代ERA5再分析资料、中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐小时降水资料以及国家卫星气象中心FY-2G卫星云图资料,对2018年5月21～22日发生在四川盆地西南部的一次山地突发性暴雨过程中的重力波特征进行天气动力学分析.得到以下结果:此次山地突发性暴雨受到了波长约为1...