波浪与多孔介质结构相互作用SPH模拟

应用经CSPM法和黎曼解修正后的光滑粒子流体动力学(SPH)方法,建立了主动吸收无反射数值波浪水槽,研究波浪作用下多孔介质结构的水动力特性。流体运动控制方程采用N-S方程,多孔渗水结构内流体的运动控制方程考虑渗流力的影响。数值计算结果给出了水槽内不同位置测点的波面历时曲线和越浪量随时间变化曲线,并同试验结果和Philip Liu的数值计算结果进行了比较。并对一个波浪周期内斜坡堤多孔介质结构内外的速度场和压力分布进行了讨论分析。计算分析表明,数值计算波面较Philip Liu的计算结果与试验结果吻合更好。说明应用SPH方法建立的二维数学模型能够较好地模拟破碎波在多孔渗水斜坡上的爬坡和越浪。     

精心设计提问 活跃课堂气氛

学习总是一个从不知到知,从不懂到懂,从知之甚少到知之甚多的过程;所以地理课堂教学就必须遵循学生的认识规律,体现教学过程的基本原则,由浅人深地设置地理课堂问题情境。比如在学习“非洲的气候”一节时,先请学生阅读教材插图,随后依次设置如下问题：①刚果盆地和东非高原都位于非洲什么部位吗？（都处在赤道附近）②它们又分别属于哪一种气候类型？（前者是热带雨林气候、后者为热带草原气候）③两者都处在赤道两侧附近,     

海南岛东南部海岸砂丘风暴冲越沉积记录

通过海南岛东南部海岸详细的古风暴学考察,在尖岭海岸发现了含有风暴冲越沉积物的海岸沙丘剖面,分别命名为JL-1和JL-2剖面,试图从海岸沙丘沉积记录中提取历史上的风暴事件信息。沉积物粒度、磁化率等参数的指标分析表明,这两个剖面含有典型的风暴冲越沉积物,利用放射性核素AMS14C测年、OSL测年分析,并结合历史文献记载,确定这些风暴沉积层是多次台风作用的产物,其形成机制与风暴浪越过海岸沙丘的堆积有关,风暴流越过沙丘顶部后不能回流,导致风暴流携带的沉积物迅速沉积。此外,依据Stockdon经验公式计算结果,该地点沉积记录所代表的最大风暴事件相当于100到200年一遇的重现期。研究表明,该处海岸沙丘冲越沉积含有南海台风强度与重现期的重要信息。     

广西清明山铜镍硫化物矿床上升气流微粒研究

为探讨上升气流微粒与深部隐伏矿体之间关系,在广西清明山铜镍硫化物矿床上方土壤中采集上升气流微粒,并采用透射电子显微镜(TEM)对微粒的形貌、大小、聚合状态、化学组分及结构等进行分析。结果表明,微粒主要由Cu、Co、Zn、Fe、Ca、Si、S等元素组成,其中成矿元素Cu、Co以自然Cu-Fe-Co、Zn-Fe-Co及Fe-Co合金微粒的形式存在,其余如Fe、Ca、Si、S等元素则以氢氧化物、氧化物及碳酸盐微粒形式存在。微粒可分为微粒聚合体及单个微粒,微粒的大小为50~500nm,微粒的形状多为不规则状、近椭圆形、近球状、水滴状和近长方体等。微粒中高含量的Cu、Co、Zn来源于深部隐伏矿体,含Fe、S微粒来源于矿床中金属硫化物矿物。此外,高价态的微粒组分指示微粒处于相对氧化的环境。清明山铜镍硫化物矿床的上升气流微粒组分与矿床矿物组分间存在着较好的对应性,本研究为隐伏铜镍硫化物矿床提供了新的找矿方法。     

具有越流补给的含水煤层渗流模型求解与典型曲线

为了分析水层越流补给对煤层气井早期排水的影响,根据不稳定渗流理论,引入越流系数,建立了考虑层间越流现象的煤层中水的渗流数学模型。通过Laplace变换对模型求解,并利用Stehfest反演得到实空间的解,采用新的参数组合,分别绘制了压力和压力导数双对数曲线图版。从物理渗流机理上分析了层间越流对曲线形态的影响,随着越流系数的增大,径向流结束的时间越早;同时提出了利用典型图版拟合确定储层渗透率、表皮系数以及越流系数的方法。典型图版有助于定量评价越流的强弱,对煤层气井后续排采制度的调整具有指导意义。      

地形在高大金字塔沙山形成发育过程中的作用——以敦煌鸣沙山-月牙泉地区为例

地形在金字塔沙山形成发育过程中起着重要的作用。金字塔沙山通常形成于山前地带,应属于地形屏障影响下形成的一种沙丘类型。首先,上升气流的发育是山前风阻区气流的主要特征,地形屏障是上升气流发生发展的主要原因。沙山的坡脚、坡中及坡顶分别是上升气流的启动区、发育区及衰退区。上升气流是沙山增高增大发育的主要机制。其次,金字塔沙山多发育于局地环流发育较强的地带,局地环流与区域风况配置是形成复杂沙丘类型的重要因素。本区局地环流偏南风不仅持续时间长,且受到鸣沙山微地形的影响,下坡气流较强。实地观测结果破解了常规气候台观测数据难以揭示上升气流及局地环流对金字塔沙丘形成发育的影响。第三,下附地形在沙山形成发育过程中决定着沙丘发育的“临界尺度”,即丘体达到“临界尺度”的时候,坡面上升气流及风速放大作用逐渐显现,促使丘体增高增大发育,随着沙丘形态与上升气流的互馈作用进一步增强,金字塔沙丘逐渐形成演化为高大沙山。实地观测进一步证实了金字塔沙山是纵向（横向）沙丘形变的一种形式。并提出了金字塔沙山在地形条件下形成演化的一种新模式。     

从两道高考地理题看澳大利亚北部热带草原气候成因

正20世纪80年代至90年代初高中地理教材把澳大利亚北部热带草原气候成因归为赤道低压带和信风带交替控制,而21世纪新课标教材没有明确指出澳大利亚北部热带草原气候成因。下面以两道高考地理题为例,探究澳大利亚北部热带草原气候成因。例1(1993年普通高校招生统一考试全国卷,7)7.澳大利亚热带草原气候带各部分的主要成因或特征是A.北部赤道低压与东南信风交替控制B.南部副热带高压与西风交替控制C.东部地处背风区,降水较少D.北部夏湿冬干,南部冬湿夏干答案:ABCD例2(2010年普通高校招生统一考试上海卷,36)读"澳大利亚气候类型分布示意图",回答问题。     

基于COSMIC掩星数据分析中低纬度地区电子密度分布变化

利用COSMIC掩星2009年电子密度剖面数据,筛选数据进行网格划分,网格内数据统计平均,基于球谐函数计算模型值,分析电离层中低纬度地区最大电子密度的地磁季节变化、昼夜测分布相对变化,及地磁活动对电子密度的分布影响.结果表明,最大电子密度昼测值明显高于夜测值,在中纬度部分区域增大明显.电子密度昼测值在地磁活动期间高度150-550 km中低纬度范围为正相扰动,随纬度变化存在区域差异,随高度增加,扰动加强.     

江苏典型下击暴流风暴结构特征统计分析

为了研究江苏地区下击暴流的结构特征,利用常规天气资料、雷达探测资料、自动气象站观测资料和ERA5再分析资料等,选取2007—2018年江苏地区19个典型下击暴流过程进行统计分析。结果表明:江苏下击暴流的分布呈北多南少,以湿下击暴流为主,7月是下击暴流的高发月份,孤立风暴型下击暴流具有弱的天气尺度强迫和上干下湿的结构,风暴移速较慢,飑线镶嵌型下击暴流具有很强的天气尺度强迫特征,风暴移速较快。下击暴流影响期间地面温度变化剧烈,温度降低伴随有明显风速增大过程。统计显示,产生下击暴流风暴的环境温度平均垂直递减率为6.8℃/km,能够保证负浮力的维持,干冷空气被中层辐合气流夹卷进入风暴内进一步加强了下沉气流,使得下击暴流得以维持和加强。下击暴流的初生阶段,强反射率因子核心和中层径向辐合出现在下击暴流发生前20—30 min,成熟阶段,强反射率因子核心高度有明显降低,低层呈辐散结构。      

青岛大气中有机氯农药(OCPs)的初步研究

2005年4月至2006年3月,利用大流量采样器采集青岛大气中气相和颗粒相样品,并分析气相和颗粒相中的有机氯农药(OCPs).结果表明,青岛大气中α-HCH、y-HCH、HCB、o,p′-DDT、p,p′-DDT和p,p ′-DDE的浓度平均值分别为(78±41) pg/m3、(289±236) pg/m3、(221±186) pg/m3、(81±62) pg/m3、(54±49) pg/m3和(60±44)pg/m3,远低于广州、天津等城市.大气中的有机氯农药浓度在一定程度上受温度影响,但相关系数并不高(R2＜0.4),斜率较缓,表明大气的长距离迁移对其浓度也有一定的影响.用后向气流轨迹法对气团来源追踪,发现当青岛受到东亚沙尘暴的影响时,有机氯农药的浓度升高,而当有来自黄海较干净的气团到达青岛时,大气中有机氯农药的浓度明显偏低.