中尺度WRF数值模式系统本地化业务试验

利用中尺度WRF数值模式及WRF三维变分同化系统,在对比试验的基础上,选取了适合本地的积云过程、微物理过程和辐射过程的方案组合;选择了NCEP/GFS作为模式的背景场;统计计算了以云南为中心的区域背景误差协方差并替换了三维变分同化系统中原有的背景误差协方差;同时,考虑模式底层高度与地面观测站高度的差异,进行了地面资料地形订正.通过上述试验研究,建立了本地化的中尺度WRF数值预报业务系统,该系统能较好地刻画本地下垫面的动力和热力状况,预报能力有明显改善.     

城市钻孔数据地下三维地质建模软件的实现

介绍了基于钻孔数据的城市地下三维地质建模软件的实现过程，提出了基于钻孔数据三维地质建模的总体思路、钻孔数据管理和层序分层方法，还介绍了软件的模块组成及应用实例。建立的软件实现了对城市钻孔数据的三维建模、可视化分析和科学管理，具有丰富的二维成图和三维显示功能，实例的应用也说明本软件是分析城市第四系构造格架和演化的有力工具。     

盾构隧道施工地表变形分析与三维有限元模拟

随着地表建、构筑物密度与日俱增,在地铁建造过程中对地表环境的保护是一个越来越不容忽视的难题。盾构法隧道施工技术成功地应用于地铁施工之后,如何合理预测和控制盾构施工对地表变形的影响就成为了一个新课题。在查阅大量文献的基础上,总结前人的计算方法,利用有限元方法对某盾构隧道工程进行了三维的变形模拟分析,与实测的数据比较计算结果较为满意。     

CaCO3－CO2－H2O岩溶系统的平衡化学及其分析

在介绍了CaCO3- CO2 - H2O岩溶系统平衡化学的原理后,对平衡化学的控制因素,包括温度、CO2 分压、体系的开放程度、离子强度效应、同离子效应、酸效应、碱效应、离子对效应进行了分析,并与CaMg ( CO3 )2 - CO2 - H2O 岩溶系统平衡化学作了对比。结果显示,天然开放的岩溶系统的平衡pH值范围为6. 80～8. 40,在此pH值范围内,水中的碳组分主要以HCO-3 形式存在; 与开放系统相比,在其它条件相同情况下,封闭系统的平衡pH值较高,而平衡[ Ca2+ ]和平衡[ HCO-3 ]较低,特别是在低CO2 分压时,两者的差异更明显;在封闭系统条件下,两种不同的纯CaCO3 - CO2- H2O饱和溶液相混合,将导致溶液对CaCO3 重新具有侵蚀性;离子强度效应、酸效应和离子对效应使方解石的溶解度增加,而同离子效应和碱效应使方解石的溶解度降低; 与方解石溶解平衡相比,其它条件相同时,白云石溶解平衡pH较高,在温度< 70℃时溶解度较大,但在温度> 70℃时溶解度较小。      

An Improved Mellor–Yamada Level-3 Model: Its Numerical Stability and Application to a Regional Prediction of Advection Fog

This note describes a numerically stable version of the improved Mellor–Yamada (M–Y) Level-3 model proposed by Nakanishi and Niino [Nakanishi, M. and Niino, H.: 2004, Boundary-Layer Meteorol. 112, 1–31] and demonstrates its application to a regional prediction of advection fog. In order to ensure the realizability for the improved M–Y Level-3 model and its numerical stability, restrictions are imposed on computing stability functions, on L/q, the temperature and water-content variances, and their covariance, where L is the master length scale and q ²/2 the turbulent kinetic energy per unit mass. The model with these restrictions predicts vertical profiles of mean quantities such as temperature that are in good agreement with those obtained from large-eddy simulation of a radiation fog. In a regional prediction, it also reasonably reproduces the satellite-observed horizontal distribution of an advection fog.     

中国新一代极轨气象卫星——风云三号

风云三号(简称FY-3)是中国第2代极地轨道气象卫星系列.它的第1颗星--风云三号A星(FY-3A)于2008年5月27日上午11时02分33秒在山西太原卫星发射中心发射升空.新一代极轨气象卫星主要是实现伞球、全天候、三维、定量、多光谱遥感,以满足现代气象业务,特别是数值天气预报业务的发展,同时监测大范围气象及其衍生自然灾害和生态环境变化,为研究全球气候变化规律,进行气候诊断和预测提供地球物理参数,为农、林、交通、海洋、水文等多领域提供服务.FY-3A携带11个对地观测仪器,其观测数据通过星地链路进入地面接收站,并在数据处理和服务中心(国家卫星气象中心大楼内)汇集.在强大的计算机和网络支撑下,利用科学算法对仪器遥感数据进行处理,生成各类产品,提供给用户使用.FY-3A发射后,经过半年的在轨测试和试运行,于2009年初正式投入业务运行,卫星和地面系统状态稳定,工作正常.文中较系统全面地介绍了卫星轨道、数传、仪器、数据接收、处理和产品等,尤其分析了星载仪器的主要技术特征,并给出了部分产品应用实例.     

传统村落理水生态智慧数字化解析——以江西流坑村为例（英文）

在传统村落长期除水害、兴水利的营建与发展过程中,通过适应天然水体和利用地域水系形成了一整套成熟的策略,有着朴素的理水生态智慧。本研究从村落水系格局梳理、空间特征计算、水环境量化三个方面,对江西流坑村的理水策略和效果做出定性和定量的分析,探索村落理水研究的技术方法和潜力。研究结果表明,流坑村具有源头引水—中程排水—末端调蓄的层次清晰的水系格局：通过三维点云计算可知,其选址精确利用了微地形,采用多水源理水策略,形成了一个有机的水系格局,为村落各类需求提供了充足水源;采用双水源理水策略;村中塘湖可容纳83.0%的雨水,且植被面积约占村落总面积的34.7%,具有较高的地表渗透率,中程排水效果甚佳;通过水环境质量检测可知,其塘湖水体环境质量良好,末端调蓄功能较强。该研究旨在填补以往对传统村落理水非量化研究的空缺,挖掘传统村落隐没的信息和价值,加深人们理解传统村落水利统筹、布局和营建的生态智慧,实现传统村落水利文化遗产保护与现代利用的双赢,为我国村镇聚落发展建设过程中妥善处理雨洪问题、实现水资源可持续、保护生态环境提供有益启示和借鉴。     

断层活动方式与地震地表变形分布特征研究

基于断层弹性位错理论及断层滑动非均匀模型,用三维有限元方法计算了发震断层逆断、正断和水平走滑三种不同活动方式下的地表变形,探讨了断层不同活动方式下的地震应变与位移的分布规律及震级、断层倾角对地震地表变形分布的影响。研究结果表明,地震地表变形影响因素很多,如地质构造条件、岩性介质特征、断层活动强度、断层产状和区域构造应力场等,但分布形态最终决定于断层活动方式,变形大小则决定于断层活动强度,其它均为局地因素,只影响分布形态的局部扭曲。断层不同活动方式下的地震地表变形分布各有其自身的规律和特点,这些分布特征可作为地震研究及近活动断层建筑工程抗震设计或加固防护参考。     

真三轴试验中的端部摩擦效应分析

端部摩擦效应是三轴试验的常见问题之一。相对于常规三轴试验,由于在茂木式真三轴试验中方形试样4个端部需设置两对端部垫块,从而导致端部摩擦问题更加突出。运用FLAC3D,针对Mohr-Coulomb材料,即无中间主应力影响材料,模拟真三轴加载过程中端部摩擦对试样强度和变形行为的影响。计算结果表明,端部摩擦也可以产生虚假中间主应力效应,即使对于无中间主应力效应材料,中间主应力也会导致最大破坏主应力的增加,且摩擦系数越大,这种趋势则越明显。分析了端部摩擦产生这种趋势的原因,指出了真三轴试验中减小端部摩擦的重要性。     

含铜、铋和银的金精矿堆浸工艺综合回收试验研究

采用生物氧化技术和化学方法,利用堆浸工艺分步提取,对含Au 140~150 g/t、Ag 900~1 000 g/t、B i 9.0%~10.0%、Cu14%~17%的多金属浮选金精矿的综合回收工艺进行了研究。经小型搅拌试验,确定了生物氧化浸铜—氰化浸金、NaC l-FeC l3-HC l体系(氯盐法)浸出铋和银的技术方法。通过柱浸试验,研究了利用该方法分步浸取Au、Ag、Cu和B i在堆浸工艺中的可行性。在10 t精矿的扩大试验验中,验证了柱浸试验所取得的工艺指标和参数。试验中掺入骨架材料,解决了精矿在堆浸中的渗透问题;生物氧化过程中,菌种在含高浓度铜离子浸出液中反复驯化,对铜的耐受力提高到30 g/L;在NaC l-FeC l3-HC l体系浸出B i和Ag时,用H2O2将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,使浸出液能循环使用,且B i和Ag同时浸出。Au、Ag、Cu和B i的最终浸出率分别为92.98%、65.09%、45.33%和53.49%。