二流—四流球谐函数谱展开累加辐射传输方案在全球气候模式中的应用

本文首先构建了二流—四流球谐函数谱展开累加辐射传输的新方案,然后将其应用于国家气候中心第二代大气环流模式BCC_AGCM2.0.1的新版本中,并与模式中原有的Eddington累加方案进行了比较。由于新方案本质上是单层Eddington近似方案在四流上的推广。因此新方案在计算精度上要优于原方案。通过在全球气候模式中的应用与比较,本文发现新方案对气候模拟会产生比较大的影响。在晴空条件下,新方案计算的在南纬30°到60°区间、北大西洋东北部以及非洲北部的撒哈拉沙漠区域的地表向下年平均短波辐射通量要小于原方案结果,最大差别可以达到3.5 W/m2;同时,新方案计算的在南纬30°到60°区间和北大西洋东北部的大气顶向上年平均短波辐射通量要大于原方案结果,最大差别达到3 W/m2。在有云大气情况下,新方案计算的地表向下年平均短波辐射通量要小于原方案结果,并随着纬度的增加,新旧两种方案的差别逐渐变大,在南北极时达到最大5.5 W/m2;同时,新方案计算的在赤道区域的大气顶的年平均短波向上辐射通量要小于原方案结果,最大差别为2.5 W/m2,而在南北纬30°到60°区间,新方案计算的在大气顶的年平均短波向上辐射通量则要大于原方案结果,最大差别为1.5 W/m2。新方案计算的年平均短波加热率普遍高于原方案结果,特别是在800 hPa到地表之间的低层大气以及50 hPa到100 hPa的高层大气,最大差别可达0.03 K/d。因此,新方案有助于改善全球气候模式中普遍存在的赤道平流层中下层的温度冷偏差现象。     

冷组装铝合金钻杆螺纹副力学性能测试及失效分析

与传统的钢制钻杆相比,铝合金钻杆具有密度小、比强度高、无磁等优点,因此在深井与超深井钻井作业中具有较大优势。在实际使用中,铝合金钻杆两端需要通过钢接头之间的螺纹来实现拧卸钻杆,而铝合金杆体与钢接头还需要过盈装配以实现紧固连接 。以液氮为冷源,对50 mm的7075铝合金钻杆管体与钢接头进行了“冷组装”过盈装配,铝合金管体与钢接头之间的过盈量分别为0.10、0.15、0.20 mm。对组装后两端带钢接头的铝合金钻杆分别进行了拉伸和扭转试验,评价了铝合金管体与钢接头连接的可靠性,对断裂试样的断口进行了宏观与微观分析,阐述了其断裂机理。结果表明,采用“冷组装”方式可以实现铝合金管体与钢接头的过盈装配,其中过盈量为0.15 mm时,带钢接头的铝合金钻杆综合性能较优,可以承受较大的抗拉强度极限和抗扭极限,其断裂方式为脆性断裂。     

2017年1月大气环流和天气分析

2017年1月大气环流主要特征如下：北半球极涡呈绕极型分布,中心气压较常年偏低,欧亚中高纬度环流呈两槽一脊型;南支槽强度与常年接近,平均位置位于90°E以西附近,副热带高压较常年接近。1月,全国平均降水量为12.4 mm,较常年同期偏少6%。全国平均气温为-3.4℃,较常年同期（-5.0℃）偏高1.6℃,为1961年以来历史同期第三高值。月内,我国出现主要冷空气过程、主要降水过程以及雾 霾天气过程各2次,其中2016年12月30日至2017年1月6日雾 霾天气过程是1月范围最广、持续时间最长、强度最强的雾 霾天气过程。     

ON THE BAROTROPIC INSTABILITY OF LARGE SCALE VORTICES*

By using the linearized barotropic vorticity equation in polar coordinates the stability of perturbations on a large scale circular basic flow is transformed into a generalized eigenvalue problem,yielding the relationship between the growth rate of the amplitude of perturbations and the azimuthal wave number. Then, numerical experiments whose integration time is 60 model hours are performed in terms of a quasi-geostrophic barotropic model in Cartesian coordinates using the perturbation stream function field of unstable mode superimposed on a strong and weak circular basic flows as the initial fields. The experimental results reveal that the amplitudes of the initial perturbations in the model atmosphere grow with time. The amplitude of the perturbations superimposedon the strong circular basic flow grows quicker and forms a spiral-band-like structure.     

东北三省对外直接投资空间格局及影响因素

对外直接投资不仅是东北三省建立全方位开放型经济体制的必经阶段,也是实现全面经济振兴的重要契机。在中国进入对外投资加速发展阶段的背景下,“一带一路”战略、东北亚经济圈建设等为东北三省对外直接投资发展提供了机遇。利用2003~2014年的省际对外直接投资规模、境外投资机构等数据,全面分析了东北三省对外直接投资的发展路径、空间特征及其在国内地位,并采用地理加权回归（GWR）模型深入地分析了东北三省对外直接投资的关键影响因素及其时空差异,最后提出相应的空间发展战略及政策建议。研究表明：① 东北三省对外直接投资主要集中在农、林、矿等资源型行业,具有显著的贸易服务、市场服务特征,并且对政府和国有经济的依赖较大;② 技术水平和金融环境对东北三省对外直接投资的推动力仍有较大的提升空间;③ 未来东北三省应推进企业联合投资和空间差异化投资战略,发挥国有企业的投资带动作用,加强对科技型企业和技术追寻型对外直接投资的鼓励和支持。     

EFFECTS OF EXISTENCE OF SEDIMENT PARTICLES ON THE ENERGY LOSS OF FLOW

ＥＦＦＥＣＴＯＦＥＸＩＳＴＥＮＣＥＯＦＳＥＤＩＭＥＮＴＰＡＲＴＩＣＬＥＳＯＮＴＨＥＥＮＥＲＧＹＬＯＳＳＯＦＦＬＯＷ￥ＬＩＵＱｉｎｇｑｕａｎ；ＣＨＥＮＬｉａｎｄＬＩＵＤａｙｏｕ（Ａｓｓｏｃ．ＲｅｓｅａｒｃｈＦｅｌｌｏｗ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｃｈａ...     

舟山近海环境DNA保存方法的建立及优化

近年来,环境DNA(environmentalDNA,eDNA)技术开始被广泛应用于水生生物多样性研究。本文通过绝对定量和高通量测序技术对舟山近海高浊度水样eDNA的保存方法进行了建立和优化。研究结果如下:(1)"酒精+低温"保存法的eDNA获得量是"酒精+常温"保存法的0.78—1.06 (7d)、0.89—1.80 (15d)、1.05—2.75 (30d)和2.69 (60d)倍;(2)酒精保存法(低温、常温)存在eDNA富集物渗漏及滤膜黏附现象;(3)短期内冷冻保存样品的eDNA获得量是酒精保存样品获得量的1.25—1.59倍(7d)和1.07—1.20倍(15d);(4)酒精保存法的eDNA降解速率慢于冷冻保存法,长期内酒精保存样品的eDNA获得量是冷冻保存样品获得量的1.99—2.10倍(30d)和2.84—7.64倍(60d);(5)二次富集(过滤)能显著提高eDNA获得量,富集组eDNA浓度是未富集组浓度的1.60—4.95倍("酒精+低温")和1.21—2.04倍("酒精+常温");(6)"酒精+低温"保存的样品在高通量测序总丰度、各鱼种分丰度、物种多样性指数等多个方面优于冷冻保存样品;(7)微生物(micro-organism)的eDNA降解速率慢于大生物(macro-organism),不同界(Kingdom)的eDNA最优保存方法可能并不相同。本研究首次建立了舟山近海高浊度水样eDNA最适保存方法,为相似水域的eDNA保存提供了借鉴参考。     

日本海域与中国东北地区“此起彼伏”的拉张作用

日本海打开前奏及打开以来，拉张作用强度与其西北岸的中国东北地区的拉张强度不是同步的，而是互为消长的，体现在岩浆活动和沉积作用及应力特征三方面，这种互为消长现象可分为五个阶段，其成因可能是日本海强烈扩张时软流圈物质推挤中国东北地区，使后者拉张作用遭遏止。     

基于“永盛轮”航线冰情分析的北极东北航线通航性研究

海冰冰情是开发、利用北极航道的关键信息,研究利用2006—2015年北极地区逐日海冰密集度数据,根据2013年"永盛轮"首航北极东北航道时所经航线为例,提取了航线冰情要素,包括航线通航窗口、逐日海冰密集度时空分布以及海冰密集度月标准差等,对航线通航条件进行了研究。根据航线冰情要素获得了十年间航线通航窗口的基本情况,十年间航线所经水域的大体通航情况和主要冰障位置,7—10月份航线所经水域海冰密集度的变化动态。通过对航线冰情要素的分析,得出影响航线的两个关键海域,并分析了"永盛轮"航线与关键水域航线通航窗口的变化趋势。     

2006年夏季主要天气系统及环流特征分析

简要介绍了2006年夏季的主要天气过程和形势。2006年夏季我国华南地区出现严重洪涝,淮河流域、东北大部、河套西部降雨异常偏多,而长江流域降雨偏少。6月造成华南地区强降雨的影响天气系统为切变线和地面静止锋,7、8月则为台风。2006年的梅雨期在典型梅雨常见的中高纬度乌拉尔山和鄂霍次克海阻塞高压均未建立,中高纬度高压位于贝加尔湖以西,低纬度副高位置比气候平均稍偏北。华北地区的暴雨过程多为低槽冷锋造成。东北地区多低涡活动。2006年夏季登陆我国的台风偏早、偏多、偏强,特别是4号台风“碧利斯”和8号台风“桑美”给我国造成了巨大的经济损失。与2005年相比,2006年我国西南地区的高温日数异常偏多,四川、重庆出现了特大伏旱,华北地区的高温日数偏少,但也出现了持续闷热天气,江南部分地区的高温天数也偏多,东北基本未出现高温天气。