波浪作用下黄河口粉土液化与“铁板砂”形成机制的模拟试验研究

通过室内水槽试验,观测波浪作用下土体产生的振荡现象,分析土体内孔隙水压力的变化及波浪作用后土体强度变化特征,研究了波浪荷载作用下黄河口粉土粒径粗化和“铁板砂”的形成过程。试验及讨论结果表明：在波浪作用下上层粉土体大部分时间处于液化状态;由液化土形成的振荡土层与下部土层之间形成“W”型的滑动面,振荡土层的厚度随着波浪作用时间的增加而变小;细粒物质从振荡土层中的骨架中脱离进入水体中,并在土体表层形成一层以黏粒为主的絮凝状沉积物,其厚度随波浪作用时间的增加而增加,在土体停止振荡前达到最大值;土体液化是“铁板砂”形成的必要条件,而波浪引起的液化土体振荡则使“铁板砂”的形成成为可能。     

绥中一次暴雪伴雷电天气过程的成因分析

为了探讨绥中一次暴雪伴雷电天气过程的成因,利用常规观测资料、NCEP每6h间隔的1°×1°的再分析资料和营口多普勒雷达的资料,分析此过程的天气形势特点、高低空急流的作用、雷达回波的特征及反映动力、热力和水汽条件的相关物理量场的特征。结果发现:雷电发生在对流层中层的西南风急流和底层偏东风均处在最强的时刻,当对流云团发展到-20℃温度层时,温差起电产生雷电;雷电发生在低层850hPa附近存在的逆温层消失之后,同时配合低层水汽的辐合,产生了暴雪天气;雷电和强降雪发生在大气底层南风和北风转换的过程中,强降雪的时间与冷空气扩散加强的时间比较一致,当冷空气扩散到整个大气底层时强降雪结束;引起雷电和强降雪的对流不稳定层结主要处在对流层中层,并为上升运动的发生提供了动力和热力条件,促使雷电发生和强降雪的维持。     

一类退缩反应扩散方程组初边值问题解的存在性和唯一性

利用紧性理论，证明了扩散现象中出现的一类退缩抛物型方程组初边值问题解的存在性和唯一性。     

三种土层结构反应谱平台值的统计分析

本文以建筑抗震设计规范规定的反应谱为目标谱,通过调整加速度峰值和特征周期来人工合成数百条加速度时程曲线,并将其作为土层地震反应分析的地震动输入。在若干有工程意义的场地剖面中,选取和构造了部分软弱土层分别在底部、中部和顶部的三种土层剖面,利用土层地震反应分析的一维等效线性化波动方法,计算了不同土层剖面在不同地震动输入下的地表加速度反应谱的平台值。在统计分析的基础上,给出了不同场地三种土层结构的反应谱平台值的平均值。通过与正常剖面的反应谱平台值比较,给出了三种土层结构的反应谱平台值的影响系数。本文的研究获得了一些有意义的成果。     

内蒙古二连盆地砂岩型铀矿目的层赛汉组分段与铀矿化

近年在内蒙古二连盆地赛汉组中找到了可观的砂岩型铀矿资源。关于早白垩世赛汉组的分段没有统一的认识,严重影响了铀矿勘查工作的布置。利用石油、煤炭和核工业部门勘查钻孔岩性、测井曲线、综合编录、地震剖面等资料,结合古气候-颜色变化、沉积序列变化反映的沉积环境,将赛汉组划分为4段。赛汉组一段,主要为一套冲积扇(或扇三角洲)环境下的杂色粗碎屑岩组合。二段为一套凹陷中心灰色、黑色湖沼环境下的泥岩夹褐煤层,凹陷边缘为杂色扇三角洲粗碎屑岩,总体以黑色岩系组合为特征。三段为一套灰色、深灰色含砾粗砂岩、砂岩,侧向联通性较好的灰色岩系组合,形成于辫状河环境。四段为一套红色、黄色泥岩与砂岩互层的红色岩系或组合,沉积于曲流河环境。二连盆地马尼特坳陷中砂岩型铀矿形成于三段中,为侧向氧化成矿作用所致;而乌兰察布坳陷铀矿化定位于四段中,为垂向潜水氧化成矿作用所造成,一段和二段目前还没有找到有价值的铀矿化。     

一次梅雨锋结构及锋区强度对锋面结构影响的数值模拟

利用中尺度模式MM5对1999年6月下旬发生在长江中下游地区的一次锋上西南低涡发展的梅雨锋暴雨过程进行了研究。通过敏感性试验, 探讨了低涡对锋强、 锋生的敏感性, 锋生、 锋消与低涡发展演变的时间空间上的联系等问题\.结果表明, 低涡对中层锋面强度的变化敏感, 中层锋强发生改变会导致整层涡度发生同位相的变化。中层系统对梅雨锋气旋的发展起主要作用, 中层锋面对低涡发展的影响比边界层锋更关键。中层锋面强度改变会激发出中低层的垂直次级环流, 低层的辐合上升运动发生改变, 最终影响到低涡强度的发展。敏感性试验证明, 锋面强度变化对低涡发展造成的影响有超前性, 中层锋面先发生变化, 6 h左右以后低涡强度发生改变。锋区强度和低涡强度发生变化的地理位置基本在同一经度上, 锋强变化的位置在涡强变化位置的北面。     

A Large-Eddy Simulation and Lagrangian Stochastic Study of Heavy Particle Dispersion in the Convective Boundary Layer

Large-eddy simulation and Lagrangian stochastic dispersion models were used to study heavy particle dispersion in the convective boundary layer (CBL). The effects of various geostrophic winds, particle diameters, and subgrid-scale (SGS) turbulence were investigated. Results showed an obvious depression in the vertical dispersion of heavy particles in the CBL and major vertical stratification in the distribution of particle concentrations, relative to the passive dispersion. Stronger geostrophic winds tended to increase the dispersion of heavy particles in the lower CBL. The SGS turbulence, particularly near the surface, markedly influenced the dispersion of heavy particles in the CBL. For reference, simulations using passive particles were also conducted; these simulation results agreed well with results from previous convective tank experiments and numerical simulations.     

Adaptation of Pressure Based CFD Solvers for Mesoscale Atmospheric Problems

General purpose Computational Fluid Dynamics (CFD) solvers are frequently used in small-scale urban pollution dispersion simulations without a large extent of ver- tical flow. Vertical flow, however, plays an important role in the formation of local breezes, such as urban heat island induced breezes that have great significance in the ventilation of large cities. The effects of atmospheric stratification, anelasticity and Coriolis force must be taken into account in such simulations. We introduce a general method for adapting pressure based CFD solvers to atmospheric flow simulations in order to take advantage of their high flexibility in geometrical modelling and meshing. Compressibility and thermal stratification effects are taken into account by utilizing a novel system of transformations of the field variables and by adding consequential source terms to the model equations of incompressible flow. Phenomena involving mesoscale to microscale coupled effects can be analyzed without model nesting, applying only local grid refinement of an arbitrary level. Elements of the method are validated against an analytical solution, results of a reference calculation, and a laboratory scale urban heat island circulation experiment. The new approach can be applied with benefits to several areas of application. Inclusion of the moisture transport phenomena and the surface energy balance are important further steps towards the practical application of the method.     

发展方程的非线性计算不稳定问题

进一步讨论了有关非线性不稳定的一些问题,其主要内容有： １．考察了有代表性的三类发展方程,指出其对应的差分格式是否出现非线性计算不稳定,与原微分方程解的性质密切相关。 ２．进一步讨论了带周期边条件的守恒型差分格式的非线性计算稳定性问题,总结了克服非线性不稳定的有效措施。 ３．以非线性平流方程为例,着重分析了带非周期边条件的非守恒差分格式的非线性计算稳定性问题,给出了判别其计算稳定性的“综合分析判别法”。     

一个半线性耦合抛物型方程组爆破解的速率估计

考虑一个方程和非线性边界条件耦合的半线性抛物型方程组,运用Scaling方法、Green函数、Schauder估计等方法,研究该方程组解的爆破速率,并给出非线性反应项和吸收项对爆破速率的影响。