磁场重联实验室模拟进展

磁场重联是空间等离子体和实验室等离子体中的常见现象,被认为是太阳耀斑和磁层亚暴的重要机制。实验室磁场重联的模拟研究已经有二十余年的历史,并且取得了一系列重要的结果。对几个主要的磁场重联实验装置进行了介绍,给出了各个装置的等离子体参数以及产生重联的方法,回顾了实验室研究中和太阳射电密切相关的几个问题。另外,以中国科技大学的线性磁化等离子体装置为基础,建立了国内首个磁场重联的实验装置,研制了实验中需要的诊断工具,并开展了初步的磁场重联实验。     

虾池生态系能流结构分析

阐述虾池生态系的能流结构,将虾池生态系分为两个亚系统：浮游亚系统与底栖亚系统,在浮游亚系统中有３个功能群,底栖亚系统中有５个功能群。系统的能量来源为人工投饵和太阳光。研究分析两个亚系统中各个生物状态变量的公式表达及其在系统中的功能,阐明了能量在系统中的流动方向和公式表达。浮游亚系统与底栖亚系统通过ＰＯＣ的沉降过程以及营养盐在沉积物中的生物地化循环再生后,经由水／底界面进入水体而耦合。     

彗星等离子体某些特征的讨论

本文讨论了彗星中尘埃粒子的充电机制 ,带电特性和平衡电势的变化规律 ,分析了彗星尘埃的破碎特性和临界半径 ,得出了很有意义的结果     

降雨型地质灾害预报方法研究进展

开展降雨型地质灾害预报是减少灾害损失的有效方法。该文在讨论降雨型地质灾害预报相关概念的基础上,结合国内外已有的研究成果,系统总结了隐式统计模型、显式统计模型和动力模型等降雨型地质灾害预报模型的特点和适用条件。近几年区域降雨型地质灾害的预报技术研究有以下新特点:统计模型简单实用,目前已经由单一考虑降雨特征的第1代隐式统计模型,进一步发展为考虑地质、地貌等静态因子的显示统计模型;动力模型逐渐由基于垂直入渗理论的边坡稳定性模型开始向基于水土耦合机制的复杂预报模型发展;降雨型地质灾害业务预报预警的核心是地质灾害预报模型的本地化运行,我国已经基于统计模型搭建了服务于不同区域的业务预报预警系统。结合多源预报降雨资料,搭建基于水土耦合机制的降雨型地质灾害集合预报预警系统是未来可能的发展方向。     

土壤中重金属元素电感耦合等离子体质谱定量分析方法的研究

分别采用HNO3-HF、HNO3-HF-HCl和HNO3-HF-H2O2三种消解体系,通过微波和PTFE密封罐电热板对土壤标准物质进行前处理,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对样品中的重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb进行定量分析。探讨了前处理试剂(主要为HNO3、HCl和HF)以及土壤基体效应对Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb定量分析的影响。研究结果表明,前处理试剂对Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的定量分析具有不同程度的影响;对于土壤基体,在三种消解体系下均可观察到基体抑制效应;采用PTFE密封罐电热板消解方法前处理,待测元素及相同元素不同同位素的方法空白和检出限均较低,效果整体优于微波消解法。特别是HNO3-HF-HCl消解体系,通过选用52Cr、60Ni、65Cu、66Zn、75As和206Pb等同位素,重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的测定值均能保证在标准值的允许误差范围内,可以满足大批量土壤样品中重金属元素同时定量分析的需要,为高效准确地开展土壤的风险评估以及为土壤的修复治理提供科学依据。     

热带海气耦Kelvin波的弱相互作用

本文在简单的热带气耦合方程组中,引进基本风场和平均海流的作用以后,对热带海气耦合Ｋｅｌｖｉｎ波的不稳定性进行了讨论,得到其耦合不稳定的判据条件,并且分析了它的传播结构特征。     

文安地震台FHD质子磁力仪噪声干扰分析

文安台FHD-2B质子磁力仪噪声值在2020—2021年出现地磁F分量观测数据噪声偏大。其噪声与环境温度存在高相关性,表现为冬季噪声大,夏季噪声小的现象。我们依次对磁房周围环境、供电电压、接地电阻、供电线路是否漏电、探头是否漏油、工频干扰等进行排查,未能发现明显干扰源。通过研究FHD质子磁力仪的原理发现,FHD质子磁力仪的配谐电容C容量会随温度变化,温度低时容量小,温度高时容量大。配谐电容C容量变化会影响振荡回路中心频率f₀,导致噪声增大。由于文安台FHD质子磁力仪噪声与温度有关联,我们推测FHD噪声增大可能与仪器配谐电容C容量变化有关。通过调节探头电感量L可修正配谐电容容量变化对回路中心频率f₀的影响。经多次实验,精细调整探头电感量L,当选定34.4 mH为探头电感量值时,发现地磁F分量的噪声值明显下降,数据曲线变光滑,噪声干扰排除。     

输水隧道地震响应的多物质ALE数值分析

为研究浅埋输水隧道内部流体对隧道地震响应的影响,考虑黏弹性人工边界、土壤的非线性、隧道结构刚度有效率及流-固耦合作用,建立了双线隧道-土体-流体相互耦合作用的力学模型。通过刚度折减试验得到衬砌环环向、径向、轴向刚度,进而引入正交各向异性连续材料作为衬砌材料模型。采用基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）描述法的流-固耦合方法,对上海某大直径双线输水隧道在流体作用下的地震响应进行了分析。通过与等效密度法对比,验证耦合模型对于处理输水隧道多物质非线性耦合抗震问题的可行性。计算结果表明,在水平方向地震激励下,无论一致激励或是非一致激励流体对隧道地震变形和内力都有较大影响,但对位移影响较小;对于不同隧道内水量,隧道弯矩均集中于衬砌隧道45°交叉斜线位置;相比于一致激励,非一致激励增强隧道地震位移和变形响应是明显的。