Nonlinear numerical simulation on extreme-wave kinematics

A fully nonlinear numerical model based on a time-domain higher-order boundary element method (HOBEM) is founded to simulate the kinematics of extreme waves. In the model, the fully nonlinear free surface boundary conditions are satisfied and a semi-mixed Euler-Lagrange method is used to track free surface; a fourth-order Runga-Kutta technique is adopted to refresh the wave elevation and velocity potential on the free surface at each time step; an image Green function is used in the numerical wave tank so that the integrations on the lateral surfaces and bottom are excluded. The extreme waves are generated by the method of wave focusing. The physical experiments are carried out in a wave flume. On the horizontal velocity of the measured point, numerical solutions agree well with experimental results. The characteristics of the nonlinear extreme-wave kinematics and the velocity distribution are studied here.     

氧化矿和盐类矿物浮选捕收剂协同效应研究现状

高效协同浮选药剂的研发是复杂难选矿产资源高效回收领域的重点研究方向之一,但药剂协同机理研究远远落后于实践。本文以冶金、化工领域的主要原料氧化矿及盐类矿物的浮选特性为研究对象,根据组合药剂的使用情况将浮选捕收剂的组合类型分为了同类药剂之间协同、异类型药剂之间协同、同一药剂之间“自协同”3种类型。论文对每种组合类型的应用特点、范围、效果进行了详细的总结归纳,提出了共吸附、层叠吸附、非极性基疏水缔合、非极性基电子共轭4种主要的组合药剂作用机理,同时指出了采用宏观与微观相结合的检测手段是加深药剂组合理论研究的重要方法。研究认为,相对于不同捕收剂之间的协同效应,捕收剂与起泡剂之间的协同及捕收剂之间的“自协同”效应也具有广泛的工业应用潜力。     

太阳活动上升期源表面太阳风质量流量的速度关系分析

以ＩＰＳ速度、光球磁场、Ｋ─日冕偏振亮度和卫星实地观测数据为基础,综合生成处于太阳活动上升期的１９７６年１０个太阳周（１６４３─１６５２卡林顿周）的源表面高度（Ｒ＝２．５Ｒｓ,Ｒｓ为太阳半径）和日球空间中（ＩＡＵ）太阳同质量流量速度谱。结果表明,速度谱存在与太阳活动上升期一致的＂三段＂结构,且各段分别与不同的磁结构区相对应。     

土壤表面划痕与颗粒碰撞磨蚀实验研究

在沙漠地区,风蚀作用可以导致土壤表面破碎,土壤表面的性质不同,破碎的程度也不尽相同。划痕方法在测量土壤表面的比研磨能量上具有较好的效果,使用通用微型摩擦计(UMT)测量沙土、沙壤土、粉沙壤土、壤土,粉沙粘壤土和粉沙粘土6种不同土壤类型的土壤表面相对磨蚀能量和相对表面硬度,发现土壤表面相对硬度对土壤表面相对磨蚀能量有很大的影响。对沙土,沙壤土、粉沙壤土、壤土、粉沙粘壤土和粉沙粘土6种不同类型的土壤表面进行了颗粒碰撞磨蚀试验,结果表明,土壤表面的碰撞磨蚀速率与碰撞颗粒速度的平方成正比、土壤平均颗粒大小的2.6次方成正比,而与土壤表面相对磨蚀能量的1.5次方成反比,与土壤相对硬度的1.7次方成反比。     

基于HJ-1B的城市热岛季节变化研究——以北京市为例

基于中国的HJ-1B卫星反演地表温度,通过建立一种2.5维高斯表面模型来对北京城市热岛建模,定量描述热岛的位置、形状和大小,并用这种模型来描述城市热环境及其季节变化。研究发现,北京市热岛效应季节变化明显,夏季市中心形成热岛且强度和范围最大,冬季城区中心变成冷岛。在2009年夏季,北京市热岛区域东西横跨33.92 km,南北横跨40.92 km,面积约为1 090.14 km2。相对的,在冬季,北京市区温度比郊区低,从而形成一个冷岛。研究表明HJ-1B卫星是城市热环境监测中的一个良好的数据源。     

南极洲纳尔逊冰帽的某些动力学特征*

纳尔逊冰帽是南设得兰群岛的一个小冰帽,受海洋性气候影响冰帽上降水丰富,冰温较高。冰帽表面运动速度完全由冰帽表面形态和冰帽底床形态所控制,其中E剖面更为复杂。冰帽驱动应力基本小于100kPa.由V/Z～Za曲线得到在V/7为0.6～3×10^-9范围内的流动参数:n约为1;B≈4.3×10¹⁰dynescm^-2sec.这表明在低应力区,冰体流动更接近牛顿流体。     

半固定沙丘表面的137Cs沉积特征

利用^137Cs示踪技术对干草原地区半固定沙丘表面的蚀积规律进行了初步研究。通过半固定沙丘表面不同部位^137Cs剖面分布型式及其总量与背景值样点的对比分析，认为半固定沙丘表面存在微弱的风沙活动，其中沙丘中上部表现为风蚀状态，迎风坡脚与风坡脚均为沉积部位。这一尝试性研究为风沙地貌提供了新思路。     

频率可切换的矩形缝隙环频率选择表面

基于金属屏上周期排列的缝隙单元结构的通带特性,提出矩形缝隙环(Rectangular Slot Ring,RSR)加载短路线的单元结构实现频率可调频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS).谐振缝隙单元开路与短路时相对应的谐振频率分别为13 GHz和15 GHz.RSR-FSS选用Rogers RO4003介质作为基板,按照12×12的方阵进行周期排列,利用全波电磁仿真软件CST对其进行了电磁传输特性仿真.最终,通过实验验证了该频率选择表面在Ku波段通过连通和断开短路线可以进行频率的切换.     

南极海冰快速下降历史事件的时空特征分析

卫星记录以来,南极海冰范围发生5次快速下降事件,研究这5次事件的时空特征,对进一步认识海冰快速下降事件的物理机制具有重要意义。基于海冰范围和海冰密集度的卫星数据,从时间和空间两个维度总结5次南极海冰快速下降事件的特征,再结合大气和海洋各项环境因素的再分析数据,探讨海冰快速下降的影响因素及其驱动过程。结果显示:南极海冰快速下降的空间分布存在季节性差异, 2021年8～12月以及2016年8～12月的春季南极海冰快速下降由别林斯高晋海、威德尔海、印度洋和西太平洋区域的海冰减少所主导; 2010年12月至2011年4月以及1985年12月至1986年4月的夏季南极海冰快速下降由威德尔海、罗斯海沿岸和西太平洋区域的海冰减少所主导;2008年4～8月的冬季南极海冰快速下降则由别林斯高晋海和西太平洋的部分区域的海冰减少所主导。探究影响海冰的环境因素发现,海表面温度和海表面净热通量对海冰减少的热力效应影响具有区域性差异。此外,南极海冰快速下降受阿蒙森低压的影响,相应的海表面风异常既通过经向热输运的热力效应导致海冰减少,也通过风的动力效应驱动海冰漂移使得海冰密集度降低。     

海洋蓝藻束毛藻的研究进展

远洋性海洋蓝藻束毛藻(Trichodesmium spp.)广泛分布于热带和亚热带贫营养盐海域的表层水面,是所生存环境中初级生产力的主要贡献者,它能在进行光合作用的同时将空气中游离的氮气转化成可利用的化合态氮,从而减弱了氮营养对初级生产力的限制。