空气定向钻井设计计算方法

根据空气定向钻井特点,将井段按直井段、造斜段及水平段3部分进行分析,详细介绍空气定向钻井设计和计算方法。为更好地应用到工程中,对理论计算注气量进行了流速修正法、地层因素法、井斜经验法和实验修正法4种修正方法的对比。结果表明：综合诸多因素,认为采用实验修正法更具安全性及可靠性。根据干空气或湿空气钻进计算方法确定出携岩“关键点”, 即变截面处。如果存在多个变截面,选择动能最小点作为计算的“关键点”,算出满足“关键点”单位体积最小动能（149.806 J/m³）对应的注气量,然后采用本文的实验修正法得到的注气量,即将理论计算的井底压力扩大1.7倍以后对应的注气量作为实际注气量。     

New insights into the spatial variability of the surface water carbon dioxide in varying sea ice conditions in the Arctic Ocean

In the summer of 2005, continuous surface water measurements of fugacity of CO₂ (fCO₂^sw), salinity and temperature were performed onboard the IB Oden along the Northwest Passage from Cape Farwell (South Greenland) to the Chukchi Sea. The aim was to investigate the importance of sea ice and river runoff on the spatial variability of fCO₂ and the sea–air CO₂ fluxes in the Arctic Ocean. Additional data was obtained from measurements of total alkalinity (A_T) by discrete surface water and water column sampling in the Canadian Arctic Archipelago (CAA), on the Mackenzie shelf, and in the Bering Strait. The linear relationship between A_T and salinity was used to evaluate and calculate the relative fractions of sea ice melt water and river runoff along the cruise track. High-frequency fCO₂^sw data showed rapid changes, due to variable sea ice conditions, freshwater addition, physical upwelling and biological processes. The fCO₂^sw varied between 102 and 678 μatm. Under the sea ice in the CAA and the northern Chukchi Sea, fCO₂^sw were largely CO₂ undersaturated of approximately 100 μatm lower than the atmospheric level. This suggested CO₂ uptake by biological production and limited sea–air CO₂ gas exchange due to the ice cover. In open areas, such as the relatively fresh water of the Mackenzie shelf and the Bering Strait, the fCO₂^sw values were close to the atmospheric CO₂ level. Upwelling of saline and relatively warm water at the Cape Bathurst caused a dramatic fCO₂^sw increase of about 100 μatm relative to the values in the CAA. At the southern part of the Chukchi Peninsula we found the highest fCO₂^sw values and the water was CO₂ supersaturated, likely due to upwelling. In the study area, the calculated sea–air CO₂ flux varied between an oceanic CO₂ sink of 140 mmol m⁻² d⁻¹ and an oceanic source of 18 mmol m⁻² d⁻¹. However, in the CAA and the northern Chukchi Sea, the sea ice cover prevented gas exchange, and the CO₂ fluxes were probably negligible at this time of the year. Assuming that the water was exposed to the atmosphere by total melting and gas exchange would be the only process, the CO₂ undersaturated water in the ice-covered areas will not have the time to reach the atmospheric CO₂ value, before the formation of new sea ice. This study highlights the value of using high-frequency measurements to gain increased insight into the variable and complex conditions, encountered on the shelves in the Arctic Ocean.     

应用形变和重力资料分析腾冲火山区岩浆的活动特征

文中对腾冲火山区1998—2004年水准及重力观测资料进行了分析,发现垂直形变量大多在±10mm之内,重力变化为几十μGal,火山锥体和断层附近点位活动异常较大,可综合应用多源mogi模型和断层模型解释,断层的活动可使相邻测点的形变方向相反;垂直形变和重力的逐年变化表明火山岩浆处于一种活动状态。将火山区点位各时间段的重力梯度展布在形变-重力关系解释图中,发现数据主要落在Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ区,结合形变量对压力源等效体积的估算,初步认为火山区岩浆目前活动程度较低,暂没有喷发的危险     

科尔沁沙地几种常见植物对风胁迫的生理响应

风在自然界很常见,对植物也有很大影响,尤其在多风沙的干旱、半干旱地区。本研究以科尔沁沙地4种常见植物:沙米、大果虫实、胡枝子和马唐为对象,采用便携式风洞对以上4种植物进行不同吹风强度(4 m·s-1和8 m·s-1)和吹风时间(20~120 min)的处理,同时利用Li-6400光合作用测定仪对植物的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Ts)的变化进行测定,以研究这4种植物对风胁迫的生理响应。结果表明:4种植物的Pn、Gs和Ts均随着风速的增大和吹风时间的加长而显著降低。在4 m·s-1风速下,4种植物的Pn、Gs和Ts在吹风结束时分别降低了47.2%~89.3%,49.4%~90.1%,45.7%~86.5%。同样,在8 m·s-1风速下,4种植物Pn、Gs和Ts的降幅分别为59.2%~91.3%,47.3%~93.5%,69.5%~91.8%。除了胡枝子的Gs外,其他所测指标在8 m·s-1风速下的降幅均大于在4 m·s-1风速下。4种植物的水分利用效率(WUE)在吹风的初期均有所升高,但当吹风时间超过60 min后则普遍开始下降,这说明固沙植物对短时风胁迫具有一定的适应性。     

全球变化对宁夏近40 a极端气温变化的影响

 对全球气候变暖背景下宁夏气候变化基本事实,利用近40多年来宁夏基本气象资料,对年平均气温、极端气温的变化进行了研究。结果表明,近40多年宁夏年平均气温呈连续上升趋势,1986年之后增温速率加快,增温幅度高于全国平均值;年极端最高气温、极端最低气温均在波动中持续上升,年极端最低气温上升幅度明显超过年极端最高气温;各季极端最高、极端最低气温呈非对称性变化,秋季各地极端最高气温增温幅度超过极端最低气温,但春夏冬三季极端最低气温增温远比极端最高气温明显,该特点在夏季表现得更突出;各月极端最高气温、极端最低气温均呈升温趋势。     

近地空中爆炸作用下钢框架结构冲击响应

采用多物质欧拉与拉格朗日耦合算法,对框架结构和混凝土地面采用Lagrange单元、空气和炸药采用多物质ALE单元,建立流固耦合有限元模型,对一个五层的钢框架结构在近地爆炸作用下冲击压力波的传播过程、结构冲击响应和变形以及破坏过程进行了数值模拟.数值模拟分析结果表明,拉格朗日-欧拉耦合算法较好地模拟了爆炸冲击波在介质中的传播和作用在结构上的爆炸荷载效应.在爆炸近区,空气爆炸冲击波的衰减速率快;爆炸产生强烈的冲击波首先使钢框架结构正面的柱和梁柱节点区产生很大的塑性变形,钢框架柱在发生爆炸的瞬间失去承载能力,最终导致建筑物整体倒塌.考虑结构变形和流体荷载间的相互影响可以较真实地模拟结构在爆炸荷载作用下的连续倒塌过程,为研究结构在爆炸荷载作用下的连续倒塌提供了有效手段.     

NOSA体系在城市爆炸灾害管理中的应用

城市爆炸灾害管理具有风险高、专业性强的特性,任一环节出现一个小小的疏忽,都可能诱发一次大的安全事故。为了提高城市爆炸灾害的管理水平,引进“安健环”风险评估与管理体系。“安健环”风险评估与管理体系包括人身财产安全、职业健康、环境保护三个方面,能够比较全面、科学地评估各种爆炸灾害的风险。该管理体系采用计划、执行、检查、行动（PDCA）的管理模式,强调人性化管理和持续改进的理念,可执行性强。将该体系用于城市爆炸灾害管理中,灾前侧重于对未遂事件的预防和控制,从源头上采取切实可行的措施控制或消除风险,并编制应急救援预案指导灾后救援,确保灾后响应的及时有效,进而达到防止灾害的蔓延,实现高效救援之目的。     

辽宁冬季气温时空分布特征及其预测概念模型

分析了1961—2004年辽宁冬季平均气温的时空分布特征。结果表明：辽宁冬季平均气温具有明显的南高北低、从沿海向内陆逐渐降低的趋势;冬季平均气温呈线性递增趋势,递增率为0.56 ℃/10 a,与全球气候变暖趋势一致。辽宁冬季气温存在3—5 a和24 a的周期,于1986 a前后发生了一次明显突变,突变前气温呈下降趋势,且以5 a左右的短周期波动为主,突变后开始显著的增温变化,并以10 a以上的长周期变化为主。在此基础上,分析了影响辽宁冬季气温异常的物理因子,建立了辽宁冬季冷暖的预测概念模型。     

CMIP5模式对中国地区气温模拟能力评估与预估

利用第五次国际耦合模式比较计划（CMIP5）中29个气候模式的气温模拟结果,评估了各模式对中国地区年平均气温的模拟能力,对未来不同典型浓度路径（RCPs）下中国地区气温的可能变化给出了预估。结果表明：各模式能较好地模拟过去100多年中国地区增温趋势和年平均气温的空间分布,从模式间标准差来看,各模式对中国中部、南部气温模拟具有较高的一致性。利用相对均方根误差分析了各模式的模拟能力,对于多时间尺度（月、年）气温的气候平均态,有7个模式表现良好,高于中等水平,5个模式的模拟能力低于中等水平,模式集合平均值的模拟效果优于大多数单个模式。根据29个模式的评估结果,使用模拟性能相对较好的模式分析了未来不同排放情景下中国地区气温变化,21世纪前期,不同排放情景之间的预估结果差别较小,21世纪中期各情景之间的差别逐渐增大,到21世纪后期,3种排放情景的升温差别明显增大。     

基于大气污染控制的中国煤炭消费总量控制方案初步研究

控制煤炭消费是应对大气污染问题的关键措施,但中国煤炭消费总量控制仍未分解与落实到地方层面。研究基于大气污染的约束分析,结合情景分析与数据回归,通过建立大气污染物与煤炭消费之间的量化关系,分析了2020、2030年全国及各省/市煤炭消费总量控制目标,初步设计了中国煤炭消费总量控制方案,提出2020和2030年全国煤炭消费量控制目标分别为40亿t和45亿t,各省则均按预测结果调整执行,汇总值分别为44亿t和50亿t,鉴于两者之间的差距在于国家统计口径考虑了重复因素的剔除,故采纳基于国家统计数据的分析结果。建议构建绿色经济发展用煤指标,适当提高电力耗煤的比例,为促进中国中长期煤炭资源的合理消费提供科技支撑。