Statistical study on great geomagnetic storms during solar cycle 23

Characteristics of great geomagnetic storms during solar cycle 23 were statistically investigated. Firstly, we focused on the uniqueness of solar cycle 23 by analyzing both the great storm number and sunspot number from 1957 to 2008. It was found that the relationship between the sunspot number and great storm number weakened as the activity of the storms strengthened. There was no obvious relationship between the annual sunspot number and great storm number with Dstxi≤-300 nT. Secondly, we studied the relationship between the peak Dst and peak Bz in detail. It was found that the condition Bz≤-10 nT is not necessary for storms with Dst≤-100 nT, but seems necessary for storms with Dst≤-150 nT. The duration for Bz≤-10 nT has no direct relationship with the giant storm. The correlation coefficient between the Dst peak and Bz peak for the 89 storms studied is 0.81. After removing the effect of solar wind dynamic pressure on the Dst peak, we obtained a better correlation coefficient of 0.86. We also found the difference between the Dst peak and the corrected Dst peak was proportional to the Dst peak.     

不同数据预处理方法对北斗卫星精密定轨精度的影响

提出综合利用高次差法和多项式拟合法对COMPASS MEO卫星进行周跳探测的原理及实现方法,并采用COMPASS监测站实测数据使用不同的数据预处理策略对COMPASS MEO卫星进行精密定轨试验。结果表明,根据实测数据情况,合理选择周跳探测方法和预处理策略,可以改善定轨精度。     

不同频率循环荷载作用下岩石阻尼比试验与变形破坏机制细观分析

通过对取自海南昌江核电厂一期工程主厂区的黑云母花岗岩,在RMT－150B多功能全自动刚性岩石伺服试验机进行单轴不同频率的循环加卸载试验,研究花岗岩动应变-应力滞回曲线、动弹性模量和阻尼比同循环频率之间的规律,然后对破坏断裂断口进行细观电镜扫描试验,分析了不同频率下花岗岩断口细观形貌与结构特征。结果表明,花岗岩在循环荷载作用下的加卸应力-应变曲线并不重合,而是形成一个封闭的滞回环;当循环频率在0.01～1.0 Hz范围内变化时,随着频率增大,花岗岩滞回环面积、动弹模和阻尼比都增大;通过细观数字图像试验分析发现,循环荷载作用下,随着频率的增大,岩石断口细观裂纹总的数目、面积、分形维数均变大。文中给出不同频率循环荷载作用下岩石破裂的细观损伤力学机制,研究成果对海南昌江核电厂的地震反应分析和场地安全性评价有着重要参考价值。     

红黏土地基承载力和变形参数的空间分布特征分析

为了获得红黏土地基承载力和变形参数在横向和垂向上的定量数据及分析它们的变化规律,选取厦门至成都高速公路湖南省郴州段典型横纵断面上的红黏土地层作为试验点,采用平板载荷试验、旁压试验等技术手段进行了原位测试。试验结果表明：红黏土地基承载力和变形模量在横向较小的范围内呈现较大幅度的变化,在垂向上则呈现先增大再减小的变化趋势,与红黏土赋存厚度、地形地貌、含水率等相关;旁压试验所测得的承载力特征值和平板载荷试验测得的承载力特征值之间存在一定的差异性;旁压模量与变形模量可以通过结构性系数联系起来,所得的结构性系数与Menard根据大量黏土试验资料对比所得到的结论较为一致。     

内蒙古半干旱草原的氨气挥发研究(英文)

为了了解草原生态系统氨气挥发情况、历史放牧的影响及其影响机制,2005和2006年生长季期间,在长达17年放牧处理的样地上测定了5个放牧强度下的氨气挥发量。结果表明:氨气挥发随季节变化波动很大,春季和初秋高,晚秋和夏季低,变化范围为0.88-3.52 gN ha~(-1)d~(-1)。土壤pH值、NH_4~+-N浓度、湿度以及容重对氨气挥发控制作用较强。但是容重的影响与其他3个因子的影响作用相反,而容重的大小直接受不同放牧强度影响。虽然不同的放牧强度对氨气释放的影响在统计学上来说并不显著,但是,相对不放牧的情况而言,氨气挥发量在放牧情况下更大。而土壤氮浓度、植物生物量却在放牧的情况下更低。这些都意味着放牧草地生态系统比不放牧草地生态系统恢复起来会更慢。这种关于草原生态系统氨气挥发的研究意义重大,因为它有助于加强了解氮素丢失对草原各进程的抑制作用,同时对制订适宜的放牧及施肥措施从而达到合理利用资源的目的也具有重要的参考价值。     

循环荷载下双曲线模型修正土体一维固结解

假定土体的应力-应变关系满足双曲线模型、渗透系数的降低与压缩系数的减小成正比以及初始有效应力沿深度均匀分布,推导出任意荷载下单层地基的非线性一维固结方程。结合具体的定解条件采用分离变量法求出土体有效应力的通解,并进一步求出超静孔隙水压力、按沉降定义的平均固结度Us以及按孔隙水压力定义的平均固结度Up的通解。根据通解求出梯形低频循环荷载作用下的解,并找出循环荷载作用下土体固结性状的影响因素。基于循环荷载作用下的解,采用FORTRAN语言编制了计算程序,计算并分析考虑土体本构关系非线性时的固结性状,以及反映土体本构特征的参数E和n对固结性状的影响。计算结果表明：①Us稍大于Up;②距排水平面越近,附加有效应力受加载方式的影响越明显,距排水平面越远则相反;③E和n对Us的影响很小,可以忽略不计;④E和n对Up和附加有效应力的影响较大且不容忽略。     

单孔岩样水压致裂的数值分析

水压致裂是改变岩体结构的一种天然行为和人为手段。采用F－RFPA2D软件,对水压致裂过程、裂缝扩展形态及注水孔形状和大小、应力条件和岩样强度等影响因素进行了研究。将开始出现声发射的水压称为微裂压力,将声发射急剧增多、裂缝非稳定扩展直至岩样破坏的水压称为破裂压力。岩样尺寸一定时,微裂压力和破裂压力随内孔面积增加而降低,方形孔岩样的微裂压力和破裂压力均小于同面积的圆形孔。微裂压力和破裂压力随围压或岩样强度增加而增加,且其差值随岩样强度增加而增加,理论破裂压力与模拟值趋势基本一致。方形孔的宏观裂纹起裂位置多在角点附近,而圆形孔比较随机。无围压时,宏观裂纹的延伸方向随机;有围压时,宏观裂纹扩展方向大致与主应力方向一致,且沿较大主应力方向的宏观裂纹扩展至岩样破坏,较小主应力方向宏观裂纹不完全发育。研究结果对水压致裂试验和工程实践有一定参考意义。     

大跨暗涵衬砌混凝土温度数值分析与裂缝控制

以南水北调中线石京段古运河枢纽工程暗涵段为工程背景,采用理论分析和数值计算,提出了南水北调暗涵衬砌结构施工过程中钢筋混凝土内部温降的控制标准,即按最不利部位考虑,30 d内混凝土内部温降不应超过26.7 ℃,为选取合理的温控措施提供了依据。以衬砌内部温度场数值分析为理论依据,结合下穿段暗涵的地形条件、结构特点,并考虑工程气候特点,优化混凝土配比、降低水泥用量、掺入适量粉煤灰以及采用遮阳棚和地垄等工程措施,有效控制了混凝土结构的内部温度变化,成功解决了大体积混凝土施工温度裂缝问题,保证了结构工程的施工质量。理论计算与现场量测相结合,结果表明,实测值与计算值规律基本一致,说明计算模型和计算参数选取的合理性和计算结果的正确性,可为后续类似工程提供参考。     

碳足迹研究进展及其对低碳旅游研究的启示

旅游业不仅是气候变化的受害者,也是造成气候变化的重要原因。基于生命周期评价理论的碳足迹研究,可以对产品或服务从“摇篮”到“坟墓”的整个生命过程所排放的直接和间接的CO2量进行估算。通过整理国内外对碳足迹研究起源,碳足迹内涵,碳足迹分类,碳足迹研究理论与方法,区域碳足迹,碳足迹与贸易、碳足迹与家庭生活,碳足迹计算器,碳足迹标签等方面的研究,总结国内外在碳足迹研究上的差异,并从旅游碳足迹研究,低碳旅游政策,碳汇旅游,低碳旅游衡量标准等方面提出低碳旅游研究的启示。     

爆炸荷载下土石坝动力响应特征的数值模拟

土石坝在爆炸荷载下的力学响应是一个非常复杂的力学问题,相关研究甚少。在LS-DYNA软件框架内,以两河口土石坝为研究对象,把坝体材料简化为混凝土、心墙、反滤层与堆石体等4种,用500 kg TNT在坝顶接触爆炸时的瞬态荷载作为荷载源,针对不同材料建立适合于爆炸高加载率特征的本构模型,用数值方法分析了土石坝在潜在爆炸荷载下的破坏与损伤演化规律。结果表明,在爆炸荷载作用下,由于土石坝材料组成的多样性,应力波传播规律异常复杂,土石坝的力学响应呈现出显著的分区特征。