基于DEM的秦岭温度场模拟

考虑到秦岭地形对温度场的影响因素,以主分水岭为界分为南北两部分,在普通插值的基础上,采用一种基于DEM的辅助插值方法,同时考虑秦岭南北坡坡向的差异,对秦岭的温度场进行了模拟。采用气象观测站点数据和格网精度为100 m的DEM数据,利用GIS空间分析方法,模拟了秦岭的温度场,并对模拟结果进行了交叉验证分析。实验表明,基于DEM的秦岭温度场模拟,结果较精确地反映秦岭山地的温度场分布特征,同时验证了秦岭对南北气温具有明显的分异作用和气候效应。     

长白山地区主要断裂带与地表温度场关系研究

基于Landsat 5 TM和Landsat 7 ETM+影像,采用辐射传输方程法反演长白山地区地表温度,以已知断裂带为中心线,向两侧相同范围做等间距划分,统计各等分带内的平均地表温度和平均距离,运用图形的形式展现温度场和断裂构造之间的关系,并用等分带平均温度和平均距离绘制相关性曲线来进一步描述温度场与主要断裂构造之间的关系。结果表明:9月份时区域内的6条断裂带与地表温度场相关性显著,区域特征稳定,等分带内距离断裂带越远,地表温度越低;4月份时地表温度场随断裂构造的变化趋势和11月份时地表温度场随断裂构造的变化趋势呈现出很大程度的吻合。区域内的北东向和近东西向断裂带,其地表温度场与断裂构造之间表现出一定的相关性,北西向的北岗断裂带、红旗村—天池断裂带以及漫江断裂带与地表温度场的相关性并不显著,红旗村—天池温度场与漫江温度场可能属于一个更大尺度的温度场的两侧。     

用于地表温度场与断裂构造关系分析的分段均值法——以江山-绍兴断裂金衢段为例

提出了一种用于地表温度场与断裂构造关系分析的分段均值法.方法以已知断裂带中心线为准,向两侧一定范围作等间距划分,统计各等分带内的平均地表温度和平均距离,通过绘制平均地表温度与平均距离之间的相关性曲线来描述地表温度场与断裂构造之间的关系.在江山-绍兴断裂金衙段的实际应用中,方法以Landsat 7 ETM+热红外遥感影像为数据源,描述了研究区地表温度场与深大断裂带之间的关系.认为地表温度场与北东走向的江山-绍兴断裂带、常山-漓渚断裂带和球川-萧山断裂带的相关性明显,区域特征稳定.在各断裂带影响范围内,距离断裂带越近,地表温度越高;北西走向的淳安-温州断裂带和东西走向的衙州一天台断裂带均处于地表温度梯度变化带,断裂带两侧可能分属不同的地表温度场.     

带相变瞬态温度场问题的扩展有限元解析

带相变瞬态传热问题是寒区工程多场耦合问题求解的关键.在剖析常规有限元法在求解带相变瞬态温度场问题的不足的基础上,结合冻土冻融温度变化的特点,提出采用扩展有限元法求解冻土工程带相变瞬态传热问题的新方法,以四边形单元为例推导了冻土工程温度场的求解格式,详细剖析了瞬态传热过程中移动界面水平集函数的构造、单元刚度矩阵的形成及高斯积分的求解.据此编写了相应的扩展有限元程序,通过经典Stefan问题全面验证了程序的正确性与合理性.     

纬向平均的气候温度场特征分析

利用40aNCEP/NCAR全球再分析资料所给定的图,分析了季(月)平均温度场的纬向平均分布,得出了温度随高度的分布特征,温度随纬度的变化特征,温度随季节变化和时间演变的分布特征。     

上海第四纪地层温度场分布特征与影响因素分析

地源热泵是上海开发利用浅层地温能的主要形式。通过对上海地区不同地点、不同埋深范围内第四纪地层地温实测数据,分析了本地区浅层岩土温度场分布的一般规律,并与历史数据比较。40余年来,上海地区第一承压含水层的平均地温有小幅升高,而第二承压含水层则有小幅下降。影响浅层地温场分布的主要因素有太阳辐射的周期变化、城市热岛效应、地表植被、地下水径流、人工回灌等。本文可为本地区地埋管地源热泵系统的勘察设计提供参考。     

500 hPa温度场时间序列的年代际突变过程统计特征

本文利用Logistic 模型,推导出描述均值突变的分段函数,用该函数对可能存在突变的时间序列进行拟合,并结合概率分布理论,确定突变幅度最大的时段即为发生突变的过程,由此确定并分析序列中突变的开始时刻、突变幅度、突变变率、突变持续时间、系统不稳定特性等参数。对全球500 hPa 温度场单点时间序列的突变持续过程展开研究:（1）对突变过程的开始时刻进行统计,发现1956～1959、1970～1979、1986～1994、1994～2004 年开始的突变所占比重较大,几次突变过程中,平均来看除了1986～1994 年开始的突变表现为降温,其余几次突变均表现为增温;并且每次突变时,增温幅度比较大的突变,其变率也较大;（2）从突变先后的空间分布上看,1956～1959、1970～1979 年检测到发生突变的格点在海洋上空的突变偏早、欧亚大陆上空偏晚,而1986～1994 和1994～2004 年突变期间这一情况正好相反;（3）针对每次突变过程中的突变幅度,低纬度区域温度发生突变的变化幅度较小、高纬度区域较大;（4）对突变持续时间的检测结果表明,在全球增暖背景下,完成一次突变的持续时间正在逐渐变短;（5）当系统突变正在进行时,系统的不稳定性较强。     

识别断层活动和失稳的热场标志——实验室的证据

利用一套双向伺服系统对含压性和张性雁列断层的标本进行变形实验,实验中应用红外热像仪和接触式测温仪同步记录岩石变形过程中热红外辐射的亮度温度场和温度场的变化;使用数字CCD相机同步采集标本表面的数字图像,并利用数字散斑方法对采集到的图像进行分析得到位移场和应变场的演化过程。实验结果表明:1)在断层贯通前压性雁列岩桥区温度最高,而张性雁列岩桥区温度最低;数字散斑结果显示压性岩桥区平均应变最高,而张性岩桥区平均应变最低。温度场对两类雁列断层在岩桥区相反的受力状态有清晰的响应,可以为判断断层应力状态提供标志。2)雁列断层经历了从岩桥区应力积累、破坏到断层失稳错动两个变形阶段,升温机制也由应变升温变为摩擦升温;伴随升温机制的转变,在岩桥区观测到断层失稳错动前的破坏降温、温度快速起伏以及升温脉冲等现象,是观测失稳前兆的最佳部位。3)在雁列岩桥区裂纹端点附近观测到升温脉冲,表现为温度快升快降,随后即出现断层带的快速升温。升温脉冲现象可能与裂纹端部的应力奇异集中和破裂扩展引起的应力释放有关。裂纹端部的扩展是断层失稳错动的条件,随后断层带的升温正是断层失稳错动造成的。断层带开始升温发生在失稳前2～3s内,岩桥区的降温发生在失稳     

多圈管冻结瞬态温度场有限元数值分析

人工冻结温度场是空间和时间相关且含有相变的不稳定瞬态传热问题。以淮南某煤矿冻结工程为研究背景,应用大型非线性有限元计算程序ADINA模拟冻结管偏斜条件下的冻结壁厚度、平均温度与冻结时间等,结果和现场实测十分接近。研究表明:应用有限元方法分析冻结温度场,能很好地预测冻结壁温度场发展,可为冻结工程信息化施工提供参考。      

青藏高原加热对西风槽脊影响的数值模拟

本文利用5层P－σ坐标系原始方程模式，选取1999年9月20日T106客观分析资料为初始场，模拟了高原加热后，大气环流在冬夏季节转换时，槽脊系统等演变的一些基本特征。在对流层上层，高原热源加强使得中高纬欧亚大陆地区的脊加强、槽减弱，而亚洲东岩至太平洋地区则情况相反；在对流层低层，高原加热更有利于高原及低纬地区气旋的发生发展。这些及高原热源加强后温度和降水场等的变化，都与客观分析结果有相似之处。