基于核磁共振技术的结合水含量对重塑黄土抗剪强度影响试验研究

重塑黄土抗剪强度对黄土重大工程的长期稳定与安全有着极其重要的影响,然而,由于传统测试方法的限制,对于结合水与抗剪强度之间关系的认识并不充分。本文基于无损、可靠、精确与便捷的核磁共振技术,针对不同含水率的重塑黄土开展了结合水发育特征与重塑黄土抗剪强度的试验研究。利用结合水与自由水的冰点不同,寻找二者的核磁共振信号界限—T_2截止值,然后获取不同含水量直剪试样的核磁共振驰豫曲线,最后结合快剪试验分析结合水含量与土体抗剪强度的关系。试验结果表明:(1)重塑黄土内结合水含量随含水量的上升而增多,且增长趋势逐渐变缓,结合水所占比例也在不断地下降。(2)当土体内含水量增大时,并不会单独发育某一赋存状态的水,而是在某个含水率区间内主要发育某一种赋存状态的水。(3)重塑黄土中结合水的增加会导致粘聚力的降低,对内摩擦角没有明显影响。重塑黄土试样内结合水主要是通过削弱土体的粘聚力从而降低黄土土体抗剪强度,且土体内结合水含量与粘聚力c值及抗剪强度大小呈线性负相关。本文研究成果可为非饱和黄土边坡与高填方工程的稳定性计算等方面提供技术支持与理论参考。     

华南两次强台风暴雨过程的水汽与湿位涡对比分析

【目的】探讨不同季节但路径相似的台风暴雨的相关特征,为不同季节的台风暴雨落区预报提供参考依据。【方法】利用常规的探空和地面资料以及NCEP/NCAR1°×1°全球再分析资料,计算2个强台风的水汽通量散度和湿位涡场。对比分析水汽通量辐合、湿位涡正压项(MPV1)和斜压项(MPV2)的水平和垂直分布特征,以及与暴雨落区的对应关系。【结果】秋季的"彩虹"台风高层副热带高压加强,而中低层冷空气和东南气流的汇合使"彩虹"台风的东侧和北侧获得更有利的动力环境条件;而夏季的"威马逊"台风北侧无冷空气影响,台风南侧外围强盛的西南季风气流卷入。台风"威马逊"期间,强的水汽通量辐合中心始终在台风及其残涡中心的南侧和西侧;台风"彩虹"登陆后60 h内一直持续有2支强盛的气流向台风中心输送水汽,而水汽通量的辐合中心与"威马逊"相反,位于台风中心的北侧和东侧,东南气流的卷入以及维持时间长使暴雨增幅。台风"彩虹"登陆后高层高值MPV1扰动下传,低层MPV2> 0并增强,湿斜压性得以增强,有利于垂直涡度增长,使台风低压得以维持和发展;登陆后48～66 h 925 hPa层MPV1为负值,使对流不稳定能量及潜热能的释放,有利于暴雨的维持。而台风"威马逊"登陆后湿斜压性增强不明显。2个台风强降水中心大致位于925 hPa MPV1正负中心过渡带偏向负中心一侧;"威马逊"过程低层MPV1负值中心在正值中心的左侧,对应着西南季风的汇入区;而"彩虹"过程低层MPV1负值中心在正值中心的右侧,对应着冷空气和东南气流的汇合区。这是2个台风暴雨落区差异的成因之一。【结论】本研究得出的湿位涡诊断结果对台风暴雨落区预报具有较好的指示意义。     

Verification and recalibration of HY-2A microwave radiometer brightness temperature

HY-2A is the first one of the Chinese HY-2 ocean satellite series carrying a microwave radiometer(RM)to measure sea surface temperature,sea surface wind speed,atmospheric water vapor,cloud liquid water content,and rain rate.We verified the RM level 1B brightness temperature(T B)to retrieve environmental parameters.In the verification,TB that simulated using the ocean-atmosphere radiative transfer model(RTM)was used as a reference.The total bias and total standard deviation(SD)of the RM level 1B TB,with reference to the RTM simulation,ranged-20.6-4.38 K and 0.7-2.93 K,respectively.We found that both the total bias and the total SD depend on the frequency and polarization,although the values for ascending and descending passes are different.In addition,substantial seasonal variation of the bias was found at all channels.The verification results indicate the RM has some problems regarding calibration,e.g.,correction of antenna spillover and antenna physical emission,especially for the 18.7-GHz channel.Based on error analyses,a statistical recalibration algorithm was designed and recalibration was performed for the RM level 1B TB.Validation of the recalibrated TB indicated that the quality of the recalibrated RM level 1B TB was improved significantly.The bias of the recalibrated T B at all channels was reduced to<0.4 K,seasonal variation was almost eradicated,and SD was diminished(i.e.,the SD of the 18.7-GHz channel was reduced by more than 0.5K).     

室内模拟水位下退耕还湿地表层土壤温室气体排放研究北大核心CSCD

在中国科学院东北地理与农业生态研究所的科研温室中,进行了实验期为60 d的室内模拟实验,在-5 cm、0 cm和5 cm的模拟水位下,测定和计算出采集自洪河国家级自然保护区的2010年、2014年、2016年弃耕的退耕还湿地和天然小叶章沼泽表层(0~20 cm深度)土壤的CO2、CH4和N2O排放通量。研究结果表明,随着水位的上升,2010年、2014年、2016年弃耕的退耕还湿地和天然小叶章沼泽表层土壤的CO2和N2O排放通量在减小;与-5 cm和5 cm的模拟水位下相比,0 cm水位下表层土壤的CH4排放通量相对最大;随着实验天数的增加,2014年、2016年弃耕的退耕还湿地和天然小叶章沼泽表层土壤CH4排放通量在波动增大;水位越高,其对退耕还湿地表层土壤CO2、N2O总排放量和温室气体的全球增温潜势的抑制作用越明显。     

移动扫描系统在1∶2 000地形图成果检验中的应用

基于移动扫描系统提出一套新的1∶2 000地形图检验流程,通过与全站仪、RTK等传统数学精度检验方式,论证移动扫描系统三维点云数学精度对于1∶2 000地形图精度检测的适用性。通过与传统人工外业巡视等传统地理精度检验方式,对比、分析全景影像对于地理精度检测的辅助作用。实验结果表明,移动扫描系统的三维点云数据数学精度符合1∶2 000地形图测绘成果质量精度检测要求,以全景影像辅助地理精度检查一定程度降低外业检验时长。因此,将移动扫描系统运用于1∶2 000等大比例尺地形图成果质量检验工作能一定程度优化检验流程、提升质检效率,为测绘成果质量检验工作提供新思路。     

基于聚二甲基硅氧烷胶与Zn-Al型水滑石复合膜为离子载体的溶解二氧化碳电极及其性能标定

深海探测溶解CO2气体异常.可以为寻找热液口提供一个很好的证据.本文设计的基于自制的聚二甲基硅氧烷胶与Zn-Al型水滑石复合膜为离子载体的溶解CO2探测电极属于电势型CO2电极,适用于对深海中溶解形式的CO2的测量,具有体积微小、便于与pH、盐度、温度、氧化还原电位等多种传感器集成在同一探头腔内,实施在线探测等优点.实验室条件下.将该溶解CO2探测电极与银,氯化银参比电极分别接在Keithley 6517A高阻抗电位计输入端进行测试,测试结果表明:该电极对不同浓度的碳酸氢钠溶液具有良好的响应信号,响应时间大约在30s-1 min.检测限在10-1-10-4mol·L-1.     

面向CGCS2000的格网坐标转换文件格式设计

基于格网的坐标转换,其过程可分为建立格网和格网内插两部分。建立格网过程中生成的格网文件是格网内插的前提,为了使格网文件便于解释和应用,需要制订合理的格网文件格式。目前,有NADCON和NTv2两种格式可供参考。通过这两种格式的比较分析,认为NTv2格式更优,并将其作为参考,研究了面向CGCS2000的格网坐标转换中所使用的格网文件的具体格式,并以1954北京坐标系（BJS54）到2000国家大地坐标系（CGCS2000）的转换为例,提供了设计样本。     

南极放线菌NJ-F2萃取物的抗菌活性初步研究

从南极第24次科学考察采集的海泥样品中分离获得放线菌NJ-F2,对NJ-F2发酵液的乙酸乙酯萃取物进行体外抗菌实验,并采用16S rDNA方法对NJ-F2进行系统发育分析.结果表明萃取物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)分别为0.25 mg/mL,5.0 mg/mL;而对大肠杆菌和产气杆菌的MIC、MBC分别为0.5 mg/mL,5.0 mg/mL,但对真菌没有抗菌作用;16SrDNA分析结果表明NJ-F2为链霉菌属(Streptomyces sp.).     

羧甲基壳聚糖金属配合物的制备及抗O_2~-·活性研究

制备了羧甲基壳聚糖(CMCS)的3种金属配合物CMCS-Zn(Ⅱ),CMCS-Ca(Ⅱ)和CMCS-Ce(Ⅲ),通过红外光谱分析对其进行了表征,并对它们对超氧阴离子自由基O_2~-·的抑制作用作了研究.结果表明,在0.004～0.02 g/L浓度范围内,CMCS自身具有一定的O_2~-·抑制作用,且随浓度的增加而增大;CMCS-Ce(Ⅲ),CMCS-Ca(Ⅱ),CMCS-Zn(Ⅱ)_3种金属配合物对O_2~-·的抑制作用较CMCS有了一定提高,且抑制率亦随配合物浓度增加而增大;其中CMCS-Zn(Ⅱ)配合物催化O_2~-·歧化的活性最强,CMCS-Ca(Ⅱ)配合物次之,CMCS-Ce(Ⅲ)配合物最弱,说明配合物对O_2~-·的抑制作用与金属离子的种类有关.