Effect of the lower boundary position of the Fourier equation on the soil energy balance

In this study, the effect of the lower boundary position selection for the Fourier equation on heat transfer and energy balance in soil is evaluated. A detailed numerical study shows that the proper position of the lower boundary is critical when solving the Fourier equation by using zero heat flux as the lower boundary condition. Since the position defines the capacity of soil as a heat sink or source, which absorbs and stores radiation energy from the sky in summer and then releases the energy to the atmosphere in winter, and regulates the deep soil temperature distribution, the depth of the position greatly influences the heat balance within the soil as well as the interaction between the soil and the atmosphere. Based on physical reasoning and the results of numerical simulation, the proper depth of the position should be equal to approximately 3 times of the annual heat wave damping depth. For most soils, the proper lower boundary depth for the Fourier equation should be around 8 m to 15 m, depending on soil texture.     

沙尘暴电效应的实验观测研究

利用国内大型风沙物理风洞实验模拟沙尘暴电现象,研究风沙起电机理,结果表 明,不同风速下不同沙粒会产生不同极性的电场强度和电位效应,风沙电随风速增大而增强 ,且随沙粒度增大而减小. 在沙漠区的16m,8m,4m和1m高度上观测到27次不同沙尘暴天气 过程的电场和风速随时间变化. 结果表明, 在晴天4个高度上的电场均为小正电场值,电场 随高度降低而减小,最大电场强度在5kV/m以下,日风速变化对各层电场起伏没有较大影响 . 有沙尘天气,各高度上的电场强度随风速变化而变化. 16m高度上电场均为负值,平均值 为 -20kV/m;中层8m 电场一般为较高正电场值,达到10～40kV/m,与16m高度上电场呈反相 关;下层1m 电场值变化一般很小,在1kV/m以下. 在强沙尘暴天气4个高度上的电场均为负 电值,电场值随高度降低而减小,16m高度上最大平均电场强度达到-200kV/m以上,瞬时值 超过 -2500kV/m,与晴天电场矢量相反.     

一个简单陆气耦合模式中的绿洲-荒漠化效应

发展了一个简单的地气相互作用模式 ,讨论了不同气候和植被条件对绿洲消长的影响。结果表明 ,能使绿洲扩大的主要条件是低纬度、小尺度 ,并具有低水汽、较高温度的环境以及较小气孔阻力的植被。这一简单的理论分析对发展复杂的数值模式和对观测的布局有参考意义 ,对治理荒漠也有一定的启示。     

强夯法施工振动效应分析

对强夯法施工引起的振动效应进行了详细分析,得出对邻近建筑物影响因素的估计,为强夯施工方案设计提供设计借鉴。     

厄尔尼诺事件的成因链

提出了厄尔尼诺事件成因链的概念．指出影响厄尔尼诺事件的物理因子都是层层相接、环环相扣的,它们组成了一个互相联系、互为因果的厄尔尼诺事件成因链．成因链上物理因子之间的反馈作用和消长作用,导致成因链上的各种成因理论都不能完全地自圆其说,因而也无法完全确定地用于厄尔尼诺事件预测．只有深入探讨反馈作用和消长作用,并综合分析物理因子的贡献率,才能提高厄尔尼诺事件预测的准确率．这为解决厄尔尼诺事件的成因问题提供了一种新的思路。     

东营凹陷高青-平南断裂带幔源流体活动特征及其成藏效应

东营凹陷高青-平南断裂带为幔源流体运移的主要通道,该幔源流体主要为岩浆(岩)和CO2气体。高青-平南断裂带幔源流体活动方式和活动强度存在着时间和空间上的差异,该断裂带在古近纪-新近纪至少经历了四期富CO2幔源流体活动。高青-平南断裂带富CO2幔源流体对油气成藏的影响主要表现在：①直接形成无机CO2气藏;②通过能量——热的作用和物质,即CO2的加入,影响水-岩相互作用的强度和方向,从而改善油气储集层的物性;③在一定程度上提高源岩的排烃效率,增加油气的运移速率。     

燃烧加热污染空气对超燃冲压发动机性能影响研究

针对燃烧加热地面试验设备存在的工质污染问题,采用数值模拟方法研究了燃烧加热污染空气对氢燃料超燃冲压发动机性能的影响。以飞行马赫数Ma=6.5,当量油气比ER=0.6为计算基准状态,分别对纯净空气和污染空气来流下氢燃料超燃冲压发动机的整机流场和性能进行了对比计算分析。燃烧化学反应模拟采用了改进的H₂/O₂七组分八方程模型,湍流模型为标准的 k-ε模型,并采用直连式燃烧室试验数据进行了数值方法的验证。研究结果表明:(1)相对于纯净空气来流,污染空气来流下的超燃冲压发动机推力和比冲均有所下降。(2)采用酒精燃烧加热器的前提下,来流参数匹配静温、静压、马赫数时,发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而匹配总温、总压、马赫数时相差最大。(3)来流参数匹配总焓、静压、马赫数的前提下,采用氢燃烧加热器时发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而采用甲烷燃烧加热器时相差最大。      

成矿元素的离子结构及其在花岗岩成矿过程中的 行为

研究表明,不同类型岩石的形成导致不同类型元素的富集成矿,而后者与元素的自身结构密切相关:具惰性气体型离子结构的元素亲沉积岩,具过渡型或铜型离子结构的元素亲岩浆岩。进一步研究发现,陆壳大规模熔融 固结,亦即花岗岩的形成过程,不但导致不同类型元素在上陆壳及其上层圈重新分配:亲氧(造岩)元素占据壳内熔融(岩浆)层的位置,亲硫(成矿)元素迁移到岩浆层上覆盖层且其中副族成矿元素按离子半径增大的顺序沉淀析出,亲水元素迁移到水圈而亲气元素则回归大气圈;同时揭示了与陆壳地质结构相适应的陆壳元素地球化学结构,体现了自然界微观和宏观的协调与和谐。     

Environmental effects of foreign trade and its spatial variations in mid-eastern provinces and cities of China

The studies on environmental effects of foreign trade and its spatial variations are helpful to design and implement environmental protection countermeasures.In order to eliminate the adverse effects of insufficient observation values on the accuracy of regression results and dynamic information quantity of fitting equation during empirical study,panel data of the mid-eastern provinces and cities of China from 1985 to 2007 were selected based on the adjustment of classical regression model in this paper.Panel unit root test and panel cointegration analysis method were applied to investigating the environmental effects of foreign trade and its spatial variations in the mid-eastern provinces and cities of China and its three groups divided by foreign trade dependence.The results show that all scale effects are positive,while all technical effects are negative and unable to counteract positive scale effects.Foreign trade development is regarded as an important cause for outstanding eco-environmental problems in the mid-eastern provinces and cities of China.Total effects and structural effects are significantly different among different groups because of spatial variations in environmental policies,export destinations,source of FDI,etc.Following the principle of′coordinating generality and considering differences comprehensively′,it is essential to issue a series of policies and countermeasures corresponding to differences in regional environmental effect of foreign trade,in order to coordinate the relationship between foreign trade development and eco-environment in each region.     

微差爆破模拟天然地震的数值分析与效果评价

微差爆破可以创造出与天然地震相类似的振动环境。为了更好地对爆破模拟天然地震进行研究和评价,在LS-DYNA软件框架内,建立了适合于爆炸荷载作用下土体动力分析的实用模型,对原位土体场地爆破地震动试验进行了全尺寸数值模拟,并将模拟结果与现场实测数据进行比较分析,验证数值计算的准确性。计算结果表明,模拟得到的场地质点加速度-时程与实测数据比较吻合,因此,可以预先利用数值手段为试验方案设计提供指导;同时,数值模拟还总结了现场试验中未得到的场地压力变化规律和振动规律,分析了爆破地震动与天然地震的异同,丰富了爆破地震动的研究,表明利用爆破手段能够近似地模拟天然地震,为微差爆破模拟天然地震的研究工作提供了经济、简便而实用的方法。