二维GaAs 基光子晶体微腔的制作与光谱特性分析

研究了以InAs量子点为有源区的二维GaAs基光子晶体微腔的设计与制作,测试并分析了室温下微腔的光谱特性.观察到了波长约为1137 nm,谱线半高宽度约为1 nm的尖锐低阶谐振模式发光峰.我们比较了不同刻蚀条件下光子晶体微腔的发光谱线,结果表明空气孔洞截面的垂直度是影响光子晶体微腔发光特性的重要因素之一.通过调节干法刻蚀工艺,改变空气孔半径与晶格常数的比率,可以在较大范围内调节谐振模式发光峰位置,达到谐振模式与量子点发光峰调谐的目的.     

不同赋存态油裂解条件及油裂解型气源灶的正演和反演研究

油裂解型气源灶是一种特殊的气源灶,是优质生烃母质在成气过程中派生出的.烃源岩生成的油主要有3种赋存形式源内分散状液态烃、源外分散状液态烃和源外富集型液态烃.3种赋存状态液态烃的数量及分配比例受内因和外因多种因素控制,就排油率而言,有机碳含量分别为0.67%、0.62%和10.6%的泥岩、灰岩和油页岩,最大排油率分别为45%、55%和80%.原油与不同介质配样的生气动力学实验表明,不同介质条件下甲烷的生成活化能分布有差异,碳酸盐岩对油裂解条件影响最大,可大大降低其活化能,导致原油裂解热学条件降低,体现为油裂解温度的降低;泥岩次之,砂岩影响最小.碳酸盐岩、泥岩和砂岩对油的催化裂解作用依次减弱,不同介质条件下主生气期对应的Ro值纯原油1.5%～3.8%;碳酸盐岩中的分散原油1.2%～3.2%;泥岩中的分散原油1.3%～3.4%;砂岩中的分散原油1.4%～3.6%.油裂解型气源灶是一种中间体,可以直观看到的是原生气源灶和由此形成的气藏,而对油裂解型气源灶的赋存形式、分布范围、成气数量和储量规模等问题,只能通过正演和反演的研究去确定且相互映证.正演研究以塔里木盆地中下寒武统为例,原始生油量2 232.24×108t,剩余油量806.21×108t,油裂解气量106.95×1012m3.反演研究以川东北飞仙关组白云岩中油裂解气为例,圈定的古油藏面积约735 km2,古油藏原油数量45×108t,油裂解气量及油裂解气资源量分别为2.72×1012 m3和1.36×1012 m3.     

基于瑞利波高阶模式反演的实验研究

通过超声实验研究了沿分层介质,特别是含有低速层的分层介质传播的瑞利波频散特征. 分别对有机玻璃/钢构成的两层速度递增的半空间和铝/有机玻璃/钢构成的含有低速层的三层半空间进行了超声探测实验,采用频率波数分析方法分析了多模式的瑞利波频散曲线,对于速度递增的两层半空间,得到了第一和第二个模式的频散曲线; 对于含有低速层的三层介质,实验得到的频散曲线在不同频段对应不同的模式,从而在模式之间产生跳跃, 分析表明模式跳跃是由各个模式在表面位移幅度的不同分布引起的. 文中明确指出了低速层存在时,反演研究不仅要考虑各模式的频散特性,同时还要考虑不同模式在表面的位移分布情况,给出了低速层存在时的反演方法,避免了模式的误判. 利用遗传算法对两种实验模型的介质参数进行了反演,得到了和实际参数吻合的反演结果.     

次天气尺度与中尺度正、斜压模演变揭示的武汉暴雨过程

利用滤波原理提取出大气流场中的次天气尺度和中尺度信息，再把大尺度和中尺度水平风场分别分解为正压分量（垂直平均）和斜压分量（扰动）流场。对1998年7月21～22日发生在武汉附近的强暴雨过程进行了次天气尺度与中尺度流场正、斜压分量演变特征的分析。结果表明：次天气尺度与中尺度流场正压分量的演变与此次强暴雨的酝酿、发展和消亡具有内在的联系；次天气尺度与中尺度流场高层200hPa斜压分量很强，低层850hPa正压分量很强；次天气尺度与中尺度流场斜压性占主导地位，随着暴雨的发展，中尺度流场的正压性减弱而斜压性进一步增强，而次天气尺度流场的正压性增强而斜压性减弱。以上结论对于揭示中尺度暴雨过程发生发展的本质有一定的意义。     

中国煤中铬的分布、赋存状态及富集因素研究进展

铬是煤中的潜在毒害微量元素,在煤利用过程中铬会发生迁移与转化,并可能释放出造成环境和人体健康的危害。本文分析了中国煤中铬的含量、分布规律、赋存状态及其富集因素等地球化学特征,指出中国煤中铬的含量为0．02～971μg／g,平均为17．18μg／g;煤中铬的赋存状态多样,主要以无机态存在;煤中铬的含量和赋存状态受成煤环境、成煤植物和后生地质作用等因素的影响。     

Efficient system reliability analysis illustrated for a retaining wall and a soil slope

Although first-order reliability method is a common procedure for estimating failure probability, the formulas derived for bimodal bounds of system failure probability have not been widely used as expected in present reliability analyses. The reluctance for applying these formulas in practice may be partly due to the impression that the procedures to implement the system reliability theory are tedious. Among the methods for system reliability analysis, the approach suggested in Ditlevsen 1979 is considered here because it is a natural extension of the first-order reliability method commonly used for failure probability estimation corresponding to a single failure mode, and it can often provide reasonably narrow failure probability bounds. To facilitate wider practical application, this paper provides a short program code in the ubiquitous Excel spreadsheet platform for efficiently calculating the bounds for system failure probability. The procedure is illustrated for a semi-gravity retaining wall with two failure modes, a soil slope with two and eight failure modes, and a loaded beam with three failure modes. In addition, simple equations are provided to relate the correlated but unrotated equivalent standard normals of the Low and Tang 2007 FORM procedure with the uncorrelated but rotated equivalent standard normals of the classical FORM procedure. Also demonstrated are the need for investigating different permutations of failure modes in order to get the narrowest bounds for system failure probability, and the use of SORM reliability index for system reliability bounds in a case where the curvature of the limit state surface cannot be neglected.     

武汉月湖沉积物不同形态氮含量与转换途径的垂直变化

描述了2005年6月月湖4个采样点沉积物不同形态氮含量、净硝化速率、净氮矿化速率与硝酸还原酶活性的垂直分布．亚表层（5—10cm）交换态NO3＋-N含量最高,而有效态氮与交换态NH4＋-N含量最低,故具临界意义．有效态氮多以交换态NH4＋-N的形式贮存于表层（0—5cm）与底层（〉10cm）,且底层含量较高,这种分布与缺氧状态有关．表层沉积物总氮和有机态氮含量、净硝化速率、净氮矿化速率与硝酸还原酶活性均高,间隙水中NH4＋-N浓度亦取峰值,而溶解态N03--N浓度最低,据此提出氮循环的基本过程：有机态氮经矿化与硝化产生NH4＋-N与NO3-N,同时导致有利于NH4＋-N生成的缺氧状态,并促使部分NO3-N异化还原为NH4＋-N,二者共同构成表层间隙水中丰富的NH4＋-N源,总之,富营养化湖泊表层沉积物富含有机态氮,故为氮生物地球化学循环的最为活跃的层面,而NH4＋-N则为最具有效性且含量最高的形态．     

透射边界-地基-风电结构地震响应与破坏模式

近海风力发电结构是由无限域地基、基础及上部结构组成的体系,有限域透射人工边界和地震动输入模式直接影响结构体系的动力响应。首先,建立透射人工边界-地基-基础-塔筒结构和固定边界-地基-基础-塔筒结构的有限元模型;然后,简要澄清了透射边界地震动输入之所以采用外力而不采取地震动物理量（加速度、速度和位移）的原因所在;最后,对给出的3种作用模式：（1）固定边界地震动输入,（2）只考虑外源输入波作用,（3）同时考虑外源输入波和内源振动的散射波作用,分别进行计算分析和比较。通过数值计算并结合理论分析,（1）澄清了对透射边界采用外力进行地震激励输入的方法的原因,这种输入方法合理可靠,符合实际情况;（2）在地震波等效荷载的生成中,针对圆形横截面地基提出了一种阻尼力、刚度力的便捷性生成方法,大大减小了工作量;（3）从自身振动特点及阻尼设置角度,解释了地震作用下采用透射边界比采用固定边界时风电结构响应减小的原因;（4）指出了地震作用下透射边界地基模型在结构动力响应与倒塌计算中内源振动反射的不容忽视性。     

东亚夏季风指数的分类及物理特征分析

利用1961—2010年NCEP再分析资料,分析了较有代表性的16个东亚夏季风指数,讨论了不同季风指数反映的环流及降水之间的异同,探讨了不同季风指数与东亚夏季风不同空间模态之间的可能关联。结果表明,东亚夏季风指数大致分为两类:1)第一类季风指数存在明显的年代际变化,反映了东亚夏季风强弱的整体一致型变化,与东亚夏季风环流第一模态具有很好的对应关系。高指数年,整个东亚区域夏季风活动整体偏强;贝加尔湖地区为深厚气旋性环流控制,副高位置略偏北;华北、东北地区降水显著偏多,长江流域及其以南降水偏少,降水异常型与我国夏季偶极型季风降水相似,这类指数对我国华北地区降水有较好的指示作用。2)第二类季风指数具有明显的年际变化特征,反映的是东亚夏季风强弱的南北反相变化,与东亚夏季风环流第二模态相对应。高指数年,我国东南地区夏季风偏弱,东北部夏季风偏强;西北太平洋为深厚的气旋性距平环流控制,副高偏北,该分布型与东亚—太平洋(EAP)遥相关十分相似;我国东北、内蒙古地区,华南地区降水增多,长江流域降水显著减少,降水异常型与我国夏季三极型季风降水异常型相似,这类指数对我国长江流域降水有较好的指示作用。     

大都市边缘区小城镇整合发展模式研究--以吴江东部临沪地区为例

位于上海大都市边缘的吴江东部地区是一个典型的小城镇群,这一地区具有区位双重性、经济高速发展、空间本底碎化、生态环境脆弱、水乡文化多元化等特点。文章首先分析了小城镇群分散发展过程中产生的一系列问题,这些问题涉及到该区的行政区划、生态环境、社会经济、城市化与文化等方面。然后,基于吴江东部地区的区位优势,以该区行政区划调整的良好契机为背景,针对已经产生的问题,提出了基于区域重新定位和空间整合规划的小城镇整合发展模式,主要从“产业集群”的经济发展模式、“二次集聚”的城市化发展模式、“新水乡文化”的文脉传承模式对该区今后的发展提供了新的思路。