豆荚状磁性碳纳米管降解雷尼替丁性能研究

本研究通过简便的一锅煅烧法制备了一种新型碳基催化剂,该催化剂为包裹Fe_(3)C颗粒的氮掺杂碳纳米管(Fe_(3)C@NCNTs)。利用多种表征手段探究了材料的晶格结构、微观形貌、元素组成和磁性能,该豆荚状磁性碳纳米管的特定结构既有利于电子转移,又能防止Fe_(3)C在溶液中溶解。将其用于活化过一硫酸盐(PMS)降解典型胃药雷尼替丁(RNT)。当煅烧温度为800℃时,Fe_(3)C@NCNTs表现出最高的催化活性。通过优化反应条件,得出在RNT初始浓度为10 mg/L,催化剂投加量为0.3 g/L,PMS浓度为0.5 mmol/L、pH=7时,Fe_(3)C@NCNTs-800/PMS体系30 min内对RNT的降解效率达到97.68%,反应速率常数达0.1271 min^(-1)。此外,循环实验表明热处理有利于重塑Fe_(3)C@NCNTs的催化活性且对其晶型无明显影响。活性氧物种淬灭和捕获实验表明·OH、·SO_(4)^(-)、·O_(2)^(-)和^(1)O_(2)共同参与了RNT的降解,提出了该反应体系可能涉及的电子转移机理。

基于机器学习的“一带一路”投资国别风险预测研究

“一带一路”倡议提出十年间,中国对沿线国家的投资规模持续扩大。然而,企业在抓住机遇,进行“一带一路”沿线国家投资的同时,也需要重点关注“一带一路”投资国别风险。本文从政治、经济、社会和对华关系4个维度构建“一带一路”投资国别风险预测指标体系;运用灰色关联分析计算样本国家的综合风险评价值;基于2012~2022年间“一带一路”沿线国家的数据,利用机器学习构建GA-BP神经网络、支持向量回归和随机森林3种预测模型;通过对比预测精度,确定最佳预测模型,利用2021年的指标数据,对2022年的投资国别风险进行预测。研究结果表明:(1)在“一带一路”投资国别风险的研究背景下,支持向量回归模型预测效果最优,证明机器学习模型能够有效应用于风险管理领域;(2)“一带一路”投资国别风险存在明显的地区差异,中东欧地区和东南亚地区投资国别风险普遍较低,而南亚地区投资国别风险普遍较高,但都存在特例。本文研究结果可为“走出去”企业在“一带一路”沿线国家的投资决策提供参考。

干热河谷冲沟系统土壤团聚体对优先路径的影响

[目的]为探究金沙江干热河谷冲沟系统土壤团聚体结构对优先路径形成的影响,深化对冲沟系统土壤水分和溶质运移的认识。[方法]选取金沙江干热河谷活跃和稳定冲沟不同部位(集水区、沟头、沟床和沟底)为研究对象,基于染色示踪和形态学图像解析技术,提取土壤水平剖面优先路径。采用RDA、灰色关联和耦合协调度等分析方法探究土壤团聚体结构与优先路径的关系。[结果](1)稳定冲沟土壤团聚体稳定性高于活跃冲沟。除个别土层外,活跃冲沟>0.25 mm机械稳定性团聚体(DR 0.25)、水稳定性团聚体(WR 0.25)、平均质量直径(MWD)含量均显著小于稳定冲沟(p<0.05),团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(E LT)则呈相反趋势。冲沟系统由集水区向沟底延伸,土壤大团聚体占比减少,团聚体稳定性下降。(2)活跃冲沟优先路径数量和连通性优于稳定冲沟,冲沟系统由集水区向沟底延伸优先路径连通性变差。各部位以>10 mm优先路径为主要通道。活跃冲沟Simpson指数较稳定冲沟增加3.12%,不同径级的优先路径丰富度高于稳定冲沟。(3)优先路径的形成和分布受土壤团聚体稳定性的影响,MWD和WR 0.25与优先路径数量达到极强关联且影响最为显著(p<0.01)。(4)冲沟系统由集水区向沟底延伸,土壤团聚体结构与优先路径的耦合协调性降低,整体上表现为沟头>集水区>沟底>沟床。[结论]土壤团聚体结构是优先路径形成的重要驱动因素之一,优先路径的分布对干热河谷冲沟系统发育具有重要影响。

滇中磨盘山不同演替阶段林分结构及物种多样性研究

为探明中亚热带不同演替阶段林分结构特征及其与物种多样性的关系,以滇中磨盘山处于演替前期、中期和后期的针叶纯林、针阔混交林、常绿阔叶林3种典型林分为对象,量化研究不同演替阶段林分空间结构多个指标变化规律和物种多样性指数的差异,并借助冗余分析探究二者间相互作用关系;再利用多元分布对林分空间结构参数进行全面描述和综合评价。结果表明,林分空间结构参数在不同演替阶段林分中差异显著,群落演替对树种混交度、林层差异度的影响最大,均在演替后期达到最大值,分别为0.703、0.511;综合比较多元分布结果发现,3种林分类型中,以常绿阔叶林空间结构相对最为合理;乔木层物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Weiner指数和Pielou均匀度指数均随着演替进展而上升,并在常绿阔叶林中各指数最高;树种隔离程度是影响乔木层物种多样性的主要驱动因子,其次是胸径结构及林分密度。研究结果可为该地区林分结构调整和森林可持续经营提供理论依据。

中尺度WRF数值模式系统本地化业务试验

利用中尺度WRF数值模式及WRF三维变分同化系统,在对比试验的基础上,选取了适合本地的积云过程、微物理过程和辐射过程的方案组合;选择了NCEP/GFS作为模式的背景场;统计计算了以云南为中心的区域背景误差协方差并替换了三维变分同化系统中原有的背景误差协方差;同时,考虑模式底层高度与地面观测站高度的差异,进行了地面资料地形订正。通过上述试验研究,建立了本地化的中尺度WRF数值预报业务系统,该系统能较好地刻画本地下垫面的动力和热力状况,预报能力有明显改善。

六盘山分水岭沟典型森林植被对大气降雨的再分配规律及其影响因子

通过2009年5-10月定位监测的六盘山分水岭沟内的典型森林植被(华北落叶松林、白桦林)的穿透雨、树干茎流和林冠截留等数据资料,并基于样地调查数据和同期气象数据,对两种典型林分对大气降雨的再分配特征及其有关影响因子进行综合分析。结果表明:研究期间,林外降雨总量为727.5mm,六盘山分水岭沟华北落叶松林的林冠截留量、穿透雨量和树干茎流量,分别占林外降雨总量的15.26%,74.04%和0.22%;白桦林的林冠截留量、穿透雨量和树干茎流量分别占林外降雨总量的9.13%,76.98%和0.33%。两种林分的穿透雨量和树干茎流量与降雨量均呈极显著的线性关系(P<0.01),穿透雨率、树干茎流率以及林冠截留率与降雨量呈极显著的对数函数关系(P<0.01)。华北落叶松林和白桦林两种林分产生树干茎流的降雨临界值分别为6.0mm和3.5mm。对华北落叶松林冠截留影响程度由大到小的因子依次为:降雨强度>降雨量>空气相对湿度>降雨期间的气温>降雨历时>风速;对白桦林林冠截留影响程度由大到小的因子依次为:降雨强度>降雨量>降雨历时>降雨期间的气温>空气相对湿度>风速。降雨强度和降雨量是对该区森林植被林冠截留影响最显著的两个因子,均以风速因子影响程度最低。

一次滇西南秋季暴雨的中尺度分析与诊断

应用大尺度物理量场诊断分析和中尺度带通滤波处理技术,对2001年10月25日发生在云南西南部的一次暴雨过程机制进行了分析。结果表明,在副热带高压(下称副高)外围大尺度西南气流环境场中,中尺度系统是此次暴雨产生的直接原因;大尺度环境场为暴雨的发生提供了充沛的水汽来源,而中尺度系统则在水汽的强烈辐合、向上输送,使对流层中下层达到准饱和状态扮演了十分重要的角色。

孟加拉湾风暴时空分布和活动规律统计特征

利用1945—2006年JTWC公布的孟加拉湾风暴资料,对其进行统计分析。结果表明：孟加拉湾热带气旋（下称孟湾TC）生成个数年平均约为8.12个,全年均有发生,其中2~3月最少,之后开始增加,10月达到峰值;与孟湾TC不同,孟加拉湾热带风暴（下称孟湾TS）呈双峰型分布,峰值为5月和9~10月。从孟湾TS的强度上看,达到H4标准的超级强风暴1971—1986年仅出现1次,而1987—2006年则出现了8次。孟湾TS生成位置、平均维持时间和最长维持时间的月际变化均呈双峰型分布,4~5月和10~11月为峰值。孟湾TS的生成位置10~11月峰值大于4~5月,而平均维持时间和最长维持时间则是4~5月峰值大于10~11月。孟湾TC登陆方向大部分为西北或偏西路径,占56.7%。孟湾TS登陆方向与TC有一些不同,主要差异是西北路径和未登陆次数减少,偏西和东北路径增加。由于4~5月是孟湾TS东北路径登陆的一个峰值,因此,与云南雨季开始期关系密切,对云南初夏降水影响很大。

西风带南支槽对云南天气的影响

利用1980-2008年近30年逐日地面、高空观测资料,统计了影响云南的西风带南支槽个例,并分析了南支槽的时空分布和对云南降水的影响。结果表明,影响云南的南支槽平均每年出现18.76次,11月-次年5月平均每月出现次数相当(6-10月西风带北撤,转换为孟加拉湾槽);约5.88%的南支槽过程对云南产生大到暴雨天气,54.83%的南支槽产生小到中雨,另有17.28%的南支槽产生冰雹天气过程。南支槽的进退与西风带环流形势、副热带高压位置和高原大地形等关系密切,南支槽位置、水汽输送、湿度锋区、低空急流和冷空气强弱等条件的不同决定了降水的强弱或是否有强对流天气出现。

云南及其周边地区中尺度对流系统时空分布特征

依据卫星云图红外辐射亮温资料 (TBB) ,对云南及周边地区中尺度对流系统 (MCS)进行了统计分析 ,获得了该地区MβCS ,MαCS和MCC的时空分布特征。结果表明 :MCS多发生在低纬度高原东部的滇黔和中越之间 ;平均每年 6～ 8月为MCS主要发生时段 (占总发生次数的 6 7.1% ) ,MCS特别是MαCS和MCC发生频率最高的是 6月 ,其与季节性变化 (东亚季风和印度季风爆发 )和下垫面加热易形成空气热对流有关 ;低纬高原地区MCS除了 18～ 2 3时有 1个高峰发生时段外 ,0～ 7时还有 1个次高峰发生时段 ,这与中国其他地区有明显的不同 ,说明高原地区的MCS还具有地域特点。另外还对MCS的移动路径进行了分析。

云南省不同地质地貌条件下滑坡泥石流与降水的关系

利用2001—2005年5—10月逐日降水量资料、滑坡泥石流样本和地质地貌特征等级,分析研究了不同地质地貌条件下滑坡泥石流与降水的关系。结果表明:滑坡泥石流发生与短时强降水和前期累积降水量关系密切,8天累积降水量40～50mm、9天累积降水量70～80mm、10天累积降水量100～110mm和1～2天30～40mm等降水条件最为敏感。在现有降水量观测空间密度不足的情况下,用前期累积降水量来分析与滑坡泥石流之间的关系十分重要;不同地质和地貌条件下滑坡泥石流发生对降水量大小的响应有比较大的差异,在预测预报时,若能综合考虑各类地质地貌特征,将有助于减少空报率。

春季滇南大风冰雹天气的大尺度环境特征

从环流场、湿度锋区、高低空急流以及动能涡散场等几个方面分析了１９９７年春季云南南部多风雹天气的环境场条件，对南支槽、低层湿度梯度的变化、风场急流和垂直运动、以及涡散场动能的转换等与风雹天气的关系有了更深入的认识，一些分析结论可供预报参考。

云南省细网格气候区划及气候代表站选取

利用1961—2008年云南省124站气温观测资料,经过地形订正后,形成1km×1km的细网格点数据。在此基础上,开展了云南省细网格气候区划及气候代表站选取的研究。结果表明,云南可划分为高原气候带、温带、北亚热带、中亚热带、南亚热带和北热带等6个气候带,所占面积分别为3.32×104、3.65×104、15.65×104、6.82×104、8.66×104和1.31×104km2;高原气候带分布在滇西北3000m以上高海拔地区,温带主要分布在滇东北和滇西北海拔高度为2200～3000m的地区,北亚热带主要分布在滇中、滇西、滇南高海拔地区和滇北低海拔地区,中亚热带主要分布在滇中、滇东南和滇西南海拔较高的地区,南亚热带主要分布在滇南和河谷地区,北热带主要分布在滇南和海拔较低的河谷地区;各气候带分布与地形和纬度相关联,地形因素比行政区域更能体现气候特征;通过站点序列与气候带序列趋势变化一致性和偏离程度的统计分析,所选气候代表站与相应气候带序列变化非常一致,能够较好地代表云南各气候带变化特征。

冬春季昆明准静止锋与云贵高原地形的关系

利用1961-2010年地面气象观测数据、2008年1月10日至2月15日和2013年12月10-20日ERA-Interim 0.125°×0.125°再分析数据以及DEM地形高度数据,研究了昆明准静止锋(Kunming Quasi-Stationary Front,KQSF)位置、云贵高原地形和锋面附近大气要素三者之间的关系。研究结果表明:(1)云贵高原以乌蒙山脉(103°E)分为东、西两部,云贵高原东部地区昆明准静止锋出现的频次为61.5%,西部地区出现频次为38.5%,大部分冷空气被阻挡在了云贵高原东部地区,仅有少部分较强冷空气能越过乌蒙山脉进入云贵高原西部,高原大地形对冷空气的阻滞作用显著;(2)昆明准静止锋的进退与锋面前后地面温压场关系有较好的相关性,锋后冷气团越强、锋前暖气团越弱,锋面位置越偏西,反之越偏东,其相关的显著性主要体现在云贵高原西部,而在高原东部地区,地形作用降低了锋面位置与温压场的相关性;(3)高原地形阻挡作用使冷空气移动速度缓慢甚至停滞而形成准静止锋,抬升作用使局地近地层形成顺时针的次级环流,导致逆温层的出现,一旦冷空气越过高原,抬升作用减弱,逆温层消失;(4)东西风零线能较好地描述锋面位置和冷气团厚度,体现了KQSF呈准南北向和云贵高原地区的冷空气由东向西路径特征;(5)锋后冷高压的位势高度可表示冷气团的厚度,在云贵高原东部锋面位置取决于冷气团的厚度,当锋面到达云贵高原西部后,地形的阻挡作用显著减弱和消失,锋面位置取决于冷暖气团之间势力的强弱对比。

宁夏固原云雾山天然草坡土壤电阻率和含水率的关系及其空间变异

为了解黄土区坡面土壤水分的空间分布,于2010年5月初选择宁夏固原云雾山2个典型草坡上利用多电极电阻仪法(ERT)测定了土壤电阻率的坡面空间分布。分别在长约400m的东南坡向坡面和圆丘坡面的4个长约100m坡向上设置纵向样线,并在样线上多点同步地测定了土壤含水率和电阻率,结果表明:土壤电阻率沿纵向坡面的空间连续性和变异性总体较好,阴坡半阴坡(西北、东北)的土壤电阻率小于阳坡半阳坡(东南、西南),并随土层深度增加而逐渐增大。同时,土壤电阻率随着体积含水率增大而几乎线性降低,其相关关系较好,说明利用土壤电阻仪测定值计算土壤含水率的空间连续发布是定量了解黄土坡面土壤水分空间分布非破坏性的一个适合技术途径。

六盘山香水河小流域典型坡面的土壤电阻率空间变异

为了解坡面土壤水文特征的空间分布,采用多电极电阻仪法(ERT),于2009年5月初在宁夏六盘山香水河小流域一个长约600 m的华北落叶松人工林典型坡面上,设置了从坡顶至坡底的1条纵向样线及处于不同坡位的水平分布的3条横向样线,多点测定了多层土壤的电阻率值并分析其空间变异特征。结果表明,土壤电阻率在纵向样线上总体有较好的空间连续性及一定的空间变异性,随着坡位下降,电阻率呈现出由坡上至坡中上逐渐减小和然后又恢复性增大的过程。由于局部特殊的土壤特征、地貌及植被分布差异,使土壤电阻率沿坡面纵向变异程度大于不同坡位的横向变异程度。在土层垂直方向上,由于石砾含量和岩石比例随深度逐渐增多,电阻率表现为随深度增加逐渐增大。电阻率与土壤总孔隙度和体积含水率相关最紧密,尤其与体积含水率相关较好,说明通过测定坡面电阻率推求土壤水分等土壤特性的坡面变化是可行的。

昆明准静止锋结构

利用常规探空资料， 选取１９９３－１９９５年冬、 春季节中１０个昆明准静止锋典型个例作了合成计算， 分析了昆明准静止锋的结构。研究结果表明， 锋面呈准南北向， 平均位于１０３．５°～１０４°Ｅ附近， 垂直高度约７００ ｈＰａ。受云贵高原阻挡作用的影响， 昆明准静止锋低层的温度场、 湿度场和风场等的结构与一般冷锋有明显差异。

低纬高原地区MM5v3不同参数化方案降水模拟试验

为了进一步了解MM5模式在低纬高原降水预报性能，利用MM5模式中的3个物理过程组合了7个不同的参数化试验方案，对低纬高原地区2005年主汛期进行了降水数值试验。结果表明：第三重嵌套网格中的Grell积云参数化、Goddard显式水汽和Cloud（或RRTM）辐射过程组合的试验方案对降水预报效果较好，特别是对大雨和暴雨预报有明显的改善；在将试验结果插值到测站点时，不同扫描半径对插值结果有一定影响，相对而言，20～30km扫描半径插值结果较为理想。

多时次资料的EOF迭代在云南夏季气候预测中的应用

多时次资料的EOF迭代预测方法能较好地应用历史资料中的信息 ,并能将经验法则、观测事实和气候规律等引入到实际的短期气候预测过程中 ,特别是随着我们对影响短期气候变化的物理过程和因子认识的深入 ,这种预测方法将会得到更加有效地改进和实际应用。本文考虑 4个区域月平均海表水温的多时次历史资料 ,基于EOF迭代方案 ,建立了云南夏季气候变化的一种多时次EOF迭代预测模型。在对云南分 5个区域 ,每个区域 16个气象观测站点的夏季降水和气温趋势的预测中 ,该模型对云南 1995— 1999年的夏季 6～ 8月总雨量和平均气温趋势预测检验的最新业务标准评分平均分别达到 79.6 %和 87.0 %。该评分成绩表明 ,这种容纳多时次资料 。

云南春季低温标准的研究

在参考了国内许多文献针对各地农业提出的不同的低温冷害指标和经过大量的统计分析的基础上，根据实际业务需要提出了新的云南春季低温标准。并与旧标准中的“倒春寒”和晚霜冻指标进行了对比分析。