超材料天线罩温度升高快速分析

随着电子系统的功率越来越高,必须考虑超材料天线罩中温度升高。由于超材料天线罩的复杂性,其温度升高分析难度更大。超材料天线罩的热分析涉及电磁场和温度场的多物理场的分析,对于电大尺寸的天线罩,模型复杂,计算时间很长。文中首先进行了系统的理论分析,然后给出了天线罩内部温度升高的快速方法,先后计算了单层超材料天线罩、夹层超材料天线罩的最大温度升高和温度升高分布,计算结果与实测及全波仿真符合较好,与全波分析相比计算时间大大缩短,速度提高数百倍。该方法物理概念清晰,快速简便,还能够迅速分析存在环境温度差情况下的超材料天线罩的温度升高分布,为大功率系统中的超材料天线罩设计提供有力的支撑。

温度升高和游离余氯对泥蚶的氧化胁迫效应

为了研究核电站温排水污染对水生动物长期胁迫的影响,实验通过室内模拟核电站温排水的游离余氯残留和温升效应,研究了不同温度和不同游离余氯浓度耦合下对泥蚶的氧化胁迫效应。设置水温为19和29℃,游离余氯浓度分别为0.33和6.66 mg/L,进行为期20 d的胁迫实验。结果显示:①单一温升条件下,温度升高可以显著影响泥蚶ROS水平。温度越高,ROS水平越高。②0.33 mg/L浓度组泥蚶ROS水平和DNA损伤在第20天时显著升高,19和29℃下分别为对照组的2.2、2.9倍和1.8、2.2倍;细胞活性、SOD活性、ATP酶活性均下降;6.66 mg/L浓度组ROS水平在第20天时显著上升,19和29℃下分别为对照组的6.2、3.6倍,DNA损伤增加,细胞活性、血细胞吞噬率和ATP酶活性下降,SOD酶活性在第20天、29℃时降至最小值(36.4±8.4)U/(mg·prot)。③双因素方差分析结果显示,水温和游离余氯对泥蚶ROS水平、DNA损伤、血细胞吞噬活性、ATP酶活性具有显著交互作用。研究表明,游离余氯能够显著增加泥蚶ROS水平和DNA损伤,温度升高和游离余氯复合暴露对泥蚶造成更大的胁迫压力,影响了其机体内氧化响应相关生理过程,余氯排放海域夏季相比冬季会对泥蚶产生更大的氧化胁迫。本研究可为温度升高和游离余氯复合污染中的海洋生物氧化胁迫毒性研究提供参考,并且为生态风险评估提供科学依据。

CO_(2)浓度和温度升高对玉米叶片结构和光合特性的影响

为探讨CO_(2)浓度和温度升高对玉米(Zea mays L.)叶片解剖结构、气孔特征以及光合生理的影响,以郑单958为材料,采用开顶式人工气候室(OTC)设置4个处理:CK(对照,大气CO_(2)浓度,大气温度)、EC(仅CO_(2)浓度较CK高200μmol·mol^(-1))、ET[仅温度较CK高(2±0.5)℃]、ECET[CO_(2)浓度较CK高200μmol·mol^(-1),温度较CK高(2±0.5)℃],分析CO_(2)浓度和温度升高对玉米叶片解剖结构、气孔特征、光合生理和物质生产能力的影响。结果表明,与CK相比,EC、ET和ECET处理玉米叶长和叶面积增加,气孔密度和长度减小;EC和ECET处理玉米叶片厚度、脉间距均增加,ET则相反,叶片厚度、脉间距均减小;EC处理叶片气孔导度和蒸腾速率显著降低27.30%和7.06%,瞬时水分利用效率显著提高7.37%;ET和ECET处理气孔导度、蒸腾速率和净光合速率均增加,瞬时水分利用效率显著降低;EC、ET和ECET处理叶片核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶活性均显著增加,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性则降低;EC处理增加了叶片中可溶性糖和蔗糖含量,降低了淀粉含量,ET则与EC相反,ECET处理淀粉含量显著增加;EC和ECET处理均增加了玉米生物量,但差异不显著。综上,CO_(2)浓度升高可在一定程度上缓解温度升高对玉米叶片结构和生理功能造成的不利影响。本研究结果将有助于了解气候变化对玉米叶片形态和光合生理的影响,为未来气候变化背景下玉米栽培提供技术参考。

模拟大气CO_2浓度和温度升高对亚高山冷杉(Abies faxoniana)林土壤酶活性的影响

采用控制环境生长室研究了川西亚高山森林生态系统中与C、N、P循环有关的土壤转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性的月动态及其对模拟大气CO2浓度增加、温度升高以及交互作用的动态响应。在一个生长季节内,土壤有机层和矿质土壤层的转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶的活性高峰均出现在温度较高的夏季。其中,土壤有机层的转化酶活性高峰出现在6月份,但土壤矿质层的转化酶活性高峰出现在7月份,土壤有机层和矿质土壤层的脲酶和酸性磷酸酶的活性高峰均出现在7月份,而硝酸还原酶的活性高峰均出现在8月份。升高大气CO2浓度处理(EC)对土壤有机层和矿质土壤层的转化酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性没有显著影响。升高温度处理(ET)显著增加了土壤有机层和矿质土壤层的酶活性,并且土壤有机层的转化酶、硝酸还原酶和脲酶活性增加更显著。大气CO2浓度增加和温度升高之间的交互作用(ECT)对土壤有机层和矿质土壤层酶活性的影响主要是温度升高引起的。

植物物候对模拟CO2浓度和温度升高的响应研究进展

以大气二氧化碳(CO2)浓度升高和全球变暖为主要特征的全球变化引起了各国政府和科学家的普遍关注.植物物候节律与气候等环境因子密切相关,已有大量研究表明,植物物候已经发生并正在发生着改变.植物物候与区域乃至全球气候变化之间存在密切关联,且其在全球碳循环中扮演着重要的角色.植物物候变化可能引起一系列生态效应.CO2浓度升高对植物物候的影响没有统一的规律,而温度升高一般加速植物物候过程,且在也同一功能群内,响应的方式有一定的趋同性,两者交互作用对植物物候影响的研究仍然匮乏.

温度升高对林线交错带西川韭与草玉梅生殖物候与生长的影响

采用开顶式同化箱(open-top chamber,OTC),研究了川西亚高山林线交错带2种草本植物西川韭(Alllium xichuanense)与草玉梅(Anemone rivularis)生殖物候与生长对模拟增温的短期响应。结果表明:温度升高使西川韭与草玉梅的始花时间、最大开花日和抽茎时间均明显提前;同时,增温延长了2物种的花期,提高了二者的开花率;增温促进了草玉梅的果物候;增温加快了西川韭与草玉梅的生长,而对生长末期株高和各器官生物量却无显著影响。反映了西川韭与草玉梅生殖物候与生长对实验增温的响应具有较强可塑性,在未来气候变暖的情况下,能够较强地适应变暖环境。

大气CO_2浓度和温度升高对作物生理生态的影响

论述了大气CO2 浓度和温度升高下的植物生长、光合作用、产量以及水分养分利用效率等方面的研究进展 .未来高CO2 浓度下 ,光合作用速率有不同程度的提高 ,生物量和产量增加 ;气孔导度降低 ,水分利用效率 (WUE)提高 ;一般地上部分和根系尤其是细根生物量增加 ,凋落物量随之增加 ,C/N比率提高 ,植物残体的腐解速率降低 .CO2 浓度升高后 ,会给根际微生物带来更多的底物 ,从而提高了微生物活性 ,加速养分的矿化过程 ,改善植物的养分状况 .

三叶鬼针草生物量分配与化感作用对大气温度升高的响应

全球气候变暖已经成为不容置疑的事实,同时外来入侵植物对入侵地的生态环境造成严重的危害,外来入侵植物可能对温度升高做出积极地响应。文章研究了不同温度(22、26和30℃)处理对入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)种子萌发、幼苗生物量分配及化感作用的影响,探讨三叶鬼针草对全球气候变暖的响应策略。结果表明;温度为22和26℃比30℃有利于三叶鬼针草种子的萌发。温度升高显著增加三叶鬼针草的株高、生物量和叶面积,三叶鬼针草幼苗增加对茎和叶的生物量投资。同时相同浓度的三叶鬼针草水浸提液对马唐(Digitaria sanguinalis(L.)Scop)和牛筋草(Eleusine indica(L.)Gaertn)的化感作用随着温度升高而增强。研究表明:温度升高促进了三叶鬼针草的生长,改变生物量分配模式同时增强了对受体植物的化感作用。温度升高可能是促进三叶鬼针草入侵的生态环境因子之一,未来全球气温变暖可能使其入侵加剧。

大气[CO_2]和温度升高对农作物生理及生产的影响

全球大气[CO2]和气温升高是全球气候变化对农作物产量影响最为重要的两个因子。本文着重介绍了[CO2]和温度升高对农作物光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、产量、品质等方面影响的研究进展。研究表明随着[CO2]升高,作物光合速率及蒸腾速率有上升趋势,呼吸作用和气孔导度下降,产量有所提高,品质将会降低,但研究仍有不确定性。随着[CO2]变化,不同光合途径(C3、C4)作物的响应不一致且存在短期和长期效应。普遍认为大气温度升高抑制作物光合作用,作物产量下降。现有的研究多采用模型或模拟试验的方法研究气候变化对作物产量的影响,但研究发现模型研究结果与模拟试验研究结果有差异,不同学者对产量的评估结果也不一致。最新研究认为温度对作物产量影响成非线性,当温度高于关键温度后产量会迅速下降。现阶段大部分模拟试验均在气室中研究,与野外实际情况差异较大,结论仍需进一步验证。目前尚缺乏对作物模型结果的实验验证。

温度升高和降水减少对半干旱区春小麦生长发育及产量的协同影响

为探索和验证未来气候变化对半干旱雨养区春小麦生产的影响,了解春小麦生长发育和产量对增温和降水减少协同响应的基本特征,采用开放式红外增温系统装置和水分控制观测场,设置不同温度[增温0℃(对照)、增温1.0℃、增温2.0℃]和水分梯度(正常降水、降水减少30%)模拟气候变化对半干旱区春小麦产量、生物量、穗部性状以及株高、叶面积、叶绿素和叶片净光合速率的影响。结果表明:温度升高和降水减少在春小麦的籽粒产量和生物产量上均表现出显著的协同作用。在不增温、增温1.0℃、增温2.0℃下降水减少30%处理比正常降水处理分别减产24.41%、12.93%和27.38%,生物量分别减少19.25%、10.31%和22.11%。因为籽粒产量的降幅略大于生物产量的降幅,所以导致经济系数降低。温度升高和降水减少抑制了春小麦穗的形成,在各增温条件下,穗长、穗重、总小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重表现为降水减少30%处理低于正常降水处理,而无效小穗数和不孕率表现为降水减少30%处理高于正常降水处理。温度升高和降水减少的协同作用对春小麦叶片净光合速率有极显著影响,对叶面积和叶绿素含量有显著影响。二因子协同作用使春小麦叶片净光合速率降低,导致春小麦株高、叶面积、叶绿素含量和茎秆重降低。研究结果可为进一步开展气候变暖下春小麦的响应与适应研究和未来半干旱区春小麦的安全种植提供理论依据。

IPCC成立以来对温度升高的评估与预估

自1990年开始,政府间气候变化专门委员会（IPCC）已经陆续出版了4次评估报告和1次补充报告。本文回顾了近20a对全球及中国温度升高值的评估及预估的变化。全球平均温度的资料来源于IPCC第一工作组4次评估报告,中国的资料则主要来自与IPCC 4次报告大致对应时期的有关研究。

温度升高对湿地系统温室气体排放的影响

综述了湿地系统温室气体CO_2、CH_4和N_2O的排放机制及温度升高对湿地系统温室气体排放影响的研究进展。温度升高使得湿地植物生长季节延长,促进湿地生态系统生产力的提高,影响湿地生态系统的稳定性。温度升高可改变湿地系统温室气体CO_2、CH_4和N_2O排放的源汇转换,使温室气体排放增加,并对温度变化形成一种正反馈影响。温度升高使得湿地CO_2排放增强,降低湿地土壤碳汇的能力,甚至转变为净碳源。温度升高可增加湿地CH_4排放量,夏季温度升高对CH_4排放通量没有明显影响。温度升高使湿地土壤硝化和反硝化作用增强,促进N_2O的产生与排放,湿地成为N_2O的排放源。同时,温度升高使得湿地水位降低、土壤水分减少,一定程度上约束了温室气体排放增加的强度。并对进一步的研究进行了展望。

CO_2浓度和温度升高对木本植物养分含量、分配的影响

CO2浓度和温度是影响植物生长的关键因子。目前,以CO2浓度和温度升高为特征的气候变化对植物生长的影响已受到了科学家们的普遍关注。近年来,国内外有关CO2浓度和温度升高对植物影响的报道较多,因而要想对升高CO2浓度和温度对植物的影响进行全面的综述是相当困难的。因此,本文只对国内外近年来有关CO2浓度和温度升高对植物养分含量、分配影响的研究结果作一简要的综述和评析.大多数研究表明:CO2浓度升高,植物养分浓度降低。温度升高及温度和CO2浓度同时升高对养分浓度的影响尚无统一认识。不同的元素、不同的树种,不同的组织在气候变化条件下其养分变化也各异。

CO_2浓度和温度升高对红桦根际微生物的影响

应用自控、封闭、独立的生长室系统,研究升高的大气CO2浓度(环境CO2浓度+350(±25)μmol.mol-1,EC)和温度(环境温度+2.0(±0.5)℃,ET)及其交互作用(ECT)对不同栽植密度条件下红桦根际土壤可培养微生物数量的影响。结果表明:(1)EC显著增加了高密度条件下根际细菌数量;在整个生长季中,最大的根际细菌数量增加出现在7月份;而EC对低密度处理的根际细菌数量影响不显著。除了5月和6月份,ET在其余月份均显著增加了根际细菌数量,但是与密度处理没有有意义的相关;ECT对高低密度处理的根际细菌数量均未产生有统计意义的影响。(2)EC对低密度条件下的根际放线菌数量有显著增加,而对高密度条件下的根际放线菌数量无显著影响;ET和ECT对高低密度条件下的根际放线菌数量均未产生有统计意义的影响。(3)EC和ET对高低密度条件下的根际真菌数量无显著增加,而ECT显著增加了根际真菌数量。

干旱、CO_2和温度升高对春小麦光合、蒸发蒸腾及水分利用效率的影响

研究了干旱、CO2 浓度和温度升高对春小麦生育期、光合速率 (Pn)、蒸发蒸腾 (ET)及水分利用效率 (WUE)的影响 .结果表明 ,大气CO2 浓度升高 (5 5 0、70 0 μmol·mol-1)虽可延长抽穗 成熟期 ,但高温 (日平均温度高于正常日平均温度约 4 .8℃ )对生育期的影响远大于高CO2 影响 ,使得高CO2 、高温下抽穗 成熟期缩短 ,且种子提前萌发 ;CO2 浓度升高和高温共同作用使各水分处理的小麦光合增强、气孔阻力增加、叶片水平的水分利用效率 (WUEl)和群体水平的水分利用效率 (WUE)增大 ,但对蒸腾速率影响不显著 .对蒸发蒸腾的影响因不同的土壤水分而不同 ,在高 (田间持水量的 75 %～ 85 % )、中 (田间持水量的 5 5 %～6 5 % )水分条件下 ,高温和高CO2 使蒸发蒸腾增加 ,而在低水分条件 (田间持水量的 35 %～ 4 5 % )下 ,高温和高CO2

大气CO2浓度及温度升高对高山灌木鬼箭锦鸡儿（Caragana jubata）生长及抗氧化系统的影响

以CO2浓度及温度升高为主要标志的全球气候变化将对我国西北地区脆弱的生态系统产生重要影响。利用环境控制实验研究CO2浓度倍增(eCO2,C1:400μmol/mol和C2:800μmol/mol)和温度升高(eT,T1:20℃/10℃和T2:23℃/13℃)对高山灌木鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)生长及抗氧化系统的影响。结果表明:eCO2和eT表现出相反的生长和生理效应,eT对幼苗生长的影响要大于eCO2对其的影响。eT使幼苗的总生物量、净光合速率(NAR)和相对生长速率(RGR)降低;但可促进地上部分生长,叶生物量比及叶面积比增加。eCO2可减缓或补偿由eT引起的总生物量、NAR和RGR的降低,并促进地下部分生长。对抗氧化系统来说,eT使得超氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性降低,还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(ASA)含量降低;eCO2只增加常温下SOD酶活性,并使GSH、ASA整体水平提高。结论:温度升高和CO2浓度倍增没有协同促进鬼箭锦鸡儿幼苗的生长和光合能力。温度升高将对幼苗生长和抗氧化系统产生不利影响,eCO2可促进生长并可能通过抗氧剂含量增加来缓解氧化胁迫。因此,未来气候变化,尤其是温度升高将会对高寒区植物产生较大影响,CO2浓度增加可缓解增温的不利影响。

岷江冷杉根际土壤微生物对大气CO_2浓度和温度升高的响应

应用自控、封闭、独立的生长室系统,研究了川西亚高山岷江冷杉根际土壤微生物数量对大气CO2浓度升高(环境CO2浓度+350(±25)μmol·mol-1,EC)和温度升高(环境温度+2·2(±0·5)℃,ET)及其CO2浓度和温度同时升高(ECT)的响应.结果表明,1)同对照(CK)相比,在6月、8月和10月,EC处理的根际细菌数量分别增加了35%、164%和312%,ET处理增加了30%、115%和209%,而EC和ET处理对根际放线菌和根际真菌数量影响不显著;ECT处理的根际放线菌数量分别增加了49%、50%和96%,根际真菌数量增加了151%、57%和48%,而ECT对根际细菌数量影响不显著.2)3种处理对非根际土壤微生物数量影响均不显著.3)在EC、ET和ECT处理下,微生物总数的根际效应明显,其R/S值分别为1·93、1·37和1·46(CK的R/S值为0·81).

大气温度升高下冻土桩负摩阻力试验研究

全球气温变暖,冻土的上限下移使得桩周土体融沉量改变进而引起桩侧负摩阻力的变化,最终影响桩基长期服役性能。为了研究大气温度升高对冻土区桩侧负摩阻力的影响,基于查拉坪大桥16号桩实际地勘资料,考虑大气温度升高预测10、30、50、70年后桩侧土体温度场变化,并基于预测的温度场开展室内模型试验,研究当年、10、30、50、70年后冻土桩桩侧负摩阻力的变化规律。试验得到冻土桩桩侧负摩阻力在10年、30年、70年分别为5.2 kPa、2.4k Pa、2.0 kPa。分析认为,在当年工况到10年后工况过渡的阶段,由于桩体和大气温度的共同作用,桩侧冻结力明显减小,桩侧产生较大的负摩阻力;随着年份的增加,较深处地温的降低使得桩侧冻结力明显增加,因此桩侧负摩阻力逐渐减小。

公路隧道稳态纵向温度升高研究

隧道的长度不断加大,交通量逐年增长,机动车排出大量的热量,这些热量的积聚会造成隧道内纵向温度升高。作者研究了计算机动车排出热量的一般方法,并且针对隧道通风采用的横向、半横向、纵向以及竖井送排式纵向通风方式,根据能量守恒理论,建立了一维稳态模型,研究得到了不同通风方式下的纵向温度升高的理论计算方法。并且,以某长大隧道为例,计算了不同交通量下的隧道内温度升高的分布。研究成果可以应用在各种长大隧道通风的研究与设计计算中。

温度升高对不同生活型植物光合生理特性的影响

为探讨未来温度升高对不同生活型植物的影响,选取了华南地区常见且分布较广的11种木本植物、7种草本植物和3种藤本植物为研究对象,通过人工模拟温度升高(20、25、30、35℃)的实验方法研究其光响应曲线及特征参数。结果表明,木本植物中大叶相思(Acacia auriculaeformis)、无患子(Sapindus mulorossi)、樟树(Cinnamomum camphora)罗汉松(Podocarpus macrophyllus)、降香黄檀(Dalbergia odorifera)和马樱丹(Lantana camara)的光合生理指标在不同温度下差异均不显著;麻楝(Chukrasia tabularis)的光补偿点(LCP)和气孔导度(Gs)随着温度升高而升高;火力楠(Michelia macclurei)和海南蒲桃(Syzygium cumini)的胞间CO2浓度(Ci)随着温度的升高而下降;海南石梓(Gmelina hainanensis)的Gs和Ci均随着温度升高而下降,其最大净光合速率(Pmax)在不同温度下差异不显著;凤凰木(Delonix regia)的Pmax和Gs随着温度升高而升高,在30℃达到最大。草本植物中,香根草(Vetiveria zizanioides)、华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)、马齿苋(Portulaca oleracea)的光饱和点(LSP)、LCP、Pmax、Ci在不同温度下均差异不显著,Gs随着温度的升高而增大;飞扬草(Euphorbia hirta)、升马唐(Digitaroa ciliaris)、中华结缕草(Zoysia sinica)的Pmax和Gs随着温度升高而增大。金钟藤(Merremia boisiana)、薇甘菊(Mikania micrantha)和厚叶悬钩子(Rubus crassifolius)的Pmax、Gs随着温度的升高而增大,在30℃时达到最大值;LCP随着温度的升高而增大;LSP在不同的温度下无显著性差异。厚叶悬钩子的Ci在不同温度下无显著性差异;金钟藤的Ci随着温度升高而增大,在30℃达到最大值;薇甘菊的Ci和温度呈正相关。与木本和草本植物相比,温度升高对藤本植物的Pmax、Gs、LCP和Ci促进作用更为显著。