改性煤矸石对砂姜黑土物理结构及有机碳组分的影响

为了探究改性煤矸石对砂姜黑土胀缩性、有机碳及其组分的影响,将煤矸石破碎为3种水平(0~2、2~5、5~8 mm),并将其分别在3%氢氧化钠溶液(75℃)和5%盐酸溶液(70℃)中浸泡保温2 h获得碱改性煤矸石和酸改性煤矸石,对煤矸石改性前后结构进行表征。以砂姜黑土为研究对象,通过室内培养试验分析改性煤矸石对土壤容重(ρb)、总孔隙度(φ)、微观孔隙参数、收缩特征及有机碳组分变化的影响。结果表明:碱改性、酸改性煤矸石添加后ρb较对照(不添加煤矸石处理)显著降低25.60%~38.69%、26.19%~35.71%,较煤矸石处理降低1.57%~5.50%、0.85%~2.36%;φ较对照分别提高44.34%~67.02%、45.38%~61.88%,较煤矸石处理分别提高1.34%~3.84%、0.65%~2.19%;土壤微观孔隙体积均有一定程度下降,微观孔隙平均直径增大;土壤线性伸展系数整体趋势为对照>5~8 mm煤矸石>2~5 mm煤矸石>5~8 mm酸改性煤矸石>5~8 mm碱改性煤矸石>0~2 mm煤矸石≈2~5 mm酸改性煤矸石>2~5 mm碱改性煤矸石>0~2 mm酸改性煤矸石>0~2 mm碱改性煤矸石,收缩率整体变化趋势与土壤线性伸展系数一致。土壤有机碳、溶解性有机碳、易氧化有机碳、微生物生物量碳含量较对照分别增加了103.19%~328.88%、98.23%~470.50%、100.00%~279.90%、85.88%~347.53%。随煤矸石粒径增大,ρb与碳组分含量整体呈下降趋势,土壤线性伸展系数与收缩率呈上升趋势。结构方程表明,土壤胀缩性是影响土壤有机碳组分含量累积的关键因素。综上,酸、碱改性煤矸石添加均能降低土壤ρb、改善土壤孔隙结构及胀缩性,增加有机碳及其组分含量。碱改性改良效果总体优于酸改性,小粒径优于大粒径,因此得出淮北地区比较科学合理的砂姜黑土改良措施是添加0~2 mm碱改性煤矸石。

吉林省春季增雨个例层状云微物理结构分析

为了高效地在我国北方地区开展人工增雨作业,对层状云微物理结构进行探测分析并了解其特征具有现实意义。以吉林省2018年5月1日开展的人工增雨作业为例,对美国DMT(Droplet Measurement Technologies)公司生产的机载粒子测量系统的实时探测资料进行了分析。结果表明,部分探头测量不稳定,CDP(云粒子探头)、CIP(云粒子图像探头)、PIP(降水粒子图像探头)缺测值较多。根据飞行航线,分3个作业区对探测数据进行分析,第一、二作业区飞行区域CDP测量值大于10 cm-3,且处于0℃以下,存在过冷水;CIP和PIP测量数据反映大粒子较多,适合播撒冷云催化剂进行增雨催化,增雨效果较好。第三作业区云水分布较少,CIP、PIP测量数据反映小粒子居多,催化作业效果较差。分析结果可为人工增雨作业提供参考。

润叶加工强度对烟叶物理结构及感官特性的影响

采用正交试验对不同润叶加工强度下烟叶物理结构及感官特性进行分析,结果表明,影响润叶后感官质量评吸的工艺参数是热风温度、回风温度、出口水分。当原料等级为FC2F,热风温度为105℃,回风温度为37℃,出口水分为18.5%时,烟叶色泽变化在似变深到稍变深范围内,没有出现明显变深的现象,物理工艺指标良好,大中片率≥85%,且香气特性、吸味特性等感官质量综合最佳,达到保香加工的目标。可见,通过调整预处理工序工艺参数实现柔性化处理,在保障烟叶物理结构的同时,保持烟草香气的丰富性和浓度,提升烟叶的配方可用性和拓宽烟叶配方使用范围,为卷烟品牌的发展提供优质的原料,也为打叶复烤工艺优化及润叶智能化控制研究提供参考。

台风“环高”的数值模拟及微物理结构分析

以GFS分析资料作为初始场和边界场,使用WRF4.0对国际编号为2022的台风“环高”进行数值模拟,借助中国气象局热带气旋资料中心的最佳路径集、GPM卫星资料和常规地面观测资料对比NSSL和WDM6两个微物理方案在台风路径、强度、降水以及水成物含量上的区别。试验结果表明:(1)NSSL的台风路径和强度相对接近真实台风;(2)NSSL的降水分布相对接近卫星反演结果;(3)两个微物理方案的水成物垂直分布差异显著,NSSL的冰系粒子含量相对较多,云水雨水含量相对较少。从模拟结果来看,两个方案对冰相过程的不同处理导致台风出现不同程度的发展,反映了台风强度和降水对冰相过程的敏感性。

施用不同种类有机物料对土壤物理结构及玉米产量的影响

黑土是东北地区典型土壤类型,是我国目前发现最具农业综合生产潜力土壤类型之一,黑土在原始自然条件下,土壤质地良好,植物生长所需养分含量充足,根本原因是黑土具有疏松多孔、团聚体结构丰富等良好的物理结构,可以有效透气,保水保肥。但人口的日益增多,伴随着农田的过度开垦与耕作,使原本良好的土壤结构开始出现恶化趋势,因此本试验探讨施用不同种类有机物料对黑土物理结构及玉米生长的影响,对改良土壤物理性状,提升耕地质量,玉米增产有着重要科学意义。本文基于长期定位施肥试验,共设计4个处理,其中包括对施用化肥加秸秆处理(T1),施用化肥加牛粪处理(T2),单施化肥对照处理(T3),不施肥空白处理(T4),从综合表现评价,化肥加秸秆处理对土壤物理结构改善、玉米产量提升效果最佳。

六盘山区两类雾物理结构的初步观测研究

利用2020年在六盘山区观测高山雾获得的隆德、泾源、六盘山气象站地面能见度、温度、相对湿度、风等常规观测资料和微波辐射计温度、相对湿度垂直观测资料,初步分析了六盘山区大范围和仅山顶出现雾时的环流形势和温湿垂直演变特征。结果表明:六盘山区大范围雾过程和仅山顶雾过程都是受槽前暖湿气流影响,降温增湿导致的,两类雾过程地面相对湿度大于95%,以偏南风为主,隆德和泾源气象站能见度多在200 m以上,六盘山气象站一半以上时间能见度低于200 m。六盘山气象站的雾生消迅速,强浓雾持续时间较长,逆温层厚度增厚早于强浓雾出现的时间,垂直发展深厚,雾发展成熟时逆温层厚度达到1130 m,隆德气象站随着雾发展逆温层厚度也有增厚,但远远小于六盘山气象站,而六盘山气象站逆温强度弱于隆德气象站。随着雾的发展,相对湿度存在明显的向上延伸现象,90%以上相对湿度延伸到1040 m,同时六盘山气象站在出现强浓雾时隆德气象站微波辐射计能够观测到600 m左右的饱和区,这对分析六盘山区典型高山雾垂直演变具有重要意义。

生物炭表面物理结构对市政污泥好氧发酵过程中硫化氢释放的影响

为探究生物炭表面物理结构(比表面积、孔径和孔容)对市政污泥好氧发酵过程中硫化氢释放的影响,本研究选用不同结构特征的生物炭作为调理剂进行好氧发酵试验。结果表明,与对照组相比,添加榉木生物炭、玉米芯生物炭和稻壳生物炭处理组的硫化氢累积释放量分别减少了50.46%、12.92%和36.20%。根据高通量测序可知,榉木生物炭的小孔径结构可通过减少好氧发酵过程中硫还原菌Hydrogenispora的相对丰度来减少硫化氢的产生。冗余分析表明生物炭表面物理结构对H2S释放的影响主要取决于孔容,其次是比表面积和孔径。

基于飞机探测的华北南部低槽冷锋云系宏微物理结构特征

为科学精准地开展人工增雨作业,通过搭载机载粒子测量系统(Particle Measuring Systems,PMS)的空中国王350飞机(编号3523)入云进行垂直和水平探测,并结合FY-2F卫星、天气雷达等资料综合分析2021年2月28日华北南部一次低槽冷锋层状云系的微物理结构和增雨作业条件。结果表明:降水云系为中低云,飞机探测到云顶高度为6014 m,云顶温度为-17.7℃,云底高度低于582 m,云内0℃层高度为1300 m,云体厚度大于5400 m,暖云厚大于700 m,冷云厚大于4700 m;卫星反演的云顶高度为5~6 km,与飞机实测值较为一致,卫星反演的云顶温度为-40~-25℃,比飞机实测值偏低。整个探测时段云系微物理结构不均匀,冷云内第二层冰水混合区(高度3427~4985 m、温度-12.4~-6.3℃)和第三层冰水混合区(高度5449~6014 m、温度-18.3~-15.3℃)出现云滴谱探头(Cloud Drop⁃let Probe,CDP)探测的粒子数浓度大值区,最大值分别为146.80、170.75 cm^(-3),且过冷水含量分别达0.12、0.20 g·m^(-3)。暖云内云微物理分布较均匀,在557~575 m和844~866 m两个高度层粒子数浓度均存在波动,CDP粒子数浓度值变化相对较大,云粒子图像探头(Cloud Imaging Probe,CIP)和高体积降水粒子分光仪(The High Volume Precipitation Spectrometer,HVPS)探测的粒子数浓度变化较小。冷云内云微物理分布不均匀,冷云区内在3603~3617 m、5445~5542 m和5705~5847 m高度层云粒子数浓度起伏变化均较大且存在多次跃增。冷云区多为固态冰相粒子,暖云区CIP和HVPS粒子谱宽均比冷云区粒子谱窄。初春时期低槽冷锋层状云系降水系统前期易出现混合层状云,云顶附近存在一定量的过冷水,找准增雨时机、增雨部位适宜播撒冷云催化剂,人工引晶催化潜力较大。

一次基于飞机观测的河北中南部降雪云系微物理结构的对比分析

2017年2月21日河北省出现一次低槽降雪天气系统,河北省人工影响天气办公室在系统槽前部位层状云系中开展飞机云微物理探测作业,通过对邢台、赵县两地云微物理垂直结构的精细化探测分析,发现本次过程云系为层状冷云。邢台、赵县两地云系均存在明显的逆温层,在逆温层及其下方出现过冷水,邢台过冷水较为丰富,含量达0.19 g/m^(3),在过冷水丰富层(高度为4561~5059 m,温度为-11~-8℃)下方可见结凇冰晶,直径有所增大,浓度没有出现明显增加;赵县云系过冷水含量达0.074 g/m^(3),与邢台相比偏低,冰晶在过冷水层(高度3308~3949 m,温度-10.3~-8.7℃)以凇附、粘连增长为主,与邢台相比冰晶聚合体偏多,粒子直径和浓度均偏大。本次探测过程,邢台云内过冷水含量丰富,具有人工增雪作业的条件;赵县云内过冷水含量偏低,人工增雪条件差。

西双版纳冬季雾的微物理结构及演变过程

云南省西双版纳地区是著名的热带雨林多雾区。 1 997年 1 1月 2 3～ 30日 ,实施了一项雾的外场试验计划。文中利用勐养站观测的宏、微观资料 ,重点分析了雾的微物理结构及演变特征 ,并结合雾的宏观发展 。

青海一次春季透雨降水过程的云物理结构分析

20 0 1年 5月 2 3日青海省的一次透雨过程基本解决了春旱问题。此次降水预报准确 ,开展了飞机人工增雨作业 ,同时利用一架科研探测飞机对降水云层进行较系统的云微物理特征探测。探测结果表明 :“5·2 3”透雨过程中 ,降水云系在降水形成发展阶段有分层现象 ,上层云云水含量较下层大 ,云粒子浓度大 ,水汽主要由较高层的系统输送 ,由于青藏高原特有的下垫面条件 ,云系的发展变化较快。云粒子谱分析表明 ,降水云系生成阶段 ,云粒子谱不连续 ,呈间断分布或呈浓度有多峰的特征 ,降水云系成熟后云粒子谱明显增宽 ,且浓度增加一个以上数量级。

数据库物理结构优化技术

面对快速增长的数据量和复杂的查询请求,关系数据库要满足用户检索的高效性,不能仅仅依靠SQL查询优化,必须针对不同的应用背景,对数据库的物理结构进行优化,从底层提高数据库的检索查询效率.描述了4种已被商业数据库优化的物理结构,总结了物理结构优化领域的关键技术,并介绍了商业数据库中使用的数据库物理结构优化推荐工具,最后展望了未来的研究方向.

茂名地区海雾的微物理结构特征

2007年3月16日至4月29日期间,在广东茂名海洋气象科学实验基地对海雾进行了连续观测,共取得51个雾滴谱样本,在此基础上分析了茂名地区海雾的微物理结构特征。观测分析表明:茂名地区海雾的雾滴谱分布符合Junge分布,平均数密度为57.1个/cm3,平均含水量为0.018 3 g/m3,算术平均直径为4.7μm,算术峰值直径为2.9μm。文中还比较了雾和轻雾情况下雾滴谱分布的不同特征,分析了能见度与含水量之间的关系。

高温煅烧条件下石油焦和沥青焦的物理结构及其CO_2气化特性

在950～1400℃对石油焦和沥青焦进行了煅烧处理，考察了其在煅烧过程中的比表面积和碳微晶结构的变化；同时，在反应温度950～1400℃，采用等温热质法对其CO2气化反应特性进行了研究。结果表明，随煅烧温度的增加，石油焦和沥青焦的比表面积总体上呈现增加的趋势，这与热解煤焦随热解温度的变化趋势相反；随煅烧温度的增加，石油焦和沥青焦的碳微晶结构向有序化方向发展，特别是温度高于1200℃时，其碳微晶结构有序化程度明显快于煤焦；高温煅烧总体上是有利于提高石油焦和沥青焦的气化反应性，这不同于高温热解对煤焦气化反应性的影响；石油焦和沥青焦的气化反应性随反应温度增加而明显增加，反应过程为化学反应控制，甚至在更高反应温度下，反应控制步骤仍不发生变化。

南岭山地浓雾的微物理结构及演变过程

南岭山地冬春季每当有华南准静止锋活动时浓雾发生的频率非常高。根据 2 0 0 1年 2 - 3月南岭山地浓雾试验获取的宏观和微观资料 ,分析该地浓雾微物理结构及其演变过程。结果表明 :南岭山地浓雾属于平流雾和爬坡雾 ,与冷空气活动 (锋面 )密切相关 ,具有持续时间长 ,能见度极其恶劣等特征 ;平均数密度 (N)、平均直径 (D)和含水量 (W)等微物理结构参量随时间变化很大 ,彼此存在关联 ;雾滴谱在浓雾过程中不断变化 ,反映了核化、凝结和碰并 (或碰撞 )、沉降等微物理过程的不平衡发展。

美洲斑潜蝇寄主抗虫性与寄主叶片化学物质和物理结构的关系

在室内条件下,测定了黄瓜、菜豆、番茄主要品种对美洲斑潜蝇的抗性。结果表明,不同作物及品种对美洲斑潜蝇的抗性存在显著差异。成虫对供试作物的不选择性由强到弱依次为番茄多毛株>黄瓜>番茄(多毛株例外)>菜豆,不同种类植物的抗生性由强到弱依次为黄瓜>番茄>菜豆。同种作物不同品种中,黄瓜西农58、菜豆95-33架豆王的不选择性和抗生性较强,黄瓜夏丰1号、菜豆地豆王2号较弱;番茄毛粉802和茸粉多毛株的不选择性较强、抗生性较弱,中杂9号的抗生性较强。在此基础上,研究了寄主叶片化学物质、含水量及物理结构与抗性的关系。结果表明,蛋白质含量与抗性关系最密切,蛋白质含量越高抗性越弱;可溶性糖次之,含量越高抗性越强;单宁和含水量与抗性关系不明显。栅栏组织细胞宽度越大,对幼虫生长发育越有利;海绵组织越厚,对成虫产卵越不利;叶片表面茸毛密度越大,对成虫取食和产卵越不利;叶片厚度、上下表皮厚度及栅栏组织厚度与抗性关系不明显。

一次东北冷涡中对流云带的宏微物理结构探测研究

利用2003年7月8日的东北冷涡中对流云带的飞机穿云观测资料,结合雷达、卫星云图及天气图等资料,详细分析了此次冷涡对流云带的宏观特征、微物理结构,并对降水形成机制进行初步探讨。此次东北冷涡对流云系具有明显的带状水平回波结构,中等强度,垂直尺度小(小于6 km),云过冷液态水含量丰富,最大可达3.3 g/m3,云的上部过冷水含量也达到2.0 g/m3。对流云带的上部存在冰粒子高浓度区,最大值为1062 L-1,出现在5242 m(-6.8℃)处,这些冰粒子在高过冷水含量区的快速长大对降水产生起到重要作用。云滴直径与云滴浓度在0℃层附近呈现负相关性;通过分析解释了上升气流强的区域有更小的云滴粒子和冰晶粒子的原因,上升气流的作用造成了0℃层以下粒子浓度的积累。在弱上升气流区,2-DC观测的粒子浓度,高浓度区对应小粒子多,低浓度区对应大粒子多。并初步探讨了冷涡对流云带可能存在冰晶繁生过程。

河北省层状云降水系统微物理结构的飞机观测研究

对4架次飞行个例的PMS资料进行综合分析, 发现河北省春季层状云降水系统存在不均匀性, 表现之一为较强降水云带。1991年5月25日的个例在飞机上升和下降过程中两次在 2000 m左右探测到较强的云内逆温, 逆温层顶下方存在云水含量的峰值。对 1992 年 6 月 20 日两次个例的冷云的冰晶尺度、冰水含量(IWC)、冰晶浓度和液水含量(LWC)的垂直分布进行了分析。对两次个例的云中可播性进行判别, 发现潜力区占云区的1/2左右, 有时存在大片强可播区。

太行山东麓一次低槽冷锋降水云系云物理结构和作业条件的飞机观测研究

2017年5月22日河北省出现一次低槽冷锋降水过程,河北省人工影响天气办公室利用机载粒子测量系统在太行山东麓区域对积层混合云进行了5次垂直探测。依据这些飞机探测资料结合石家庄天气雷达和邢台皇寺观测站的Ka波段云雷达资料分析了积层混合云的微物理结构和增雨作业条件。结果表明,降水云系出现在低槽槽前西南气流中,积层混合云由冷、暖云组成,云厚大于5 km,暖云厚度大于2 km,冷云厚度大于3 km,0℃层高度位于3577~4004 m,云底温度为15.4℃,云顶温度为-17℃。云内出现最强雷达回波达45 dBZ的对流雨核,人工增雨作业应在雷达回波强度不超过40 dBZ,且4000 m以上雷达回波强度不超过30 dBZ积层混合云区实施增雨作业。嵌入对流核的积层混合云中,5000 m以上冷云中上层过冷水含量达0.2 g·m^-3,比稳定的层状云中过冷水含量提高2~4倍;丰富的过冷水从雨核发展初期维持到雨核发展盛期,且该高度层是冰晶重要增长区,温度在-15^-5℃之间,适合催化作业。

西南地区和长江下游雾的时空分布和物理结构

60年代对南方各省雾作了一次普查,近年来又对云南西双版纳,四川成都、重庆、浙江舟山及上海等地雾进行了野外综合探测。本文利用这些探测资料及多年常规气象记录,分析了雾的时空分布、微物理结构和大气边界层的温湿条件,研究了辐射雾的形成、发展、成熟和消亡的物理过程。