一次强单体雹暴结构和成雹机制的数值模拟研究

利用NCEP再分析资料、L-波段雷达探空资料,分析了2010年6月15日发生在大连地区的强雹暴过程的环流形势和垂直气流结构;并利用中国科学院大气物理研究所的完全弹性三维雹云数值模式,模拟了该过程的雷达回波结构特征、含水量场等宏微观物理量的分布及其演变,着重分析了冰雹云的成雹机制。结果表明,模式较成功地模拟出了雹云回波的强度和发展高度,并模拟出了回波墙、弱回波区及悬垂回波等一系列强冰雹云的回波结构特征。该雹云的冰雹主要由冻滴转化形成,冰雹的增大主要依赖于与云滴、雨滴的撞冻过程,即冰雹主要是通过撞冻过冷水长大;冰雹与霰粒和雪花的碰并过程比较强,而与冰晶的碰并增长量很小。

EPDM/HDPE热塑性硫化胶的结构与性能研究

采用动态硫化法制备了三元乙丙橡胶（EPDM）／高密度聚乙烯（HDPE）热塑性硫化胶（TPV），并对其力学性能和微观相结构进行了研究。结果表明。EPDM/HDPE TPV的力学性能随HDPE含量的增加而提高，其应力-应变曲线呈现出典型的弹性体特征；当EPDM／HDPE共混比为60／40时，所制备的TPV表现出了良好的综合性能；EPDM分散相的粒径在1～20μm之间且较均匀地分散于基体中；HDPE连续相在拉伸断裂过程中于断面处形成了成簇的纳米级微纤维；TPV两相结合良好。

高密度聚乙烯/聚烯烃弹性体/三元乙丙橡胶热塑性弹性体的结构与性能

采用动态硫化法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性弹性体(TPV),并在基体中添加聚烯烃弹性体(POE)以改善其性能。对所制得的TPV的力学性能、微观相结构和动态黏弹行为进行了研究。结果表明,当HDPE/EPDM(质量比)为40/60时,HDPE/EPDM TPV表现出良好的综合性能;用POE取代其中的部分HDPE后,TPV的硬度和永久变形显著降低。EPDM以几微米到几十微米的粒子较为均匀地分散于树脂基体中;在基体中加入POE后,TPV的拉伸断面较为平滑,形变回复能力增强。随着扫描频率的增加,HDPE/POE/EPDM TPV的储能模量呈线性增长,损耗模量先升高后降低且在1.6 Hz附近出现最高值;增加TPV中POE的含量,其储能模量和损耗模量均明显降低。

一次黄海海雾成因分析及数值模拟试验

根据GOES-9(Geostationary Operational Environmental Satellite)可见光卫星云图和韩国济州岛探空资料等,利用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式(6.1版)对2009年3月17—18日发生在黄海海域的一次大风条件下出现的海雾天气进行模拟。结果表明:与卫星云图所显示的雾区范围相比,模拟结果对海雾的生成、发展、移动都有较好吻合;云水混合比是影响大气水平能见度分布的主要因子,云水混合比大值区主要集中在距地面300 m以下的低空;雾区存在几个云水混合比大值区,并分布在不同的高度,说明海雾的团状不均匀结构;海上平流雾常发生在风速较大的情况下,RAMS模式对此具有一定的模拟能力。

大连地区一次极端天气的数值研究

利用常规资料、自动站资料以及中尺度数值模式（MM5V3．7），对2007年3月3日～5日大连地区出现的暴雨、雨凇、雪、大风、寒潮等多种灾害性极端天气进行了分析。结果表明：这次极端天气是由北上江淮气旋与北方冷空气共同作用造成的。利用MM5模式对造成这次极端天气的天气系统的发展和演变进行了诊断，表明：高、低空急流及其相应的次级环流在这次强天气过程中起了重要作用，低空急流的次级环流的上升支和高空急流入口区右侧的强辐散相重合，形成高空强负涡度、强辐散，低空强正涡度、强辐合和上升运动。与高空偏西急流相配合的强冷空气与低空东南急流引导的海上暖湿空气在辽东半岛交汇，激发不稳定能量的释放，从而进一步加强了上升运动。这种深厚的强上升气流是这次强天气发生的重要原因。

大连地区酸雨特征及气象条件影响分析

利用大连酸雨观测站2006～2009年观测资料和气象资料,对大连酸雨的变化特征以及酸雨的形成与气象条件的关系进行了分析。结果表明,大连是我国北方酸雨影响较强地区之一,发生频率达66%,降水pH值最低达3.49。秋季降水酸性最强,春季最弱;酸雨频率出现最多的季节是夏季,冬季最低。大连酸雨出现频率与风速和空气中可吸入颗粒物的浓度呈反比关系;雾天由于稳定层结和充沛的水汽有利于酸雨出现;连续性降水并不意味着空气中酸性物质的减少,在连续性降水的所有个例中,第2天酸性增加的占42%。

大连地区辐射雾与平流雾边界层温度场及风场对比

选取2008年3月和6月出现在大连及其沿海地区的辐射雾和平流雾过程,采用GTS1型数字式探空仪探测资料、能见度仪自动观测资料和常规观测资料,对其边界层温度场及风场结构特征进行了对比分析。结果表明,两种性质不同的大雾(辐射雾和平流雾)具有共同特征:都产生于纬向环流背景,中层东南暖湿气流为大雾的形成提供了充沛的水汽和热力条件。但两者存在明显的差异:底层东北风平流降温是辐射雾生成的重要条件,却造成了平流雾的消亡,底层东南风是平流雾生成的条件,却对应于辐射雾的消亡;辐射雾逆温厚而强,平流雾则为弱的逆温或无逆温;辐射雾生消演变对应于大气层结由稳定发展为不稳定,平流雾则对应于由不稳定趋于稳定。

中国沙尘暴天气研究进展及主要科学问题

沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。近年来,沙尘暴天气受到广泛关注。概述了我国沙尘暴的成因、源地和移动路径、分布特征及演变规律,探讨了沙尘暴天气的大气环流特征、物理化学特性和数值模拟及预报方法,基于中国气象事业发展战略,针对未来沙尘暴的主要科学问题进行了展望,试图为今后沙尘暴研究提供基本框架与思路。

不同排放情景下大连地区21世纪气候变化预估

利用政府间气候变化委员会(IPCC)第4次评估报告提供的20多个气候系统模式的模拟结果,经过插值降尺度计算,以多模式集合模拟结果分析预估不同情景下(SRESA2、SRESA1B和SRESB1)大连地区21世纪气候变化。结果表明,21世纪大连气候总体有显著变暖、变湿趋势。年平均气温变暖趋势为2.45～3.46℃/100年,年降水增加趋势为每100年5.8%～16.3%。冬季变暖最明显,冬、春季降水增加较明显,21世纪前期秋季降水减少较明显。在A2、A1B和B1情景下,21世纪后期气温分别比常年偏高3.46、3.44和2.45℃,年降水分别比常年偏多16.30%、11.80%和5.79%。

不同排放情景下大连地区21世纪气候变化预估(英文)

利用政府间气候变化委员会(IPCC)第4次评估报告提供的20多个气候系统模式的模拟结果,经过插值降尺度计算,以多模式集合模拟结果分析预估不同情景下(SRESA2、SRESA1B和SRESB1)大连地区21世纪气候变化。结果表明,21世纪大连气候总体有显著变暖、变湿趋势。年平均气温变暖趋势为2.45～3.46℃/100年,年降水增加趋势为每100年5.8%～16.3%。冬季变暖最明显,冬、春季降水增加较明显,21世纪前期秋季降水减少较明显。在A2、A1B和B1情景下,21世纪后期气温分别比常年偏高3.46、3.44和2.45℃,年降水分别比常年偏多16.30%、11.80%和5.79%。

大连地区酸雨特征及气象条件影响分析(英文)

利用大连酸雨观测站2006～2009年观测资料和气象资料,对大连酸雨的变化特征以及酸雨的形成与气象条件的关系进行了分析。结果表明,大连是我国北方酸雨影响较强地区之一,发生频率达66%,降水pH值最低达3.49。秋季降水酸性最强,春季最弱;酸雨频率出现最多的季节是夏季,最少是冬季。大连酸雨出现频率与风速和空气中可吸入颗粒物的浓度呈反比关系;雾天由于稳定层结和充沛的水汽有利于酸雨出现;连续性降水并不意味着空气中酸性物质的减少,在连续性降水的所有个例中,第2天酸性增加的占42%。

POE/EPDM TPV的结构与性能研究

采用动态硫化法制备了聚烯烃弹性体(POE)三/元乙丙橡胶(EPDM)热塑性硫化胶(TPV),并对其力学性能、微相结构和应力松弛进行了研究。结果表明,POE/EPDM TPV的应力-应变曲线具有典型的弹性体特征;较POE而言,POE/EPDM TPV具有较低硬度和永久形变;EPDM橡胶相的粒径在几微米到几十微米之间,较均匀地分散在POE连续相中;TPV的应力松弛速率随EPDM用量的增加而降低,随应变的增大而加快。

大连地区冰雹气候特征及防雹天气预警概念模型

利用近20年大连地区7个测站的降雹观测记录和气象资料,分析了大连地区冰雹的分布规律和气候特征;对大连地区产生降雹的天气背景条件及相关气象要素进行了系统的总结,归纳了大连地区防雹作业的天气预警指标;并根据各项防雹预警指标着重研究了3种主要的大连市防雹作业天气概念模型,为更好地科学组织防雹作业提供基础。

H_2S-CO_2环境下低铬钢的硫化物应力腐蚀开裂行为

目的评价90SS和90SS-3Cr油管钢在H_2S-CO_2环境下的硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)行为,并分析其断裂机理。方法利用四点弯曲实验和慢应变速率拉伸实验,结合显微组织分析、扫描电子显微镜分析技术,研究90SS和90SS-3Cr两种钢材在H_2S-CO_2环境下的应力腐蚀开裂行为和断口形貌特征。结果 90SS-3Cr钢的显微组织中存在更多的非金属夹杂物。经过720 h四点弯曲实验后,90SS和90SS-3Cr试样表面均未出现宏观及微观裂纹,表现出良好的抗硫化物应力腐蚀开裂能力。在慢应变速率拉伸实验中,当H_2S浓度由0增加至6 mol/L时,90SS-3Cr试样的断后伸长率δ、断面收缩率φ及断裂时间t分别下降了71.6%,69.6%,61.4%,远高于90SS钢的塑性损失(分别下降2.9%,52.5%,10.3%)。断口形貌分析表明,90SS-3Cr钢在较低浓度H_2S时就由塑性断裂向脆性断裂转变。结论随着H_2S浓度的升高,90SS和90SS-3Cr钢的塑性损失增加,抗SSCC能力均下降。相比90SS钢,90SS-3Cr钢对应力腐蚀开裂更为敏感。

黄东海大气边界层高度时空变化特征

根据2006—2007年大连、青岛和台州逐日高分辨率L波段二次测风雷达探空资料、地面观测资料以及再分析资料,采用干绝热法和位温梯度法分别计算了各个台站的边界层高度,继而分析了黄东海边界层高度多时间尺度变化规律和空间演变特征。结果表明:(1)用清晨探空资料计算每日边界层高度,干绝热法比位温梯度法更为合理可靠;(2)沿海台站边界层高度有显著季节变化,夏季最低,秋季最高,这有别于陆地边界层普遍存在的夏季高、秋冬季节低的季节变化;(3)通过小波分析,发现边界层高度有显著的2～4d天气尺度振荡和10～20d准双周振荡;(4)黄东海上空海洋大气边界层在时间尺度上同样存在着明显的春夏季节低、秋冬季节高的季节变化特征,大部分海区空间上呈现西北低、东南高的分布形态。

SBR/HIPS TPV的制备及性能研究

采用动态硫化法制备SBR／高抗冲聚苯乙烯（HIPS）热塑性硫化胶（TPV），并对其性能进行研究。结果表明，当SBR／HIPS共混比大于60／40时，SBR／HIPSTPV呈现出典型的弹性体应力-应变行为；当SBR／HIPS共混比为60／40-70／30时，SBR／HIPSTPV的硬度适中，综合物理性能良好。扫描电子显微镜分析表明，SBR以带状形貌均匀分散在HIPS基体中，两相界面结合良好。

2006年大连沙尘天气机理分析

应用颗粒物质量浓度、降尘、卫星遥感以及激光雷达气溶胶消光系数监测等资料分析,结合沙尘天气物理量场分析,揭示出大连沙尘天气特征和动力机制。结果显示,沙尘天气空气中可吸入颗粒物浓度显著增高,沙尘对空气中总悬浮颗粒物浓度有显著贡献,并且增加城市的自然降尘量。经过大连上空传输的沙尘高度一般在4km以下,普遍分布在1～3km之间;沙尘气溶胶消光系数最大值超过2.0km-1;沙尘影响地面时,近地面附近气溶胶消光系数超过0.5km-1,强沙尘过程超过1.3km-1。大连的沙尘天气是在高空西风或西北风急流对沙尘的搬运前提下产生,大连附近锋面后部的下滑运动是地面沙尘浓度增高的主要原因;锋后下滑气流越强,地面沙尘污染越重。

大连地区大雾天气气候特征及成因

利用2001-2012年大连地区大雾气象观测资料,对近十几年大连地区大雾的气候特征和天气学成因进行了分析,结果表明:大连地区大雾日数,长海最多,金州最少;除金州外,夏季最多,春季次之,冬季最少.大雾生成的日变化规律为,春季大雾多生成于02:00-08:00,20:00-23:00两个时段;夏季大雾多出现于20:00-次日08:00.大连地区产生大雾的主要天气形势可分为4种类型:高压后部型、气旋型、冷锋型、均压场型,其中除气旋型外的3种类型的大雾天气从开始到维持阶段水汽都比较充沛,盛行南到东南风,转为偏北风后大雾消散结束,而气旋型大雾天不如其他3种的水汽那么充沛,从开始到结束都为偏北风.大雾形成阶段在大连地区低空通常有暖平流输送来大量水汽,都有一个水汽聚集的过程,其层次一般都在900 h Pa层(海拔1 000 m左右)或其附近,并且该地区低空都会出现气流辐合、上升的三维流畅特征.大雾维持期间,通常风速较小,层结稳定,温度露点差也较小,接近饱和状态;当大雾消散时通常当地低空会有冷空气入侵,风速迅速增大,高空都会受到冷平流的影响.

HDPE对共聚PP/CaCO_3高填充复合材料的增韧

以双螺杆挤出机制备了高密度聚乙烯(HDPE)增韧共聚聚丙烯(PP)/CaCO3(质量比50.0/50.0)高填充复合材料,并对其增韧机制进行了探讨。结果表明:在共聚PP/CaCO3高填充复合材料中添加1.5份的HDPE,可使其缺口冲击强度提高46%;共聚PP与HDPE之间的良好浸润性使界面处大分子的相互渗透得以增强;在外力作用下,共聚PP/CaCO3/HDPE高填充复合材料中的HDPE颗粒与共聚PP基体之间发生脱黏并诱发周围基体发生强烈塑性形变,使断面撕裂带细化并吸收更多冲击能量。

交联剂用量对BR/EVA热塑性硫化胶性能的影响

采用动态硫化法制备了BR/EVA热塑性硫化胶(TPV),考查了硫化体系中硫黄用量对混炼胶的硫化行为、静态硫化胶的溶出物含量及性能的影响,并对BR/EVA型TPV的力学性能及微观结构进行了研究。结果表明,随着硫黄用量的提高,混炼胶硫化历程中的平坦期较长,但t90趋于明显降低,静态硫化胶溶出物含量及力学性能均呈下降趋势;当硫黄用量为0.5份时,静态硫化胶及BR/EVA TPV表现出良好的综合性能。显微镜照片表明,BR硫化胶的粒状物平均尺寸为5～10μm左右,较均匀地分散在EVA树脂基体中;FE-SEM的测试表明,TPV的断面平滑,TPV具有良好的形变回复性。