40.5 kV VD4 断路器可靠性改善研究

断路器工作的可靠性一方面关系到用户电气设备的正常使用,另一方面也关系到断路器生产企业的生产效率、生产成本以及企业效益。研究通过优化40.5 kV VD4机构,对影响了断路器工作可靠性的机件进行了改进,显著提高了产品的可靠性,节约了生产成本,提高生产效率,为工业断路器工作时的可靠性提供优化指导。

平流层爆发性增温期间行星波的活动

利用逐日的NCEP再分析资料分析了1978-2004年期间发生的18次强爆发性增温时平流层中下层行星波1波和2波的异常以及极涡崩溃的形式。分析表明，爆发性增温前期1波都异常增幅，波振幅达到峰值之后的一段时间内发生爆发性增温，然而在增温过程中行星波2波的变化却有明显不同，可分为三种情况：（1）在增温前期，行星波2波很弱；在增温期间，行星波2波异常发展，伴随着极涡崩溃的形式是由偏心型向偶极型过渡。（2）在增温前期，行星波2波较强；在增温期间，行星波2波明显减弱，极涡的变化形式是远离极地，在极地外围活动，但不发生分裂。（3）在增温前期，行星波2波不太强；在增温期间，行星波2波有所发展，但始终强不过1波，极涡的变化是先偏离极地，然后发生不对称的变形。作者还计算和分析了EP通量及其散度，利用波流相互作用理论对这三种行星波的异常变化及其与爆发性增温的关系进行解释。

平流层爆发性增温过程中臭氧的垂直分布特征

利用ECMWF资料分析了平流层爆发性增温(SSW)过程中臭氧体积混合比的垂直分布的变化,结果表明:平流层爆发性增温过程中臭氧体积混合比增大,而其极大值大多数形成在增温盛期。同时臭氧体积混合比的高值区在爆发性增温过程中随高度发生一定的变化,据此对其变化分为两类:(1)下传型:在增温初期臭氧体积混合的高值区随高度下传至一定高度,在增温盛期形成极大值然后随高度抬升到大致增温前的高度。(2)增厚型:在增温过程中臭氧体积混合比的高值区厚度增加,同时附近区域的臭氧体积混合比也增大,而且在增温前臭氧体积混合比高值区在高度上没有多大变化,增温开始后有所抬升。平流层爆发性增温过程中臭氧高值区随高度变化的这两种类型,是由于平流层爆发性增温期间剩余环流对臭氧输送的结果。臭氧变化的下传型是由于在爆发性增温前剩余环流存在着中纬度向极地的明显输送,并且伴随着极地强烈的下沉运动,这就使得中纬度输送来的臭氧向下输送,因此出现了臭氧高值区的下传;而臭氧变化的增厚型是由于在爆发性增温期间剩余环流不但有中纬度向极地的输送,而且在极地附近5 hPa高度处出现了上下两支输送气流,向上的输送气流使中纬度输送来的臭氧向上输送,而向下的输送气流使中纬度输送来的臭氧向下输送,进而使增温期间极地附近的臭氧的高值区增厚。同时分析还表明:平流层爆发性增温过程中中纬度臭氧体积混合比减少。

2007/2008和2008/2009冬季平流层强、弱极涡事件对应的行星波活动的对比分析

在对逐日气象资料进行纬向谐波分析的基础上,对比和讨论了2007/2008年冬季强极涡期间和2008/2009冬季弱极涡期间平流层和对流层不同波数的行星波的变化特征,特别关注强极涡或弱极涡发生之后,500 h Pa沿60°N和30°N行星波1波和2波振幅和位相的差异,以及相应的500 h Pa位势场的差异,进而讨论为什么不同的平流层极涡异常会对东亚有不同的影响,特别讨论为什么同一种极涡异常,对我国南北方近地面气温的影响会不同。结果表明:平流层极涡发生异常时,平流层行星波活动有明显的异常。随着极涡异常的下传,对流层行星波的振幅和位相也有明显的变化,而且,对于不同的纬度带,其变化又有不同,表现为:2008年1月强极涡发生之后,500 h Pa行星波1波和2波的扰动都向南伸,而2009年1月的弱极涡(SSW)期间和之后,1波和2波的扰动都偏北;在对流层,强极涡和弱极涡发生之后不但行星波1波和2波的振幅有所差异,其位相也有明显的不同。特别是,其位相的差异还随纬度而变化。就同一年(或者说对于同是强极涡或者同是弱极涡)而言,无论是1波还是2波,在60°N和30°N附近的扰动相比,几乎反位相。这样就使得它们的500 h Pa位势场也有明显不同:在东半球,主要表现为乌拉尔高压和东亚大槽的强度和位置不同。2008年1月强极涡发生之后,乌拉尔高压和东亚大槽东移,不利于冷空气向欧亚大陆北部(包括我国北方)的输送,使这些地区的温度偏高;而2009年1月弱极涡之后,东亚大槽西退,利于冷空气向欧亚大陆北部输送,导致这些地区较冷。对于同一种极涡异常(如2008强极涡或者2009弱极涡)由于南方和北方行星波扰动的位相不同,对南方和北方冷暖空气的输送也就不一样。所以同一种极涡异常对(我国)南北地区的温度影响是不同的。

平流层爆发性增温的时空分布特征

利用1950～2003年逐日平均NCEP资料,对平流层爆发性增温（SSW）的特征进行了统计分析,得到如下结果：北半球SSW具有多发性,在这53年里共发现了69次增温事件,平均每年一次以上,有些年份甚至出现2～3次;SSW中心位置随高度变化,在较低层（16 km附近）中心位置大部分偏于西半球的北美北部到北极地区,高层（30 km附近）附近其中心多偏于东半球欧亚大陆的北边到北极地区;北半球SSW最先发生在30 km附近的欧亚大陆以北地区,然后由上向下延伸和传递,同时中心位置也逐渐转到西半球的北美大陆北端;在北半球发生SSW期间,平流层温度场和环流场的变化也会影响到对流层,引起对流层温度场和环流场的变化.对2002年9月发生在南半球平流层的一次强爆发性增温进行分析表明,南半球的这次SSW发生时表现出的特征与北半球稍有不同,在较低层（16 km附近）SSW中心出现在东半球的南端,在较高层（25～30 km）SSW中心位于西半球的南端.

2008年雪灾同平流层环流异常的关系

为了探讨2008年我国南方罕见的低温、雨雪和冰冻灾害与平流层环流异常的关系,利用NCEP资料对2007年10月1日到2008年2月29日的平流层大气环流的逐日变化进行了分析.结果表明,这次低温、雨雪和冰冻灾害之前,平流层北极涡旋异常加强和变形,同时在中低纬地区平流层的环流也发生明显的变化.这些变化从平流层向下传,进而影响对流层.由此可见这次我国历史罕见的低温、雨雪和冰冻灾害不但与对流层大气环流的变化有关,也与平流层环流的变化有关.更有意义的是,平流层环流的变化超前了一个多月.因此利用平流层的信息作为天气预报的参考,对提高中长期天气预报(特别是重大灾害的预报)的准确率会起到积极的作用.

2008年中国南方雪灾与平流层极涡异常的等熵位涡分析

2008年1月中国南方遭遇罕见的大范围冰冻雨雪灾害,本文利用NCEP/NCAR逐日再分析资料和等熵位涡分析方法,分析了这次冰雪灾害期间平流层极涡的变化及其对对流层的影响。结果表明:平流层极涡在2007年12月已经开始增强,到1月中旬亚洲北部极地平流层极涡变得异常强大。高位涡冷空气向南扩展时,沿着倾斜的等熵面运动,从极地平流层上层一直延伸到中低纬度对流层。低层高位涡冷空气主体比较靠北,华北一带为低位涡区;南方为高位涡区,呈东北—西南向伸展,引导北方高位涡主体冷空气和西南暖湿气流在此汇合,引起大范围降温和降雪。

利用HALOE资料分析中层大气中水汽和甲烷的分布特征

利用1991年12月至2004年5月的HALOE资料,分析了中层大气中微量气体水汽和甲烷的垂直和水平分布特征。垂直分布特征是:水汽混合比在对流层顶和平流层底达到极小值(此极小值区被称为湿层顶),平流层里水汽混合比随高度增加,在平流层上层和中间层低层混合比出现明显的扰动,在中间层顶再次达到极小值,向上混合比又随高度增加。甲烷混合比从100 hPa附近向上混合比一直减少。经向分布特征主要表现为:平流层中下层水汽混合比低值区在热带地区上拱,水汽混合比自低纬向高纬递增;而该气层甲烷混合比则是高值区在热带地区上拱,甲烷混合比自低纬向高纬递减。在低平流层副热带20°S-30°S(20°N-30°N)附近二者混合比水平梯度相对偏大。平流层中上层二者等值线在北半球夏季变成双峰形势,北半球冬季仍是单峰形势。中间层二者都主要表现为冬、夏季分布形势相反。在北半球夏季30°N,平流层中下层水汽和甲烷混合比纬向梯度很小,对流层上层以及中间层二者混合比纬向梯度明显。

美丽异木棉花形态结构特征和观赏类型划分

通过嫁接繁殖栽培试验,对美丽异木棉的花期和花形态结构特征进行调查,结果表明:美丽异木棉的花期、花型、花瓣大小和颜色等形态特征在产地和无性系间存在较大差异,花期8月中旬至翌年3月上旬,花期延续时间可达190 d,盛花期为10月中旬至11月上旬;花型分为直伸和反卷两种类型,直伸花型占82.47%;花瓣基部颜色分为白色、黄白色、浅黄色和黄色,黄色占54.55%;花瓣先端颜色分为白色(浅灰色)、浅红色、红色、深红色、紫红色,红色占59.09%;花平均长10.51 cm、宽11.91 cm;根据花瓣的长宽比,花瓣形状可分为长匙形(条形)、匙形和宽匙形,匙形占46.75%。聚类分析揭示美丽异木棉可分为直干早花大花宽瓣花型、直干迟花较大花型和大腹迟花较小花型等7个类型,其中直干早花大花宽瓣花型共25个无性系是较优良的观赏类型,是选育的重点。

亚洲东部冬季地面温度变化与平流层弱极涡的关系

利用NCEP资料计算NAM指数和标准化温度距平,对17次平流层弱极涡事件时亚洲东部温度变化进行了研究。结果表明:平流层环流异常比对流层温度变化超前约15天,地面温度变化的最大距平出现在平流层弱极涡后期,大约以40°N为界,北部比正常年份偏冷而南部偏暖。文中通过位势涡度的分布和变化以及500hPa东亚大槽的变化讨论了其影响过程和机理,在弱极涡初期和中期,自平流层向下,高位涡冷空气主要局限于60°N以北。从弱极涡的后期开始,在45°N以北地区,高位涡冷空气向南扩张,在对流层中上层,极地附近的高位涡冷空气扩张到45°N附近。同时,500hPa东亚大槽虽有加强,但低压区向东延伸,而贝加尔湖附近的高压脊显著减弱,致使槽后的偏北气流减弱,槽后冷空气主要影响中国华北、东北及其以北地区,造成这些地区偏冷。而40°N以南地区,从弱极涡的后期开始有南方低位涡偏暖空气向北运动,同时冷空气活动减少,地面显著偏暖。

木棉苗期生长基质筛选研究

选用9种不同类型基质盆栽木棉幼苗,比较不同基质对木棉苗期生长的影响,进而筛选出适合木棉苗期生长的营养基质。结果表明:不同类型基质对木棉幼苗成活率、苗高、地径及生物量等的影响存在显著差异,木棉适合在土壤容重大、含水量和总孔隙度较小、pH较大的土壤基质中生长,基质M7(50%黄心土+50%塘泥)和M3(50%泥炭土+50%塘泥)为木棉苗期培育较适宜的营养基质。

多模式集合优选方案在淮河流域夏季降水预测中的应用

基于国家气候中心提供的1981—2010年4种季节气候预测模式的资料,将两种互为补充的降尺度因子挑选方案应用于淮河流域夏季降水预测,利用距平符号一致率ASCR、等级评定PG、距平相关系数ACC方法,评定了每种模式及其所采用的两种降尺度方法对淮河流域夏季降水的预测效果,并采用了一种优选方案进行多模式集合。结果表明,从4种模式的降水预测效果来看,NCEP_CFSv2和TCC_CPS1模式的评分较高,NCC_CGCM1和ECMWF_SYSTEM4模式相对较低;采用2种基于最优子集回归的降尺度方法后,NCC_CGCM1、TCC_CPS1和ECMWF_SYSTEM4模式的降尺度方法相对于模式降水预测为正订正,NCEP_CFSv2模式为负订正;将模式和降尺度预测方案进行优选,其集合平均的评分不仅高于模式降水预测的集合平均,也优于降尺度方法的集合平均,该方法发挥了不同模式的区域性优势,改进了原始集合平均的效果,为提高多模式解释应用水平提供了一种参考性方案。

正交小波变换研究复杂下垫面边界层的湍流特征

小波变换方法具有较好的时频局部特性,非常适合于分析非平稳的湍流信号。本文对35 m铁塔的超声风速测量数据进行了离散正交小波变换,计算了各向同性系数(ISO isotropy coefficient)及小波功率谱,以此对实验场所代表的水陆交际复杂下垫面的近地面层湍流特征进行了研究。ISO系数可以很好地描述实际大气在不同尺度的各向同性特征。根据ISO系数的分布,我们可以通过设定一定的阈值(ISO=0.7)来得到各向同性小涡的分离尺度(记为ISO0.7),即湍流的各向同性尺度范围。研究表明,下垫面对于边界层湍流各向同性特性具有相当大的影响,当风从不同下垫面吹过时ISO0.7尺度的均值具有较明显的差异。同时湍流度和稳定度对湍流各向同性也有一定的影响。对湍流小波功率谱研究表明,功率谱谱幂率在分离出的小涡所处的频段接近于-5/3。而当风从陆面吹过且湍流度较弱时,湍流小波功率谱小涡以分离尺度所对应的频率(fms)为界具有明显的两段趋势:高于fms的频段,谱幂率一般接近-5/3;而低于fms的频段的谱幂率接近-3/3。这反映了下垫面特征对湍流功率谱的影响。同时在不同的风向转变过程中下垫面对功率谱的影响具有差异。

航空气象要素预报算法和个例研究

介绍了颠簸、积冰、风切变航空气象要素的预报算法,其中对晴空颠簸采用L-P指数预报,对积冰的预报采用在经典积冰指数基础上计算VV指数预报,对风切变指数采用对垂直风切变和水平风切变以不同权重相加得到风切变指数的预报算法。实现了基于中尺度数值模式MM5产品的晴空颠簸、积冰、风切变的航空气象要素的预报,并对以上3种天气过程分别进行了典型个例分析,重点在于模式预报结果与实况天气的对比验证,结果表明中尺度数值模式对积冰、颠簸、风切变有一定预报能力。

热带东风急流显著偏强和偏弱期平流层绕极反气旋及波动的差异

首先采用150～100 hPa气层20°W～180°,15°S～35°N区域的平均东风和单位面积东风贡献的动能两种办法定义了热带东风急流(TEJ)指数,并分析了1948—2010年TEJ随时间的变化。然后利用谐波分析方法分析了急流显著偏强和偏弱期平流层10 hPa绕极反气旋和波动的差异。分析表明,在急流显著偏强期平流层10 hPa 40°N以北的绕极反气旋偏弱,而急流显著偏弱期则偏强,差值约为100～150位势米。45°N以北1波占绝对优势,1波从春到夏的季节转换与TEJ的快速发展紧密相连,急流显著偏强期1波的季节性调整早于显著偏弱期。急流显著偏强和偏弱期相比,极区65～85°N 1波平均槽脊位置有较大差异。45～60°N纬带1波在急流显著偏强期振幅明显加强,变化相对稳定,而急流显著偏弱期1波振幅和位相的变化要强烈得多。

平流层Brunt-Vaisala频率的分布特征

讨论了Brunt-Vaisala频率的重要性,并利用NCEP/NCAR再分析资料和HALOE资料分析了平流层中它的空间分布和时间变化特征.结果表明:从对流层到平流层Brunt-Vaisala频率在垂直方向上有明显的变化,特别是在低纬度地区,它在对流层向上迅速增加,在平流层向上减小;在平流层下层,它随着纬度的增加而减小,在平流层则经向分布比较均匀;在陆地上空Brunt-Vaisala频率的垂直梯度明显大于海洋上空,且出现高值中心;无论在对流层还是在平流层,Brunt-Vaisala频率冬季的值皆大于夏季的值;该频率也有准两年周期的变化.作为一个例子,我们运用实际计算出的Brunt-Vaisala频率对行星波垂直传播的影响进行了初步的讨论.

木质素催化转化制取苯、甲苯和二甲苯

对HZSM-5、HY和MCM-22三种催化剂进行了比较，其中HZSM-5催化裂解木质素制备苯、甲苯和二甲苯（BTX）的结果最优．确定了木质素催化裂解的最佳反应条件，包括反应温度、载气流速、催化剂／木质素配比．当反应温度为550-600℃，载气流速为300mL／min，催化剂／木质素配比为2时，使用HZSM-5催化裂解制备BTX的最高C产率和芳香选择性分别可达25．3％和90．9％。

淮北夏半年大风预报方法的建立及检验

利用T639业务数值模式预报场和大风观测资料,分别采用I W雷暴大风指数和多个对流指数方法,计算相对应的指标值,建立淮北市夏半年大风预报方法,得到淮北市大风的短期预报结果,并对2011年的预报应用情况进行检验。结果表明:基于T639业务数值模式的I W大风指数与多指标的叠加,实现夏半年定量和定性的大风预报。将多种不稳定指标与T639数值模式相结合的叠加预报,当4个指标中有3个满足条件时预报淮北有大风出现,否则没有大风;I W大风指数的风速预报与实际极大风速较为接近。两种预报方法对淮北市的大风预报具有较好的指导作用,多数大风天气能够准确预报,但空报较多,漏报较少。

荧光D-葡萄糖同系物2-NBDG示踪和测定肝癌细胞HepG2细胞糖摄入的实验研究

目的以荧光D-葡萄糖同系物(2-NBDG)为示踪探针,建立一种在活细胞中快速、直接检测糖摄入的敏感方法。方法通过培养肝癌细胞株HepG2,使用不同浓度的2-NBDG(0.3 mmol/L、1.0 mmol/L)处理20 min,用荧光显微镜观察细胞荧光强度,用IPP6.0软件分析细胞荧光强度。结果不同浓度2-NBDG(0.3 mmol/L、1.0 mmol/L)处理后,细胞荧光强度随剂量增加而显著增强(P<0.05)。结论 2-NBDG可以作为人源肝癌细胞株HepG2的荧光探测示踪剂进行糖摄入实验测定。本实验在细胞水平建立了简便可行的糖摄入能力评估方法,将有助于糖尿病的研究。