南极阿蒙森海冰间湖的时空变化及其影响因素

本文利用由卫星微波辐射计数据反演获得的薄冰厚度和产冰速率数据,分析了南极阿蒙森海冰间湖(Amundsen Sea Polynya,ASP)在2003—2010年和2013—2020年期间的时空变化特征,结合大气再分析数据中的表面风速和气温数据,进一步探究了影响阿蒙森海冰间湖变化的因素。研究表明,阿蒙森海冰间湖位于斯维茨固定冰舌(Thwaites Fast-ice Tongue,TFT)以西的沿岸海域,大体呈现反L形,即在风的作用下,阿蒙森海冰间湖从TFT西侧向西发展,从多特森冰架(Dotson Ice Shelf,DIS)沿岸向北发展。此外,阿蒙森海冰间湖在南极冬半年的4—10月期间基本维持开放状态,但是其面积与产冰速率在相邻的两天常常发生大幅度变化,并且与其上空的风速之间具有良好的相关性。研究发现,东风分量通过调节冰间湖内部海冰的输运,主导了阿蒙森海冰间湖的面积变化;南风分量携带来自DIS沿岸陆地的冷空气加剧阿蒙森海冰间湖表面的热损失,是冰间湖产冰速率增加的决定因素。

智能控制冷冻浓缩仪的研发及性能分析和测试

以往悬浮结晶冷冻浓缩工艺多采用分立单元设备组合,系统庞大、操作复杂。本研究对一台多级智能控制的冷冻浓缩仪的原型机进行了测试和验证。该设备采用将刮面换热器、结晶器、洗涤柱三位一体的结构设计,并配置了一个智能控制单元。基于该设备,本研究以浓缩苹果汁为例对冷冻浓缩仪的性能参数进行了实验测试。第一级、第二级和第三级冷冻浓缩的浓缩比分别为1.84、1.40和1.32;结晶率分别为0.44、0.36和0.22;固溶物在冰晶和母液中的分配系数分别为0.03、0.04和0.11;固溶物的回收得率分别为0.99、0.99和0.98;刮面换热器冷却阶段的换热系数分别为0.23±0.00 kJ·m^-2·℃^-1、0.11±0.02 kJ·m^-2·℃^-1和0.22±0.02 kJ·m^-2·℃^-1;冷冻阶段的换热系数分别为0.54±0.03 kJ·m^-2·℃^-1、0.44±0.02 kJ·m^-2·℃^-1和0.29±0.01 kJ·m^-2·℃^-1;产冰速率分别为0.90±0.05 kg/h、0.90±0.05kg/h和0.30±0.06 kg/h。结果表明该系统简约高效,并可将冷冻浓缩复杂的操作控制交由机器完成。