高纬度冻土区铁路路基和渗水盲沟施工技术研究

简述了新建铁力至伊春铁路合同段冻土路基及其渗水盲沟工程施工概况,阐述了冻土路基、渗水盲沟和检查井以及引水管和排水管施工技术,修筑渗水盲沟后,通过长达数月的监测数据表明,在监测时间段内路基内部水的流动场趋于稳定,形成了一条标准的地下水迁移通路,达到了预期的排水效果。

中高纬度地区劲性复合桩冬季施工问题研究

劲性复合桩是一种新型地基处理工艺,通过充分利用土层侧阻力来增加桩基的抗压强度和抗拔强度。在高寒地区施工时,由于劲性复合桩对水泥浆温度的要求非常严格,受低温的影响,很容易出现施工质量问题。依托雄安新区某项目,对劲性复合桩在冬季受寒潮影响下的施工问题进行了分析研究。施工难点主要为控制水泥浆温度、防止堵管和管桩植入过程,通过建立制浆站、控制水泥浆温度、酌情使用早强剂及减水剂,以及对钻杆进行加热、保温等控制措施,有效解决了施工过程中出现的问题。根据现场静载试验和低应变检测结果,受检桩均为Ⅰ类桩,无断桩和缩径等质量缺陷,成桩质量为优良,抗压强度和抗拔强度均满足设计要求。

高纬地区BDS-3/GPS/Galileo长基线单历元解算分析

分别进行了北半球高纬度地区BDS-3、BDS-3/GPS、BDS-3/GPS/Galileo长基线单历元解算实验。结果表明,高纬度地区BDS-3长基线单历元定位性能较优,定位精度可达厘米级,模糊度固定率可达91%以上;随着GPS和Galileo的加入,不仅改善了BDS-3单独定位的卫星可见数和PDOP值,还较大程度地提升了BDS-3单独定位的精度与模糊度固定率,水平最优精度优于1 cm,高程最优精度优于3 cm,模糊度固定率接近100%,可为今后高纬度地区的导航定位提供一些参考。

不同GNSS在高纬度地区时间传递性能分析

全球卫星导航系统(GNSS)载波相位时间传递技术是高精度时间传递领域的主要研究方法之一,但目前关于该部分的研究主要集中在中低纬度地区,在高纬度地区并不多见。不同GNSS由于星座设计不同,在高纬度地区结构差异较大,因此需要对不同GNSS在高纬度地区的时间传递性能进行分析。实验结果表明,在高纬度地区时间传递中,Galileo稳定度最高,GPS和BDS次之,GLONASS最差。同时因在高纬度地区卫星的高度角普遍偏低,为合理平衡低高度角时可视卫星多和多路径误差大的矛盾,对不同截止高度角下获取的链路时间传递性能进行了分析。结果表明,在5°截止高度角下,高纬度地区的时间传递链路稳定性最好。

高纬度地区日光温室越冬茬茄子栽培技术

我国北疆地区纬度高,冬季严寒且漫长,设施茄果类蔬菜越冬生产需投入较高的加温成本。通过加厚日光温室后墙、挖防寒沟、更换高效防寒保温被、应用金属离子吸热采光防滴PO膜等改造,可以实现设施茄果类蔬菜冬季不加温生产。近年来,新疆生产建设兵团第六师五家渠市设施农业面积基本稳定在370.52 hm^(2),其中近90%种植设施蔬菜。茄子是当地设施蔬菜的主栽种类之一,具有良好的经济效益。

不同统计方法对高原和高纬度地区低温极值结果的影响

目的研究不同统计方法下高原和高纬度地区低温极值的特征。方法利用高原和高寒地区国家级地面气象观测站2010~2020年间的小时温度数据,研究不同严酷月基准条件下两地低温工作极值的变化情况。结果3种严酷月基准条件下,高原地区低温严酷月相同,工作极值没有发生变化;高纬度地区低温严酷月发生变化,导致工作极值最大差值达到3.2℃。另外,3种条件下高原地区的低温工作极值均高于高纬度地区。结论装备在典型地区服役过程中的环境工作极值统计应明确严酷月基准条件。

高纬度地区机采棉优质高产栽培技术

随着新疆棉花水肥一体化应用和机械化生产水平的不断提升,植棉户收益显著增多,有力地推动了新疆棉花产业持续、高质量发展。但新疆各植棉区纬度跨度较大,气候条件也存在较大差异,部分高纬度植棉区光热资源差,导致棉花产量低,直接影响植棉户的收益。本文从品种选择、种植模式、水肥管理、化调化控、机械采收等方面总结了高纬度地区机采棉优质高产栽培技术,以期高纬度棉区棉花栽培提供技术参考。

中国西北中高纬度地区降雪时空变化探讨

基于ECMWF(欧洲中期天气预报中心)遥感影像反演数据,利用ArcGIS软件和Mann-Kendall(曼-肯德尔)检验法,分析了祁连山区的雪要素变化特征,得出如下结论:近40年来,降落到祁连山区的积雪总量、雪层中每立方米的雪质量、被雪占据的单元(网格)部分以及网格内雪覆盖区域的积雪深度均未发生明显变化,而雪反照率增大趋势显著;降雨量的持续增大是研究区年降水量明显增大的原因;雪要素月特征对地表以上2 m处空气温度的变化敏感,地表以上2 m处的空气温度对雪要素月特征的影响主要表现在6-11月,特别是在8月;8月地表以上2 m处的空气温度呈显著增大趋势,降落到地球表面的积雪总量、雪层中每立方米的雪质量、被雪占据的单元(网格)部分、网格内雪覆盖区域的积雪深度呈现显著下降趋势,雪反照率呈现显著增大趋势;夏季、秋季雪反照率大幅增大,导致年雪反照率显著增大,月雪反照率随着雪层中每立方米的雪质量、网格内雪覆盖区域积雪深度的减小而增大;春季地表以上2 m处的空气温度和地表以上10 m处的水平方向风速波动最大,被雪占据的单元(网格)部分、网格内雪覆盖区域的积雪深度在春季波动也最为明显,而积雪总量、雪层中每立方米的雪质量和雪反照率在夏季波动最为频繁。

高纬度地区居住空间室内环境舒适度调查研究

为了研究高纬度地区居住空间内工作与生活人群的室内环境舒适度以及环境调节行为,于2021年3月至5月进行问卷调研及环境测试,并对调研结果进行统计与分析。结果显示:室内人员对室内环境的不适更多源自湿度偏低和空气质量不够高,习惯通过开窗、到室外、运动和加减衣服方式提升自己的舒适度;整体环境与各环境参数主观评价显著相关,其中空气质量对整体评价的影响权重最大。研究可为高纬度地区居住空间室内环境的设计提供参考。

高纬度区域GNSS多系统电离层建模及其精度评估

电离层延迟是影响卫星导航和定位精度的主要误差源之一,精确建立电离层模型对高精度导航定位具有重要意义.针对高纬度区域多全球卫星导航系统(GNSS)电离层建模的研究,首先给出了GNSS多系统的电离层建模方法,然后利用高纬度区域均匀分布的11个MGEX(Multi-GNSS Experiment)测站观测数据进行电离层建模,对比分析了电离层多项式模型和球谐函数模型下GPS单系统和GNSS多系统的电离层建模精度.结果表明:两种电离层模型解算的各系统卫星差分码偏差(DCB)估值差异较小,且绝大部分卫星DCB估值偏差都小于0.5 ns,精度较高;两种电离层模型在GNSS多系统下的系数估计精度高于GPS单系统,且电离层垂直总电子含量(VTEC)残差总体小于GPS单系统;电离层球谐函数模型GPS单系统建模精度为3.09 TECU,GNSS多系统为1.80 TECU,提高率为41.7%.

夏季欧亚中高纬集合预报环流系统的适用性分析

基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、美国国家环境预报中心(NCEP)和加拿大气象中心(CMC)集合预报资料与ERA-Interim再分析资料,采用距平相关系数、均方根误差和相对作用特征曲线分析法,探讨夏季欧亚中高纬集合预报环流系统的适用性。结果表明:集合概率预报效果随着预报时效增加而降低,ECMWF集合预报的效果最佳,CMC集合预报的效果最差;ECMWF集合预报可用预报时效为192 h,NCEP集合预报为180 h,CMC集合预报为168 h;集合平均的预报效果优于集合成员,控制预报略优于其他成员。其中,集合平均的可用预报时效较控制预报延长12 h,较其他成员延长36 h;相同预报模式在不同起报时间的可用预报时效和精确度的差异明显;阻塞高压和西太平洋副热带高压的预报效果在研究时段具有周期性,但总体随预报时效延长而降低,阻塞高压区在240 h预报时效后降幅减缓,乌拉尔山阻塞高压甚至呈增加趋势,300 h预报时效附近预报效果达到最好,西太平洋副热带高压可用预报时效低于阻塞高压,但精确度明显高于阻塞高压。

高纬度中波发射台馈线调整节点的判断方法

高纬度中波发射台冬季和夏季温差大,冬季和夏季最高温差达到65℃以上,中波馈线地处室外,受热胀冷缩的影响,在冬季调整好松紧的馈线,在夏季又需调整。以往判断中波馈线的调整时间节点往往依靠目测,在馈线发生较大弯曲变形后才开始调整,或者在往年调整的时间节点调整馈线松紧。本文详细介绍利用DELTA(一种阻抗电桥品牌)运行阻抗电桥测量天馈线阻抗,并且利用阻抗变化值来判断馈线松紧度调整节点和调整方法。

夏季欧亚中高纬地区温度季节内变率的时空演变特征

本文利用1978-2014年NCEP-NCAR再分析数据,水平分辨率为2.5°×2.5°,运用经验正交函数分解,合成分析方法研究了夏季欧亚中高纬度地区(20°E–140°E,35°N–80°N)主要低频周期(10-30天)温度低频振荡的时空演变的特征。文章中采用的再分析数据包括1978-2014年(37年)的温度场,高度场,风场的逐日资料。

高纬度寒区浅埋隧道的温度场及防寒抗冻探讨

专门针对东北高纬度寒区浅埋隧道冻害机理的研究较少,对东北寒区隧道进行了现场温度实测,讨论了东北高纬度寒区浅埋隧道的冻害形成机理和防寒抗冻措施.现场温度实测表明,传统的保温措施无法保证隧道不发生冻害,合理的防排水措施是高维度寒区浅埋隧道的主要防寒抗冻方法.建议在高维度寒区浅埋隧道全长设置中心深埋水沟、排水盲沟和保温侧沟,在冻结深度很大和月平均气温极低的寒区隧道排水设计中建议尝试使用顶进中心深埋水沟的施工方法,以降低工程造价及提高施工安全.中心深埋水沟直径应在80 cm以上,以保证维护的便利.根据洞口地形选择合理的出水口形式,且做好保温防冻措施.

高纬度地区多功能日光温室设计

高纬度地区的传统日光温室常由于结构设计不合理,冬季生产需要补温,果蔬种植和加工环节分离,运输中容易发生冻害,制约该地区温室的冬季生产。该文基于传统日光温室优点及存在问题,结合高寒地区气候特点,从温室结构优化和功能创新2方面提出新型日光温室设计方案。利用经典温室设计理论,结合生产实际,对采光角度、前屋面弧度、保温性能等进行优化,并对雪荷载、风荷载、屋面活荷载、作物吊挂荷载进行计算,利用结构分析软件midas计算温室结构的受力稳定性,对温室各参数设计的合理性进行验证。优化结果为:总跨度16 m,一层种植部分跨度9 m,生产加工部分跨度7 m,总高度6.5 m,前屋面主采光角37°,土地利用率达到1.7。该设计实现了高纬度地区温室冬季不加温种植果蔬,利用传统温室后墙的遮阴部分,创造地上、地下3层使用空间,显著提高了土地利用率,实现种植、加工、存储多种功能集成,是高纬度地区日光温室的一种创新尝试,可以作为棚室种植园区的核心节点温室。

CO_2失汇与北半球中高纬度陆地生态系统的碳汇

化石燃料消耗及热带林破坏导致约 7.0 Pg C· a- 1 (1Pg=10 9t)的 CO2 向大气排放 ,其中 3.0～ 3.4Pg C·a- 1 的 CO2 被用于大气 CO2 浓度的升高 ,约 2 .0 Pg C· a- 1 的 CO2 被海洋吸收 ,而陆地生物圈被认为是 CO2 净吸收与净排放基本达到平衡。因此 ,在人工源 CO2 中 ,尚有 1.6～ 2 .0 Pg C· a- 1的 CO2 去向不明。这就是著名的 CO2 失汇之谜。大气成分监测、CO2 通量测定以及模型模拟等方面的研究都表明 ,北半球陆地生态系统是一个重要的碳汇 ,但其值存在很大的不确定性 ,且具有较大的时空变化。全球温暖化、CO2 施肥效应 ,氮和磷沉降的增加以及人工植被的扩大是形成碳汇的主要因素。为减少碳汇估计值的不确定性 ,除加强长期定位监测、改良现有估测模型外 。

亚洲中高纬度环流对东亚夏季降水的影响

夏季印度季风和东亚季风环流的主要差异之一在于：东亚夏季风环流受中高纬度环流影响很大。文中探讨了中高纬度环流对东亚夏季风环流以及长江中下游地区夏季降水的影响。结果表明：东亚夏季降水环流型及长江中下游地区夏季降水的强弱受乌拉尔山和鄂霍次克海形势的影响，特别是东亚夏季梅雨期异常的降水与中高纬度阻塞型的建立密切相关。研究表明：当鄂霍次克海高压建立并稳定时，亚洲中高纬度及东亚东部地区的距平场易分别形成＋－＋的距平波列，东亚地区距平波列的这种分布形势及其相互作用常常造成东亚夏季特别是梅雨期降水偏多；反之，当鄂霍次克海为低值区时，亚洲中高纬度和东亚东部地区的距平场易形成－＋－的距平波列，东亚距平波列的这种分布形势不利于东亚夏季梅雨期的降水。因此，在考虑东亚夏季风环流的形势及其对同期降水的影响时，中高纬度的环流形势及其与低纬环流的相互作用是非常重要的因素。

2003年夏季中高纬度环流与淮河流域降水

研究了 2 0 0 3年夏季中高纬环流特征以及乌拉尔山、鄂霍茨克海和贝加尔湖三个地区阻高指数逐候的变化情况。 6月下旬至 7月上旬东亚中高纬出现“双阻”形势 ,造成淮河流域持续一个多月的集中强降水 ,但是在 7月底 ,鄂霍次克海阻高再度建立并持续 ,致使盛夏西太平洋副热带高压较常年偏南 ,所以雨带的位置也未能北移。因此 2 0 0

冻融对中国高纬度地区湿地水环境及土壤养分的影响

为明确冻融作用对中国东北部高纬度地区森林沼泽湿地和灌丛沼泽湿地土壤养分及湿地水中各项指标的影响.以中国小兴安岭乌伊岭国家湿地保护区为研究对象,采用实验室分析和现场监测的方法,分析了冻融周期影响下的湿地水及两种类型湿地土壤中元素的变化规律.结果得出冻融循环对中国高纬度湿地水化学成分及土壤养分均有较大的影响,森林沼泽湿地水的氨氮、总磷、总氮分别增加了20.2%、38%、29.4%,灌丛沼泽湿地水的氨氮、总磷、总氮分别增加了27.6%、38.4%、34%;森林沼泽湿地枯枝落叶层中TN的含量下降了11.02%、TP下降了11.5%、有机质增加了25.23%;说明冻融对促进湿地有机物的积累,为湿地植物生长提供充足的养分和维持湿地生态系统平衡具有重要意义.

中高纬度地区500 hPa高度场动力预测统计订正

利用DEMETER多模式集合研究计划中Meteo France模式的预报资料集,在分析其对冬季北半球中高纬度地区(20°～90°N)500 hPa高度场预报效果的基础上,针对模式预测较差的模态分别运用最优子集回归修正方案和回归-相似相结合的修正方案对其进行订正。结果表明:数值模式对观测模态的预测能力并非随模态数的增加而递减,方差贡献较小的模态的预报效果可能好于方差贡献较大的模态;基于最优子集的回归订正方法未能改进原模式预报技巧;在最优子集回归基础上再经相似订正的方法(DAP-OSR)能够改进预测效果,独立试报的距平相关系数平均每年提高0.1。