气候变暖背景下汉江流域降水和气温时空变化特征

为探究气候变暖背景下汉江流域降水和气温的时空发展规律,基于汉江流域及其周边地区29个气象站点逐日降水(P_(re))、最高气温(T_(max))、最低气温(T_(min))和平均气温(T_(ave))的观测资料,利用线性拟合、Mann-Kendall突变检验和空间插值等方法,分析1960~2019年汉江流域降水和气温的时空变化特征,以及对变暖停滞现象(Hiatus)的响应。结果表明:①在全球变暖背景下,汉江流域气候表现出降水不显著减少(p>0.05)、气温显著上升(p<0.05)的暖干化趋势。1960~2019年汉江流域P_(re)变化幅度夏季(0.582 mm/a)>秋季(-0.477 mm/a)>春季(-0.403 mm/a)>全年(-0.184 mm/a)>冬季(0.125 mm/a);全年升温幅度呈T_(min)(0.028℃/a)>T_(max)(0.025℃/a)>T_(ave)(0.022℃/a),四季T_(max)、T_(min)和T_(ave)一致呈上升趋势,多数升温趋势通过了显著性检验(p<0.05),但升温幅度存在明显差异。②汉江流域全年和夏季P_(re)均未发生突变,春、秋季P_(re)在1970年代中后期发生突变下降,冬季P_(re)在1984年突变增加;除夏季T_(max)和T_(ave)外,其余时序气温集中在1990年代中后期至2000年代前期发生了突变上升。③汉江流域全年P_(re)自东南向北递减,四季P_(re)空间分布规律各异,全年和四季T_(max)、T_(min)和T_(ave)皆自南向北递减;全年及四季P_(re)、T_(max)、T_(min)和T_(ave)变化趋势具有较强的空间异质性。④1998~2012年汉江流域出现Hiatus现象,尤其以冬季最为明显;停滞后春夏季快速增温,秋冬季依旧呈降温趋势。研究成果对于制定汉江流域防灾减灾、供水保障应对策略具有重要的科学意义。

冰温贮藏期间淀粉添加对水滑肉品质的影响

水滑肉是中国传统的菜肴,具有爽滑细嫩、鲜香无比的特点。为了探究水滑肉淀粉外壳变化对水滑肉品质的影响,以质构、剪切力、水分含量、回生程度、淀粉热力学特性等为评价指标,研究了在冰温贮藏期间水滑肉品质的变化情况。结果表明:与水煮肉进行对照,在冰温贮藏期间淀粉的添加显著抑制了水滑肉的硬度、咀嚼性及剪切力的增加;水滑肉在贮藏期品质指标劣化,但感官得分优于对照组。在冰温贮藏期间,水滑肉外壳的水分含量、糊化焓值及1047 cm^(-1)和1022 cm^(-1)处的峰强度比值(R_(1047/1022))依次增加了7.29%、327.42%、5.17%,增长幅度均低于淀粉组(P<0.05);肉的存在显著减缓了水滑肉淀粉外壳的回生(P<0.05)。在冰温贮藏条件下,淀粉外壳的回生与水滑肉的质构指标呈现显著正相关(P<0.05),即淀粉外壳的回生会劣化水滑肉的硬度、咀嚼性和剪切力。冰温条件下,肉中水分向淀粉外壳转移可能会延缓淀粉外壳的回生,从而延缓其品质劣化。研究结果可为水滑肉预制菜肴品质研究提供参考。

轻质相变混凝土的研发及物理力学性能实验研究

以SiO_(2)气凝胶粉末为基体材料,低温相变石蜡为相变材料制备定型复合相变材料;采用傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、同步热分析仪及扩散-渗出圈测试对定型复合相变材料进行表征分析及稳定性检验。结果表明:石蜡吸附质量为75%时制备的定型复合相变材料最为稳定,SiO_(2)气凝胶与石蜡之间仅为物理吸附,定型复合相变材料的相变温度为26.52℃,相变潜热为56.2 J/g。将其掺入EPS混凝土,水泥净浆流动度实验限定定型复合相变材料掺加量在16%附近时,混凝土拌合物工作性能最佳。进行物理力学性能测试,发现随着定型复合相变材料的掺入,试件抗压、抗折、抗劈裂强度均有一定程度的提高。通过热箱储热性能试验,掺加定型复合相变材料的试件升降温曲线斜率及峰值均有降低现象,表明轻质相变混凝土具有很好的温控性能,可用于节能建筑围护体系。

流体加热融雪系统运行对道路结构温度分布特性影响分析

为了明确流体加热道路融雪系统运行对道路结构短期/长期温度分布特性的影响,利用室外足尺试验系统对比分析了普通水泥混凝土路面结构与流体加热道路融雪系统道路结构在温度、温变速率及温度梯度分布特性等方面的差异,阐明了系统运行对道路结构短期/长期温度分布特性的影响规律。结果表明:融雪系统运行初期,快速上升的流体温度对管壁-路面材料界面存在强烈的温度冲击作用;随着系统持续运行,管壁-路面材料界面的温变速率逐渐减小并趋于稳定,且小于普通路面最大温变速率;同时,融雪系统的运行增大了路面结构内部的温度梯度,改变了路面结构一定深度范围内的热量传递方向。融雪系统道路结构年周期温度分布的观测结果表明:融雪系统的运行可在较短的时间内释放大量热能,降低了道路结构内部热量的散失,有效延缓了季节性冰冻地区冬季道路结构温度的降低及冻结深度的发展。

华南中生代陆内成矿作用

陆内成矿机制是全球性科学难题。华南陆块中生代成矿大爆发,成矿作用远离活动大陆边缘,形成西部金锑铅锌低温成矿省和东部钨锡多金属高温成矿省,是研究陆内成矿的理想场所。因为空间上的分离,两个成矿省长期被认为是互为独立的体系。研究发现,西部低温成矿(230~200 Ma、160~130 Ma)与东部高温成矿时代一致并显示类似的地球化学指纹,印支期陆内造山和燕山期软流圈上涌是其共有成矿驱动机制,两个成矿省是具有成因联系的整体,共同构成面状展布的巨型多金属陆内成矿区;成矿后华南从西向东剥蚀程度的增强控制了目前近地表矿西部低温、东部高温的空间分布格局,低温成矿省东部区域的深部可能存在高温钨锡多金属矿床。在此基础上,建立了定位于陆内岩石圈先存薄弱区、陆壳供给矿源、高低温矿并重、成矿面状展布从而明显区别于板块边缘成矿机制的华南陆内成矿新理论。

社会变迁中心理与行为的稳定性: 以谦虚效应为例

面对百年未有之大变局及生活质量生活方式的剧烈变迁,人们的心理行为乃至文化会如何变异?作者假设尽管社会变迁会影响和改变人类的某些心理和行为,但有些心理行为,因其受深层文化影响,会十分稳定,不受社会变迁的影响。近30年的有关谦虚效应的跨文化研究为这一假设提供了佐证。谦虚是中国传统文化深层结构中的集体主义的产物,这种跨文化差异本质上来源于东西方文化中个人主义与集体主义的差异。总结谦虚效应的30年系列研究结果表明尽管中国的经济社会发生了前所未有的发展,这个跨文化效应基本不变,说明源于深层文化的心理和行为存在高度的稳定性。

不同温度调节对云南独蒜兰组培苗生长的影响

通过云南独蒜兰种子无菌萌发获得原球茎;原球茎经过增殖长叶、生根培养获得组培苗;然后在温度为15、20、25、30、35℃下进行分别培养,光照时间12 h/d,光照强度1500 lx。挑选出30℃(T1)和35℃(T2)的组培苗转入变温条件(白天温度25℃、光照时长12 h,晚上温度20℃、光照时长12 h)的培养箱内进行培养,对照(CK)培养条件为温度25℃(光照时长24 h),光照强度均为1500 lx。定期观察云南独蒜兰叶片数量和长度、假鳞茎数量和大小、须根数。结果表明:假鳞茎数量、大小在35℃培养条件下最高,15℃培养条件下最低;叶片长度在25℃培养条件下最高,35℃培养条件下最低;叶片数量在25℃培养条件下最高,35℃培养条件下最低;须根数在35℃培养条件下最高,20℃培养条件下最低。通过变温继续培养后,假鳞茎数量、大小和须根数T2最多,叶片数量和叶片长度CK组最多。通过炼苗对比,传统云南独蒜兰组培苗炼苗成活率为83.3%,成苗率为72.4%,变温处理后云南独蒜兰组培苗炼苗成活率达到94.6%,成苗率达到91.2%。

基于MEMS陀螺的高温随钻定向测斜仪研究

针对油气井测量时所面临的小孔径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战,研究了基于MEMS陀螺仪的定向测斜仪,设计了MEMS陀螺定向测斜仪软硬件系统.为确保该环境下的测量精度提出了一种动态温度补偿方案,并采用基于小波滤波多尺度分析的方法对动态温变环境下陀螺输出信号进行去噪滤波处理,以实现定向测斜仪系统的测量精度.论文给出了定向测斜仪硬件系统方案、定向测斜算法、小波多尺度滤波算法.测试结果表明:该系统在常温和动态温变环境下井斜方位角精度优于±2°,井斜角精度优于±0.1°,工作温度最高150℃,可适应我国深层油气井勘探开发的应用场景需求.

跨学科主题学习:价值、困境与实施路径--以地理学科为例

跨学科主题学习具有打破学科界限、解决单一学科无法解决的复杂问题的特点。然而,我国对从传统的分科课程教学向跨学科课程教学转变的路径研究处于起步阶段,尤其是基于学科教师需求而建立的跨学科课程的研究尚且不足。研究认为,跨学科主题学习对学生素质培养、教师专业发展和学校改革创新有独特的价值表现;依据跨学科主题学习现状与需求的调研分析,课程设计、实施与评价难度大是大部分教师所面临的现实困境;选择学习主题、确立学习目标、设置核心任务、设置驱动问题、安排学习活动、开展评价与反思是满足一线教师教学需求的跨学科主题学习课程实践路径。

考虑激励幅值慢变的卷绕头转子系统动力学建模

卷绕头转子系统结构之间的耦合振动和时频变激励使振动问题十分复杂,为了更准确地研究其动力学特性,根据转子动力学理论,使用有限元方法建立了考虑多盘质量慢变的卷绕头非线性转子系统整机动力学模型,运用Newmark-β数值积分方法对其动力学特性求解,得到仅存在初始不平衡量以及卷装不良带来的激励频率、幅值慢变下的非线性动力学行为。通过分析轴心轨迹、时域波形和幅频特性曲线等结果,发现卷绕头转子系统对因卷装不良引起的激励幅值慢变较为敏感,出现新的频率成分。进一步对比分析了不同节点处的振动频谱,其结果可为卷绕头转子系统动力学设计和故障识别提供一定理论支持。

气候变化背景下黑龙江省东南部水稻增产潜力评估分析

研究旨在评估黑龙江省东南部水稻气候生产潜力,并分析其增产空间,以便为该地区合理有效利用气候资源、提高水稻生产力提供科学依据。通过收集发育期观测数据,确定了水稻播种、移栽及成熟的临界温度指标,并采用联合国粮食和农业组织(FAO)推荐的逐步订正法计算了水稻的气候生产潜力。进而还分析了多年气候变化对水稻生产潜力的影响。研究结果显示,播种期、出苗期和成熟期的临界温度分别为5℃、12.5℃、10℃。在五常、宾县、宁安地区,无论是从播种到成熟期间,还是从移栽到成熟期间,水稻的气候生产潜力均呈现出增长趋势。特别是在气候变暖的情况下,宁安地区的水稻生产受到了积极影响。通过对1961-2020年的数据进行分析,发现黑龙江省东南部从播种到成熟期的水稻单产增产潜力呈现先下降后升高的趋势,该地区的水稻实际生产力逐渐提高,即实际单产有所增加。然而,与其气候生产潜力相比,仍存在较大的差距,表明该地区水稻的增产空间仍然巨大。本研究的结果不仅为水稻生产的合理布局提供了科学依据,还为充分有效利用气候资源提供了指导。

青藏高原东北部60多年来的气候暖湿化:来自德令哈水文气候的记录

柴达木盆地水文气候的变化影响该区生态文明建设及经济社会发展。研究采用线性回归和Mann-Kendall突变检验分析方法对德令哈60多年来的气象和水文数据进行分析。结果显示,德令哈的气温和降水均呈显著的上升趋势,1956—2022年升温速率为0.45℃/10 a,1956—2018年降水增加速率为26.6 mm/10 a。冬季气温升高最快,可达0.75℃/10 a;夏季降水增加最多,为17.1 mm/10 a。德令哈水文站的平均流量也呈显著增加趋势,1960—2020年增加速率为1.03 m^(3)/s/10 a;夏季增加速率最快,为2.89 m^(3)/s/10 a。平均流量主要受控于降水量,气温对其影响次之。Mann-Kendall检验显示平均流量在2009年发生突变。尽管1973—1980年的蒸发量处于高值,但1956—2003年的蒸发量变化总体呈下降趋势,平均风速很可能是影响蒸发量的主要因素。湿润指数(降水量/蒸发量)呈升高趋势,表明德令哈气候近60年来朝湿润化方向发展。托素湖、尕海、青海湖湖面上涨及柴达木盆地植被覆盖度增加进一步印证了青藏高原东北部气候的暖湿化特征。

动态风向变化下风力机叶片和塔架应力及功率特性分析

风向变化显著影响风力机气动载荷分布,从而影响风力机稳定高效的运行,而气动载荷是风力机结构应力和功率变化主要影响因素之一。该文以S翼型三叶片水平轴风力机为研究对象,在旋转平台上进行风洞实验,对不同风向变化速度(0.5°、1°、1.5°、2°/s)下风力机叶片和塔架的应力以及风力机功率特性进行分析。结果表明:风向变化速度为0.5°/s时,在风向由0°变化到30°时,叶片弦向和展向应力值和风力机功率下降幅度最大;在风向由0°变化到20°时,叶片应力值和功率下降较为缓慢,风向变化结束后,风力机应力与功率会进一步减小;风向变化角度在0°~20°范围内,受叶片转速和气动载荷下降速度与风向变化耦合作用的影响,塔架应力值出现较大波动,并随风向变化速度的增加,波动出现的区间从15°~20°提前到0°~5°;风向变化结束后,叶片转速持续下降,造成塔架应力仍有不同程度的波动。结果可为考虑风向变化下运行的风力机结构设计提供一定理论依据。

过去20年城乡高中生的教育效用与教育志向:基于三个出生队列的历史比较研究

本研究采用时间滞后设计,考察过去20年我国高中生教育效用和教育志向水平的年代和城乡差异,以及二者与个体学业成绩、父母学历之间关系的年代和城乡差异。分别在1999年、2010年、2018年对来自相同的三个地区(包括城市和农村)、相同学校的高中生进行问卷调查,使用协方差分析和回归分析进行数据分析。结果发现:(1)自1999年至2018年,城乡高中生的教育效用都遵循先下降、后回升的变化趋势;在教育志向上,城市高中生无明显变化,而农村高中生教育志向上升并超越城市高中生;(2)高中生教育效用、教育志向受父母学历和学业成绩等微观因素影响,且受年代和城乡宏观社会历史因素调节。相比于其他年份,2010年时成绩较差学生的教育效用更低、2018年时成绩较差学生的教育志向更高;自1999年至2018年,低父母学历对农村高中生教育志向的影响方式由“枷锁效应”转变为“鞭策效应”。我国过去20年的社会变迁使城乡高中生对教育的价值认同发生系统性变化,且宏观社会历史因素的演变改变了教育的价值认同形成的微观机制。

适应锅炉调峰运行的水冷壁高温腐蚀预测模型

随着可再生能源大规模并网,传统火电机组作为调配能源的地位显著增强,这对锅炉灵活调峰运行的安全稳定性提出了更高要求。本文耦合烟气侧与工质侧传热,结合管壁温计算,形成水冷壁壁温分布耦合计算方法。同时,建立了用于确定还原性气氛下的燃料硫释放以及含硫组分的相互转化过程的SO_(x)生成模型。综合炉膛数值模拟、水冷壁壁温耦合计算以及包含时间维度的管壁高温腐蚀模型,提出了一种适应锅炉调峰运行的水冷壁高温腐蚀预测模型并基于Matlab GUI开发了对应软件。选取一台超临界600MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象,结果表明:采用壁温耦合计算模型和SO_(x)生成模型得到水冷壁的壁温分布和近壁面H_(2)S浓度分布准确度高,为水冷壁高温腐蚀的准确预测提供了良好基础。不同负荷下水冷壁高温腐蚀特征存在差异,壁面腐蚀程度整体上随负荷降低而降低。100%BMCR与75%THA负荷下前墙水冷壁燃烧器与SOFA之间的区域腐蚀最为严重,最大年腐蚀深度分别为276μm和233μm;50%THA与35%BMCR负荷下高温腐蚀深度在燃烧器区域的上部迅速增加至最大值,分别为224μm和256μm。多工况运行水冷壁高温腐蚀状态表现为各工况腐蚀状态的时空叠加。运用水冷壁高温腐蚀预测模型可实现通过锅炉运行参数和运行时间预测多工况下水冷壁高温腐蚀状态程度的时空分布。

优选CMIP6全球气候模式对贵州省未来气温变化的模拟

利用1986−2005年18个CMIP6气候模式及其同源的CMIP5气候模式和贵州省84个气象台站逐日平均气温、最高气温和最低气温资料,基于色度图和泰勒图,系统评估CMIP6模式对贵州省气温的模拟能力,并采用最佳模拟结果预估2023−2100年SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5未来情景下贵州省气温的变化特征。结果表明:CMIP6-MME(MME,多模式集合平均)对1986−2005年贵州省霜冻日数(FD)、生长季长度(GSL)、夏日日数(SU)、最低气温的最低值(TNN)及平均气温(Tav)的总体模拟能力最优;相对于参照期(1995−2014年),2023−2100年贵州省在SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下FD值呈现显著下降趋势,GSL、SU、TNN和Tav值均呈现显著上升趋势。另外,21世纪各个阶段各情景下贵州省FD值(GSL、SU、TNN和Tav值)相对于参照期均表现为偏少(多)的特征,且排放越高,偏少(多)幅度越大,从空间分布来看,FD(GSL)值偏少(多)幅度自南向北增加,SU值偏多幅度自东北向西南增加,TNN和Tav值偏多幅度自西南向东北增加。

末次冰期东海嵊山岛黄土粒度端元分析及其环境意义

【目的】东海岛屿晚更新世风尘黄土堆积是我国黄土在东部长三角及外延海域重要的拓展,深化这一区域风尘黄土沉积的物源特征和后期演化问题研究,对于认识晚更新世区域古环境变化尤为重要。【方法】在OSL测年和磁化率测试基础上,基于东海岛屿典型风尘黄土剖面(嵊山岛黄土)的粒度分析,开展了粒度组成的端元分析,探讨了其蕴含的古环境信息。【结果与结论】嵊山岛黄土沉积可提取出3个粒度端元(EM1~EM3),进一步分析发现EM1可能代表通过高空西风气流传输的远源黏粒组分,EM2可能代表以浮尘形式远距离悬浮搬运并随风力减弱而沉降堆积的细粉砂组分,EM3可能代表冬季风驱动下的近地表短距离搬运堆积的粗粉砂组分。粒度端元分析结果表明,高空西风输送的黏粒端元组分和远距离悬浮运移的浮尘端元组分可能是沉积剖面主要粉尘来源;综合年代学结果、百分频率磁化率和颗粒中值粒径等参数分析,认为东海嵊山岛黄土沉积过程在MIS3阶段先后经历暖湿—冷干—暖湿的旋回波动;并且,所记录的MIS3阶段气候波动以及MIS2阶段末次冰盛期和冰消期的古环境变化同深海氧同位素和古海平面变化趋势相对应,说明东海陆架区域该时期环境演变与全球性气候波动相协同。

1909年—2015年中国东北气温变化特征分析

百年尺度的中国东北气温变化研究对于该地区应对区域气候变化、制定适应性策略有重要意义。选用1950年前后均有观测记录的33个站点,建立东北地区年及四季平均气温时间序列,采用一元线性回归模型和Mann-Kendall非参数统计检验方法分析东北百年气温变化趋势,并进行气温突变检测;使用反距离空间插值法对东北百年气温变化的区域差异进行探讨。结果表明:1)1909年—2015年,中国东北地区,年平均气温增温速率为0.16℃/10 a,其中冬、春季增温显著;2)东北地区,年均温的年代际变化在1950年前出现波动,而在1950年以后呈现明显的增温趋势,20世纪后20年的增温幅度明显大于20世纪40年代,其中前者增温表现在冬季,后者增温则表现在夏季;3)经MK检验分析,东北地区年平均气温在1982年出现突变点,20世纪后期夏、秋季的增温趋势并不显著;4)百余年来,东北地区年均气温增温幅度较大的区域位于大兴安岭中北部、呼伦贝尔高平原东部、松嫩平原北部及长白山北部等地区,增温幅度较小的区域位于三江平原、大兴安岭南部、辽西丘陵、辽东平原等地区。

基于HRM技术开发水稻糊化温度基因ALK功能标记

【目的】糊化温度是影响稻米蒸煮食味品质的重要指标,ALK是控制水稻糊化温度的主效基因,开发可快速高通量鉴定ALK基因型的功能标记有助于提高水稻品质改良的效率。【方法】根据ALK基因4198位、4329位和4330位存在的单碱基差异,设计基于HRM技术检测的基因功能标记。【结果】通过PCR检测结合测序分析,筛选了ALK基因2个功能区域的功能标记ALKH4、ALKH5。利用ALKH4、ALKH5对81份籼稻品种、279份粳稻品种进行了ALK基因型检测,结果发现,16份粳稻和19份籼稻为G-GC基因型;51份粳稻为A-GC基因型;212份粳稻和62份籼稻为G-TT基因型。【结论】基于HRM技术开发的基因功能标记ALKH4、ALKH5可以快速高通量鉴定控制糊化温度ALK不同基因型,具有重要的应用价值。

钢筋混凝土拱桥加固施工次序方案及效果评价

为研究钢筋混凝土拱桥最优的加固施工次序,以一座在役4跨箱形拱桥的加固方案为背景,设计了3组针对性的加固方案,并对不同拆除加固施工次序下的主拱圈力学性能进行了分析;采用恒载应力变化率(αD)和荷载效应变化率(αN)评价了施工中拱圈的应力变化规律及加固后原拱圈的荷载效应。研究结果表明:拱上结构的拆建次序对加固后主拱圈的力学性能影响较小,但对加固过程中主拱圈的受力状态影响较大;拱顶对称拆除时αD<0,结构处于“卸载”状态,有利于拱桥施工中的受力;αN随着拱上结构恒载减小而增大,且增速减缓,故加固层材料利用率也随拱上结构恒载减小而增大,且增幅变缓;αN越大,则加固效果越好。