干湿循环作用下融雪剂对玻璃纤维水泥土力学性能影响的试验研究

为研究在干湿循环作用下不同种类融雪剂对玻璃纤维水泥土力学性能的影响,制备浓度为0.2mol/L的醋酸钾、氯化镁和硫酸钠溶液作为融雪剂溶液,将养护后的无纤维水泥土和有纤维水泥土试块在不同种类的融雪剂溶液中浸泡3d,然后将试块取出放入烘干箱内分别进行8~10次干湿循环。进而分析融雪剂类型、干湿循环次数对试块表面破坏状态、强度和质量等的影响。试验结果表明:经过10次干湿循环后,醋酸钾融雪剂溶液对试块质量和强度的影响程度小于氯化镁溶液和硫酸钠溶液,说明醋酸钾融雪剂对水泥土侵蚀作用较小;试块表面裂纹随着干湿循环次数的增加逐渐增多加深,在经历相同干湿循环次数后,有纤维水泥土试块的裂纹发展程度、质量损失率和强度损失率均低于无纤维水泥土试块,说明通过添加玻璃纤维可有效提高水泥土抗干湿循环和融雪剂侵蚀的能力。

湖南冬季2次暴雪过程的对比诊断分析

【目的】湖南的暴雪天气较为少见,为了提高暴雪强度和落区的预报准确率。【方法】利用常规地面和高空观测资料及欧洲中心ERA-5再分析数据,对2021年12月25—27日(21·12)、2022年2月21—23日(22·02)发生在湖南的2次暴雪过程进行诊断分析。【结果】2次暴雪过程有强度大、影响范围广,暴雪落区较为重合的特点。2次暴雪过程也表现出明显差异,21·12过程的累计降雪量小于22·02过程,但21·12以干雪为主,22·02以湿雪为主。【结论】分析差异的成因发现:(1)22·02过程水汽辐合强度强、延伸高度高、厚度厚,动力条件由南支槽和低涡提供;21·12过程水汽条件相对弱,动力条件由冷锋强迫抬升提供。(2)21·12过程冷空气从低层南下,云中冰相粒子比例大,温度层结满足干雪条件;22·02过程中层气温下降,云中冰相粒子与水相粒子共存,地面气温在0℃以上,故以湿雪为主。

中国西北地区降水相态分离及其变化分析

降水相态的转变会对中国西北地区水资源、生态环境和农业生产活动产生非常重要的影响。为明确中国西北地区降水相态转变规律,该研究基于西北地区1961-2017年国家气象站观测的日降水、气温、相对湿度、大气压以及站点高程数据,利用湿球温度动态阈值模型对降雪和降雨进行分离,并对分离结果精度进行验证;基于此分析了区域不同相态降水的时空变化特征,探讨了雨雪分离阈值变化及降水相态的影响因素。结果表明:1961-2017年西北地区不同相态的降水量均呈显著增加趋势,降雨量的增加速率为9.80 mm/10 a,降雪量的增加速率为1.07 mm/10 a,雪雨比呈不显著减少趋势,减少速率为0.07%/10 a。但空间变化趋势具有区域差异性,总体表现为“西增东减”。西北地区极端降雪量的显著增加导致了降雪量的显著增加,而总降雪日数趋势变化不显著,主因是小雪日数的显著减少和极端降雪日数的显著增加共同所致,小雪日数的下降速率为0.25 d/10 a,极端降雪日数的增加速率为0.12 d/10 a。雨雪分离的阈值温度在年内波动较大,年际总体呈现不显著的下降趋势,临界高温和临界低温的下降速率分别为6×10^(-4)、7×10^(-4)℃/10 a,且在2008年发生突变。在流域尺度上,各相态降水变化速率随着海拔升高而升高,雪雨比则相反;降雪量的变化主要受气温和相对湿度影响,雪雨比的变化主要受气温影响。该研究对深入认识西北地区气候暖湿化背景下的水资源变化具有重要意义。

255/50R19107T镶钉雪地轮胎的设计

介绍255/50R19107T镶钉雪地轮胎的设计。结构设计:外直径735 mm,断面宽296 mm,行驶面宽度215mm,行驶面弧度高9.7mm,胎圈着合直径486.6mm,胎圈着合宽度229mm,花纹深度9.5mm,花纹饱和度66%,花纹周节数69。施工设计:胎面采用四复合结构,带束层采用2层2+2×0.25HT钢丝帘线,2层0°冠带层采用锦纶帘线,胎体采用2层1100dtex/2DSP聚酯帘布,钢丝圈采用Φ1.5 mm高强度胎圈钢丝,钢丝圈直径为493.6 mm;采用一次法成型机成型、AB型胶囊硫化机硫化。成品性能试验结果表明,成品轮胎的外缘尺寸、强度性能、脱圈阻力、耐久性能和高速性能均达到相应设计和国家标准要求。成品轮胎通过室外实车测试,具有较好的舒适性、干湿地性能和冰雪地性能。

湿雪的密实化与颗粒粗化过程研究

研究了处于自然状态下的湿雪的密实化和颗粒粗化过程 .在野外观测的基础上 ,通过应用粘滞流体模型 ,发现与干雪相反 ,当湿雪的含水率达到一定程度 (重量含水率约 5 % )后 ,粘滞度随密度增加而降低 .通过粒径量测与颗粒大小分布统计发现 ,与含水饱和的雪相同 ,在湿雪演变过程中 ,不同时刻的雪粒粒径积累频率分布曲线形状基本相同 ,且与含水饱和雪的基本一致 ,说明含水不饱和的雪与含水饱和的雪在颗粒粗化过程中具有相同的粒径分布及其演进特征 .分析还显示 。

2013年湖北省两次降雪过程对比分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料、微波辐射计及多普勒雷达等资料对2013年2月7—8日干雪过程、2月18—19日湿雪过程,从水汽、不稳定、动力及温湿层结方面进行对比分析,得出如下结论:(1)2月7—8日的干雪过程水汽层次浅薄,水汽输送支仅为700 hPa弱西南气流;2月18—19日的湿雪过程水汽充沛,水汽输送支为700 hPa强西南急流和850 hPa东南气流。(2)干雪过程低层冷平流强,层结稳定。湿雪过程低层暖平流强,冷暖交汇使大气不稳定度增加。(3)干雪过程中弱暖湿气流沿深厚冷空气垫爬升,动力辐合位于中高层,次级环流的形成减弱上升运动。湿雪过程中弱冷空气楔入到强暖湿气流底部,迫使其抬升,形成深厚上升运动区,次级环流的形成增强上升运动。(4)干雪过程整层温度<0℃,700 hPa出现冷性逆温层,-10℃层位于925 hPa附近,水汽密度、液态水含量、整层水汽含量较小;湿雪过程700 hPa出现暖性逆温层,-10℃层位于500 hPa附近,水汽密度、液态水含量、整层水汽含量较大。在上述研究的基础上给出了干、湿雪形成的三维物理模型,该模型从温湿(风)垂直层结上面体现出了干、湿雪形成的主要环境背景差异,对于干、湿雪预报具有一定的参考价值。

积雪最低含水饱和度的野外测定

在野外对处于融化期的自然积雪的最低含水饱和度进行了测定。结果显示,当下渗水流流速在毛管力起着不可忽视作用的约3×10-8～1 39×10-7ms-1时,所对应的积雪平均含水饱和度为0 05～0 07。流速在约10-8ms-1以下时,达到最低含水饱和度,平均值为0 02～0 03。在毛管力起作用的范围内,积雪的不同层位的含水饱和度有较大差异,而且差异随流速的减小而显著增加。

南方雨雪冰冻灾害过程的冻雨天气及积雪监测

2008年初,我国南方出现了罕见的大范围低温雨雪冰冻天气灾害。在整理灾害过程期间南方地区冻雨天气探空曲线后,发现我国东部低海拔地区冻雨天气的发生机制与高海拔的贵州中西部冻雨天气的发生机制有所不同。我国南方地区由于处于低纬度地区,地面积雪多为湿雪、薄雪。雪内少量液态水就能导致微波亮温值急剧上升,大大改变雪层观测辐射信号。利用南方地区积雪冻融变化时微波亮温昼夜之间的差异变化,使用被动微波数据(SSM/I)建立了一种针对低纬度南方地区积雪监测的补充方法,从而可以获得更加完整的低纬度地区积雪覆盖图像。

星载被动微波资料(SSM/I)在2008年南方冰雪灾害监测中的应用试验

2008年1月中旬至2月初,我国南方出现了罕见的大范围低温雨雪冰冻天气灾害。南方地区地面积雪的覆盖范围等灾害信息对于气象公共服务、决策服务都有着十分重要的意义。目前国内外开展的被动微波积雪研究,多关注高纬度、极地地区或高原地区的干雪状况,薄雪、湿雪的判识问题较少有人触及。而我国冰冻灾害期间,南方地区由于处于较低纬度带,昼夜温度在0℃上下起伏,雨、雪、雨夹雪天气的轮替,地面积雪恰恰多为湿雪、薄雪。积雪雪层由于液态水的存在将大大改变观测辐射信号,雪内少量液态水就能导致微波亮温值急剧上升。利用南方地区积雪冻融变化时微波亮温昼夜之间的差异变化,使用被动微波数据(DMSP-SSM/I)建立了对低纬度南方地区积雪监测的一种补充方法,结合其他积雪产品,可以获得更加完整的低纬度地区积雪分布信息。

长春市新立城水库氮磷污染源与污染负荷分析

改善新立城水库水环境,确保长春市饮用水源安全,水库污染源与污染负荷的分析研究是基础。通过采用单项指数法对水库丰水期和融雪期水环境质量进行了评价发现,氨氮(NH3-N)和总磷(TP)是水库水质超标的主要污染物。水库氮磷负荷量化选用平均浓度法和水库水质模型法,入库总负荷融雪期NH3-N1 708.0 kg/d,TP 255.0 kg/d;丰水期NH3-N 324.7 kg/d,TP 336.8 kg/d。其中,库周融雪期点源负荷NH3-N30.5 kg/d,TP 8.3 kg/d;库周丰水期点源负荷NH3-N 46.3 kg/d,TP 47.8 kg/d;库周融雪期非点源负荷NH3-N 96.7 kg/d,TP为6.4 kg/d;库周丰水期非点源负荷NH3-N 36.5 kg/d,TP 59.2 kg/d。上游来水是新立城水库主要污染来源,库周非点源负荷明显。为保证饮用水源地水质安全,水库上游流域环境污染治理和库周污染源削减迫在眉睫。

广西重大低温雨雪冰冻过程500 hPa信号场异常特征分析

利用500 hPa高度和温度信号场合成图的检验方法,分析了排名前40次广西重大低温雨雪冰冻过程的环流异常特征,研究结果表明:(1)利用冷湿指数定义这种方法选取过程具备对广西重大低温雨雪冰冻的影响程度进行评估的功能。(2)40个个例绝大部分过程500 hPa高度和温度信号场都有强的面积和强信号反应,正异常的表现更为突出。正异常一般表现的是高度场上的正值系统,也就是脊区,冬季高纬脊区发展通常配合冷平流的加强,冷空气堆积是广西持续低温雨雪冰冻过程出现的关键。(3)通过分析500 hPa高度信号场发现:乌拉尔山脊及前侧的横槽,贝加尔湖脊及前侧的东北横槽,及我国西北新疆一带不断分裂的小槽是广西产生低温雨雪冰冻天气的关键区域和关键因子。

冀南一次暴雪天气过程分析

利用NCEP再分析资料和常规观测资料,对2001年1月6日冀南暴雪过程进行分析。结果表明:偏南暖湿气流在东北南下的冷垫上爬升是降雪发生与维持的有利条件;暴雪过程以回流降雪为主,后期为西来槽降雪;暴雪发生时,有较强的上升运动和较大的水汽输送与辐合,高层辐散低层辐合、中低层正涡度的发展尤其是正涡度平流的增强为暴雪过程提供了动力条件;偏南风急流为暴雪区提供了充沛的水汽和能量;非地转湿Q矢量散度的辐合区与降雪区对应;低层高能舌的演变可以大致判断强降水出现的时间和位置;在回流降雪阶段出现对流性不稳定。

东北地区一次暴雪过程的诊断分析

利用观测资料对东北地区的一次暴雪过程作了物理量场的诊断分析。分析结果表明:1.本次暴雪是受到贝加尔湖强冷空气和江淮暖湿气流的共同影响而形成的;2.稳定的地面形势和空中冷性长波槽的过境为本次暴雪过程提供了强大的动力条件;3.北上江淮暖湿气流携带来自东海和渤海两个源地的充沛水汽到达东北地区,为东北暴雪的产生提供了水汽条件;4.高低空垂直切变明显、高层辐散与低层辐合相配置导致的强上升运动以及中低层深厚的正涡度产生和维持是东北暴雪形成的动力机制。

南方极端低温雨雪冰冻过程天气学特征分析

应用常规气象观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对我国1961—2008年的南方极端低温冰雪典型过程进行了天气学分析。1961—2008年我国南方极端低温冰雪过程共发生了5次;这5次南方极端低温冰雪过程主要是受西风槽和南支槽、中层低涡和切变线、西南急流、地面强冷空气共同影响造成的;多股冷空气不断南下,前沿冷锋抵达黔滇地区、低层冷垫上空暖湿气流强盛、垂直结构逆温长时期维持是南方极端低温冰雪过程的重要特征;根据环流特征的不同可分为西南气流和偏西气流两种类型,前者降水和降温基本上是同时发生,形成雨雪冰冻天气,而后者一般是先降水、后降温,且后期降温剧烈,以低温冰冻天气为主。

2008年初贵州低温雨雪凝冻灾害天气成因分析

利用NECP 2.5°×2.5°的日平均再分析资料和常规观测资料,对2008年1月12日—2月13日期间贵州省历史罕见的持续低温雨雪凝冻天气过程的环流特征及物理量进行了分析,并对中东部凝冻严重的前期和西部凝冻严重的后期做了对比。揭示了此次灾害天气的几个主要天气特征:(1)地面静止锋的位置关系着我省低温雨雪凝冻灾害的区域。(2)500 hPa环流前期和后期影响系统明显不同。过程期间欧亚大陆500 hPa高度场距平呈"北高南低"分布,亚洲区极涡南掉,面积偏大。(3)过程前期850 hPa冷舌明显,等温线密集;后期700 hPa气温降低,有冷舌活动,850 hPa冷舌明显减弱,低温维持。中东部和西部地区冷暖平流垂直方向上的配制不同。强盛的700 hPa暖湿气流是此次过程的主要水汽来源。

南方冬季湿雪的光谱特征分析

使用Field Spec4便携式地物光谱仪获取了南京地区冬季湿雪的光谱数据,并从太阳高度角、坡度、坡向、下垫面及混合雪几个方面进行了分析.结果表明:积雪的反射率在可见光区变化平稳,在近红外区下降迅速,1 020 nm、1 250 nm附近是积雪反射率的吸收区;湿雪状态下,太阳高度角增大的同时积雪反射率逐渐降低,而在水湿雪状态下太阳高度角对反射率影响减弱,积雪含水率成为其变化的主要影响因素;积雪反射率随着坡度的增大而增大;积雪在朝阳坡的反射率远高于背阴坡,背阴坡积雪反射率在可见光谱区受影响较大;当积雪厚度达到一定值后下垫面的差异对反射率影响有限,否则会对反射率产生较大影响;在可见光波段纯雪反射率最高,近红外波段植被/积雪混合反射率最高,林下雪的光谱反射率较低.南京地区湿雪光谱测量和分析对了解南方湿雪光谱特性和变化规律,以及对于积雪定量遥感及其参数反演具有重要意义.

一种利用多频电容辨别路面干湿的传感器系统

介绍了一种设计的利用多频电容检测路面干湿条件的传感器系统。它利用多频电容在不同的环境条件下的电容值不同来区分干湿等环境条件,对多频电容进行充放电并测量电容上的电压来辨别不同的路面环境条件。它可以辨别路面干燥、潮湿、结冰及覆雪等环境条件。首先简单介绍了系统的基本工作原理,然后重点分析了传感器系统的硬件电路和软件的实现。另外还对制作完成的传感器系统在干燥、潮湿、结冰等环境条件下进行了测试实验。实验表明设计的传感器系统可以较可靠的辨别干燥、潮湿及结冰等环境条件。

对原有融雪车系统和装置的研究与改进

针对邯郸市高速公路管理处的撒布车存在撒布不均匀、撒布精度低和融雪效率低等问题,结合现代融雪现状、撒布车结构和工作原理,对原来的装置进行改造,自主研发了一套由A-B Micro Logix 1400型PLC控制的新型预湿撒布自动控制系统。该系统解决了撒布车在撒布时存在的撒雪不均匀、融雪效率低、环境污染等问题,改造后的撒布车在同行业中处于先进水平。

不同结构型式的配网复合绝缘横担电气性能研究

为了更好指导复合绝缘横担的应用,通过试验对比研究了方管复合绝缘横担及方棒复合绝缘横担的雷电冲击电压、湿工频闪络电压、污秽闪络电压及污秽覆雪闪络电压的变化情况。结果表明:10 kV方管复合绝缘横担的50%干雷电闪络电压为388.3 kV,高于方棒复合绝缘横担的370.0 kV,但方管复合绝缘横担的湿工频耐受电压、污秽工频耐受电压及污秽覆雪闪络电压均低于方棒复合绝缘横担,最后提出了不同运行环境下复合绝缘横担差异化的应用方案。

湿Q矢量在一次冷锋降雪过程中的应用

利用常规气象观测资料和NCEP 1°×1°再分析格点资料,对2008年1月28—29日一次强降雪天气过程进行诊断分析,计算了非地转湿Q矢量流场、非地转湿Q矢量水平和垂直分布以及非地转湿Q矢量锋生函数。结果表明,非地转湿Q矢量辐合区是强降雪发生的有利区域,非地转湿Q矢量散度负值区和非地转湿Q矢量锋生函数正值区能较好地预报出未来6 h降水落区,且其中心数值大小与未来6 h降水强度存在正相关关系。