江汉平原主要气候变化特征

根据江汉平原8个气象观测站1961年-2004年的气象资料，对该区气候变化特征进行分析，结果发现，该区年平均气温呈现上升趋势，气温增加倾向率为0．259℃／10a，平均最低气温有明显增加趋势而平均最高气温变化幅度不大；秋、冬两季气温上升明显；1993年是江汉平原气温突变年。该区年降水量呈现上升趋势，降水增加倾向率为42．39mm／10a；降水年际间变化明显，年际问变异系数和极值比分别为0．174和1．97；该区存在明显的3个连丰和2个连枯阶段。该区干燥度指数升高，气候向湿润化发展。该研究结果能够更好的指导该区农业生产和湿地保护，同时为政府部门决策提供气象依据.     

珠江入海水沙通量变化特征

入海水沙通量的近期变化是流域与海岸相互作用研究的焦点和核心内客.本文利用滑动平均法、秩次相关检验和线性回归检验等方法,对控制珠江入海水沙通量的博罗、马口和三水三个水文站1956～2000年的水文资料进行分析.结果表明:珠江入海水沙通量在年内呈季节性变化,4～9月份八海流量分配占全年的74.3～88.8%,含沙量占91.7～96%;三站含沙量在20世纪90年代之后均呈下降趋势,与同期流量比较,博罗、马口舍沙量产生突变并呈减少趋势,三水站流量相对同期舍沙量则产生突变并呈增加趋势.     

黄河下游河道主河槽萎缩特征及其判别参数研究

采用时间序列分析方法对黄河下游河道断面形态参数变化趋势及其变异点进行了系统分析,结果表明:从20世纪50年代以来,断面形态参数发生了趋势性变化,表现为主河槽呈逐年萎缩的态势,且这种趋势在未来仍将延续;黄河下游主河槽萎缩的主要特征是平滩流量和平滩面积的显著下降,相应的平滩河宽、平均水深、最大水深等出现不同程度的下降,同时还伴随着平滩水位和宽深比的上升.提出了黄河下游河道主河槽萎缩的判别参数与判别标准,分析认为下游河道主河槽在70年代开始初步萎缩,90年代以后进入严重萎缩期;提出了三门峡出库水沙过程不协调指数,表明三门峡水库修建后水沙过程不协调性呈增加的趋势;建立了下游河道主河槽萎缩参数与三门峡水库出库水沙过程的响应关系,指出通过水库调控进入下游的水沙过程,特别是调控出库水沙不协调指数,可以缓解和改善下游河道主河槽的萎缩状况,恢复与维持下游基本的输水输沙通道.     

基于动力学结构突变的混凝土坝裂缝转异诊断方法研究

提出了混凝土坝裂缝转异诊断的动力学模糊互相关因子指数法,并利用该方法检验了Logistic时间序列由倍周期分枝走向混沌的结构突变过程,表明该方法具有鉴别时间序列内在动力学层次和检测其突变特性的功能.考虑到混凝土坝裂缝系统是一个开放的、耗散的以及复杂的非线性动力系统的特点,引用上述提出的分析方法对某混凝土重力拱坝下游面裂缝进行动力结构突变分析,发现了该坝裂缝存在两个明显的动力结构突变点,由此实现了混凝土坝裂缝的动态转异诊断;由于动力学模糊互相关因子指数法可以直接依据实测的裂缝开合度序列对大坝裂缝进行转异诊断,因此该方法具有较好的实际应用前景.     

温度对超塑性拉伸稳定变形影响的力学解析

从应力为应变、应变速率和温度的函数的状态方程出发, 导出包含应变硬化指数、应变速率敏感性指数和本文引入的温度敏感性指数、温度起伏指数, 建立了分析超塑性拉伸载荷稳定变形的微分本构方程和几何稳定变形的变分本构方程, 并根据塑性基本理论的普适条件, 进行了温度连续上升条件下和沿试样轴线存在温度不均匀条件下的载荷稳定变形和几何稳定变形的理论分析. 结果表明温度连续上升的快慢和温度的不均匀的大小对稳定变形有影响, 温度上升越快, 温度越不均匀, 载荷稳定和几何稳定所对应的均匀应变越小; 应变硬化效应是超塑性拉伸变形稳定性的必要条件, 在载荷失稳时并不同时产生几何失稳, 而是能持续一段均匀变形才出现; 在超塑性温度区, 恒温不是呈现超塑性的必要条件, 但是在变形过程中温度上升的越慢, 温度越均匀, 变形的稳定性越好.     

基于能值分析的生态经济系统综合研究:以河南省为例

基于能值分析方法,对1990~2011年间河南省生态经济系统的能源和自然资源利用状况、投入与产出、环境承栽量和可持续发展指数等进行综合分析与评价。结果表明:1990~2011年河南省生态经济系统总能值输入呈递增趋势,从1990年的1.61×10~(23)sej增至2011年的7.46×10~(23)sej,其中不可更新资源能值投入由1.51×10~(23)sej增至6.91×10~(23)sej,占能值总投入中的比重约94%;人均能值和能值密度分别从1.86×10~(15)sej上升至7.94×10~(15)sej,0.97×10~(23)sej·m~(-2)上升至4.47×10~(12)sej-m~(-2);环境承栽量从14.27上升到66.85,能值投资率从0.004上升到0.08;可持续发展指数呈显著降低趋势,从19.30下降至0.19。从整体上说明河南省生态经济系统正处于不可持续性的消费型发展阶段。     

中国高校产学合作效率:测算及外部环境因素的影响

为了测算高校产学合作效率并探析外部环境因素对其的影响,采用随机前沿分析(SFA)法测算2009~2015年中国24个省区高校产学合作效率,深入考察高校产学合作效率的区域差异,并实证分析地方政府支持、市场中介组织发育及知识产权保护三个外部环境因素对高校产学合作效率的影响。结果表明,中国省际高校产学合作效率整体偏低,且差异较大、分化明显。横向来看,东部地区效率值高于中部地区,中部地区又高于西部地区;纵向来看,全国及三大区域的效率演进趋势一致,均呈现上升趋势。区域知识产权保护水平对于高校产学合作效率的提升有显著正向影响,而地方政府支持力度、区域市场中介组织发育水平的提升作用不大。文章最后,在此基础上提出了若干政策启示。     

低碳经济下中国CO_2排放量预测分析

为了准确分析CO2的排放量以便有效控制其释放,统计收集我国历年CO2总排放量及各类能源消耗的CO2排放量分别构成时间序列,对每一个时间序列分别利用GM(1,1)模型、DGM(1,1)模型、微分Verhulst模型以及差分Verhulst模型进行拟合,并比较它们的拟合精度。最后分别选取拟合精度最高的模型对各类能源消耗所释放的CO2量以及CO2总排放量进行预测。预测结果表明:我国CO2总排放量及各类能源消耗所排放的CO2量在未来一段时期内将迅速增加,但由天然气消耗所排放的CO2量的增速明显高于煤炭与石油所排放的量。且煤炭和石油消耗所排放的CO2量的增长率有下降趋势;天然气消耗所排放的CO2量的增长率有逐年上升的趋势。最后,根据目前CO2排放量状况提出一些政策建议以供参考。     

高温作用下岩石力学性能的实验研究

采用电液伺服材料力学试验系统对常温~800℃高温作用下大理岩、石灰岩、砂岩的力学性能进行了研究. 考察了三种岩石的全应力-应变曲线, 给出了其峰值强度、峰值应变、弹性模量E随温度的变化特征. 研究结果表明: (1) 大理岩的峰值强度、弹性模量在常温~400℃内呈现起伏变化; 400℃后则呈平缓下降态势. (2) 石灰岩的峰值强度、弹性模量在常温~200℃内, 随温度升高呈下降趋势; 在200℃~600℃内变化不大; 当T>600℃后, 呈现出急剧下降现象. (3) 砂岩在常温~200℃内, 峰值强度呈下降趋势, 弹性模量变化不大; 在 200℃~600℃内, 峰值强度呈上升趋势, 弹性模量变化不大; 当 T>600℃后, 峰值强度、弹性模量均急剧下降. (4) 对于峰值应变, 石灰岩在常温~600℃变化不大, 当 T>600℃后, 峰值应变急剧上升; 大理岩、砂岩的峰值应变在常温~200℃之间随着温度升高在降低, 当 T>200℃后, 峰值应变迅速增长. 研究结果可为相关岩体工程设计与研究提供参考.     

基于文献计量的地球关键带研究态势分析

地球关键带自2001年由美国国家研究理事会(NRC)正式提出后,美国、南非、中国和欧盟等国家和地区相继组织和部署了地球关键带研究项目,制定相关的研究计划,同时,建设了长期野外观测网络站点,以加强和促进地球关键带研究。本文基于SCIE文献数据库中2001~2015年与地球关键带研究相关的论文、研究综述和学术会议论文等分析发现:近15年,国际地球关键带研究论文总体呈增长趋势,并存在较大的波动;美国及美国研究机构在地球关键带研究的论文数量方面占绝对优势,中国研究机构的研究实力仍需进一步提高;从研究热点变化来看,各主要国家和机构所共同且最为关注的研究主题为关键带、水文学、土壤等;此外,跨学科研究已成为地球关键带研究的重要组织模式之一。最后,结合我国实际,提出了未来我国应该重点开展的4个研究方向。     

CO_2/CH_4在伊利石中的吸附特性研究

采用巨正则蒙特卡洛方法,对CO_2/CH_4混合物在页岩储层黏土矿物—伊利石孔隙结构中的吸附特性进行研究。模拟结果表明,随着地层深度的增加,在同一CO_2注入比例下,CH_4的吸附量呈现先增加、后趋于平缓的趋势;CO_2的吸附量变化较大,在CO_2注入比例不超过2时,吸附量先增加,在1Km左右(CO_2超临界点对应的地层深度附近)达到最大,然后开始下降,并逐渐趋于平缓,CO_2注入比例大于2时,吸附量先增加,在1Km左右达到最大,然后开始下降,之后又开始逐渐上升,并在地层5Km处时,趋于一个稳定值。随着CO_2注入比例的增加,同一地层深度处,CH_4的吸附量逐渐变小,且减小的趋势逐渐变缓;CO_2的吸附量逐渐增大,且增大的趋势逐渐变缓,而在地层5Km处时,当注入比例大于2时,CO_2的吸附量已达到饱和,不再随注入比例的增加而变化。通过对这些规律的研究和分析,并结合页岩气藏实际的开发条件,可为页岩气藏的高效开发提供一定的理论依据。     

基于专利分析的细胞治疗技术在抗癌领域的发展态势

以德温特创新索引专利数据库为依托,对2006~2016年间相关专利进行检索,综合运用统计分析和可视化分析,进行细胞治疗技术专利申请趋势分析、学科类别分析、专利权人构成分析、发明人合作网络分析、专利热点领域分析、德温特手工代码技术演进分析、高被引用专利分析,研究结果显示:1)该领域细胞治疗技术专利申请呈现波浪式上升状态,技术涉及学科高度集中;2)欧美等发达国家引领技术发展方向,但整个领域技术合作范围相对有限,合作程度比较低;3)该领域热点主要集中在细胞来源、细胞培养、抗原抗体制备、细胞体外诱导材料、工艺、体外抗炎抗感染及药物组合治疗等方面;4)从时间演进变化看,细胞来源与细胞培养是恒定主题,随着技术的发展,工艺的优化、治疗方案的多样化方面的专利正逐步涌现,成为新的焦点。立足我国产业发展实际,本文进一步提出了细胞治疗技术在抗癌领域的发展建议。     

NSF材料科学十年——基金项目分布及趋势变化分析

结合文本挖掘技术与定量分析方法,以美国国家科学基金会(NSF)材料学部2007~2016年十年基金资助项目为分析数据,从项目的资助机构分布、重点资助方向、资助类型等角度开展统计分析,展示了学科总体资助趋势变化与重点资助项目构成。同时利用隐形语义模型和K-means++聚类算法对项目申请书摘要进行主题分析,并使用回归拟合分析项目主题的投入金额变化趋势,直观展现了项目主题十年间的发展变化趋势。通过基于数据的统计分析与文本挖掘分析,客观地呈现了NSF材料学部资助项目的发展轨迹、现状与未来发展趋势。研究发现,NSF材料学部的资助金额近年来呈持续下降的趋势,2011年之后几乎不再资助大型研究中心与大型仪器设备;在通过聚类分析方法发现的47个材料领域项目主题中,NSF对材料相关仪器设备的投入不论是资助金额还是资助数量均远高于其他项目主题,尤其重视射线光源和显微镜成像等材料相关表征设备。从主题的资助金额时序中可以看出,"晶体生长"和"界面研究"两个主题在过去几年内的资助金额增长最为迅猛,可能是材料领域近期的资助热点。     

低温/宽温域下自润滑关节轴承摩擦学性能研究

针对我国大型低温风洞设计建设中关键运动执行机构的运动精度和稳定性需求,开展了低温/宽温域环境下,自润滑关节轴承的摩擦磨损规律和模拟服役性能研究.自主研制了低温关节轴承试验机和适用于低温工况的自润滑关节轴承,开展了113～323 K宽温域范围内的摩擦磨损试验,研究了温度、载荷对关节轴承整体摩擦系数的影响规律,并开展了关节轴承的低温耐久性试验.研究结果表明:随着环境温度的降低,关节轴承的动、静摩擦系数均呈现先上升后平稳或下降的趋势,反映了热激活效应和自润滑材料理化特性对其摩擦性能的综合影响规律;温度高于153 K时,较高载荷有利于摩擦转移膜的形成,从而导致摩擦系数降低,然而当温度低于153 K时,几乎难以形成转移膜,载荷越大磨损越严重,因此摩擦系数在高载荷下反而更大;经过113 K低温下30000摆次试验,关节轴承的动摩擦系数略有升高,但仍低于0.18;轴承磨损量不大于0.08 mm,外圈内表面上织物磨损均匀,并在内圈表面形成转移膜以起到润滑作用.     

中国沿海城市经济增长与环境污染脱钩研究

为揭示中国沿海城市经济发展与环境污染相互关系的时空演变特征,借鉴脱钩理论,运用熵值法和基于IPAT方程的脱钩指数模型,选取工业固体废物排放量、工业废水排放量和工业二氧化硫排放量三个指标,实证研究17个沿海城市2007~2013年经济发展与环境污染2个子系统的脱钩关系。研究表明:(1)由于国家环境保护政策实施的效果以及产业结构的高级化,2007~2013年沿海城市经济发展与环境污染之间经历了绝对脱钩-相对脱钩-未脱钩-相对脱钩-绝对脱钩的过渡过程,未来将继续保持绝对脱钩的态势。(2)脱钩效应存在时间和空间差异,受2008年北京奥运会的影响,脱钩状况出现了局部波动变化;整体而言,沿海城市的中北部城市脱钩状况较好,南部沿海城市的脱钩程度不理想。     

阳极氧化制备新颖的TiO_2多孔纳米结构膜及其形成机理与应用

采用两步阳极氧化法在钛箔片上制备了TiO_2多孔薄膜,随着阳极氧化的进行,Ti片表面依次出现上下双层纳米多孔结构、内外双层(芯壳)纳米管阵列结构和单层纳米管阵列结构等典型形貌,结合不同时间段的阳极氧化膜的表面形貌、晶体结构、X射线光电子能谱、电流密度随时间变化曲线等,分析了随着氧化进行钛片表面多孔TiO_2纳米膜典型形貌可能的形成机理.上下双层结构纳米多孔膜可能是因为纳米孔孔径强烈依赖于电流密度,而起始阶段的电流密度大小指数下降导致出现上层大孔下层小孔的双层结构;内外双层结构纳米多孔膜的形态可能来自于氧化钛纳米多孔膜从内至外由成分和可溶性不同的氧化钛构成导致;随着氧化进行,内层可溶性大的氧化钛结构逐渐溶解,形成的常见的TiO_2纳米管阵列结构.将阳极氧化得到的稳定的TiO_2纳米管薄膜作为光阳极组装成染料敏化太阳能电池,研究了其光电性能.基于未经修饰处理的TiO_2纳米管阵列光阳极,其组装电池的能量转换效率(η)可达5.88%,将TiO_2纳米管阵列光阳极进一步采用常用的TiCl_4溶胶处理后,其效率提高到8.47%,在能源转化方面展现了较好的应用前景.