红壤地区陆气耦合模式研究及其应用

本文论述了陆气相互作用研究在人类生存环境与发展区域经济中的重要意义与研究现状．在原有研究工作基础上，针对中国科学院红壤试验站地区陆气水热传输过程，提出了一个多层陆气耦合模式．对植被内部湍流交换的物理过程作了深入研究，特别考虑了叶片气孔为非饱和水汽条件下的交换情况，并且给出了修正后的根系吸水模式．陆气耦合模式分别对大气、植被、土壤作多层划分，以助于细致了解沿高度分布的各物理量．利用本模式对中国科学院红壤试验站地区油菜地陆气水热交换过程进行了数值模拟，模拟结果与实测值吻合较好．证明该模式成功地模拟了陆气相互作用过程，可为当地合理利用水热资源提供科学依据．     

红壤农田水热动态耦合模式和观测研究

本文建立了红壤农田水热动态耦合模式,分析了模式中温度变化与水分运动分层的物理原因,说明了气候状况对地表面能量交换的影响,给出了净辐射和蒸散量的计算方法,提出了有限差分计算中具有二阶精度的Euler隐式格式,介绍了红壤站的气候概况和野外观测情况.最后利用本模式对红壤花生地陆气水热交换过程进行了数值模拟,模拟值与实测值吻合较好.     

定向凝固对一种高强度铸造镍基高温合金的组织和性能的影响

研究了定向凝固对一种高强度铸造镍基高温合金的组织和性能的影响,发现合金的低倍和显微组织与定向凝固速度以及凝固后的冷却速度密切有关。定向凝固可大幅度地提高合金的塑性、热疲劳性能和中温持久性能,使瞬时拉伸及高温持久性能也有显著改善。中温(～760℃)持久寿命的提高主要是由于蠕变第二阶段的延长,而高温(～980℃)持久寿命的提高主要是由于蠕变第三阶段延长的结果。通过定向凝固改善高强度铸造镍基高温合金的高温机械性能的主要原因是消除了垂直于应力轴的横向晶界;另一个原因是获得[001]方向择优生长的柱状晶。高温固溶热处理可降低第二阶段的蠕变速度,延长蠕变第二阶段,从而进一步大幅度提高中温持久寿命,这主要是由于冷却析出的细小γ′相代替了铸态粗大γ′相的缘故。定向凝固及高温固溶热处理可提高合金的中温(～760℃)持久寿命和延伸率达3-4倍、热疲劳性能达5倍左右。消除了横向晶界的定向凝固合金中,初生MC是蠕变裂纹及热疲劳裂纹的策源地,预计降低合金的碳含量从而减少MC数量将进一步改善合金的高温机械性能。     

红壤地区近地层大气与上层土壤的相互作用动力学模型研究

本文主要论述了陆气相互作用研究在人类生存环境与发展区域经济中的重要意义与研究现状，在原有的研究基础上，针对人口密度大的低丘红壤区，植被破坏，水土流失加剧，季节性干旱日趋严重等状况，而提出了红壤地区陆气耦合动力学模式，详细描述了陆气耦合动力学模式的特点，该模式研究了大气湍流的作用与耦合效应，并将它应用于我国江西鹰潭红壤生态系统的水热输运研究，揭示红壤地区水热交换规律，同时，介绍了当地的气候概况和野外观察情况，最后，利用本模式对江西鹰潭中国科学院红壤生态试验站地区陆气水热交换过程进行了数值模拟，模拟结果与测量值吻合较好，可为研究局地生态环境和发展农业生产提供科学依据。     

高寒草甸地区陆面过程耦合模式与辐射研究

本文论述了陆气相互作用的研究意义与现状.在原有研究工作基础上,针对中国科学院高寒草甸站地区陆气水热传输过程,提出了一个多层陆面过程耦合模式,特别给出了导水率的计算模型和修正后的根系吸水模式,对植物内部湍流交换的物理过程作了深入研究.本文还介绍了当地的气候概况和野外观测情况,利用本模式对中国科学院高寒草甸站地区陆气水热交换过程进行了数值模拟,模拟结果与实测值吻合较好,证明该模式成功地模拟了陆气相互作用过程,可为当地合理利用水热资源提供科学依据.为了解植被在陆气相互作用的影响,本文又进行了敏感性数值试验.