黄河主要来沙区林草植被变化及对产流产沙的影响机制

2000年以来,黄土高原林草植被状况明显改善,同期黄河水沙也明显减少.本文基于20世纪70年代末、90年代末、2010年和2013年卫星遥感影像,引入易侵蚀面积、林草地比例、林草地植被盖度和林草植被覆盖率等概念,并结合实地调查,分析了20世纪70年代以来黄河中游多沙区林草植被的规模、盖度和结构变化;引入产沙系数、径流系数和产洪系数等概念,在流域层面上剖析了黄土丘陵沟壑区林草植被覆盖状况与产沙、产洪和产水的响应关系,揭示了研究区近年水沙大幅减少的原因.研究认为,与20世纪70年代末相比,1998年以前林草植被变化不大,但1998~2013年林草植被覆盖率却由11%~25%增加到35%~55%,该改善过程恰是植被变化影响产沙的敏感阶段;高含沙洪水仍然是未来黄土高原支流的常遇洪水,但含沙量会降低.     

跨世纪航空发动机技术的发展和建议

自40年代初燃气涡轮发动机问世以来,飞机的速度、高度和机动性发生了历史性飞跃,并跨入了超音速飞行的新时代。到21世纪初,战斗机及其发动机经历了4次更新换代。目前现役主力机种是第三代,推重比为8一级,还在不断改进改型;第四代推重比10一级发动机已进入首飞。预计2003年前后装备部队;第五代推重比15－20一级发动机,可望在2020年研制成功。世界航空发动机技术呈加速发展态势,面对21世纪和知识经济时代,如何抓住机遇、加快发展,本文提出几项建议供领导参考。     

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.     

分数阶Fourier变换在信号处理领域的研究进展

分数阶Fourier变换是对经典Fourier变换的推广．最早由Namias以数学形式提出，并很快在光学领域得到了广泛应用．而其在信号处理领域的潜力直到20世纪90年代中期才逐渐得到发掘．尽管分数阶Fourier变换的定义式直观上看仅是chirp基分解，而实质上分数阶Fourier变换更具有时频旋转的特性，它是一种统一的时频变换，随着变换阶数从0连续增长到1而展示出信号从时域逐步变化到频域的所有特征．从信号处理的角度对分数阶Fourier变换的研究进展作全面的总结和系统的归纳，力图将分数阶Fourier变换从定义到应用的全程都清晰地刻画出来，既能为相关的专业研究人员提供参考，又可以为感兴趣的读者提供入门的阶梯．     

国外新闻

美国对外国科技人才依赖性增强美国国家科学委员会发布的一份最新研究报告显示 ,在2 0世纪 90年代 ,出生于国外的科学家和工程师在美国各级科技人才队伍中所占比例出现全面攀升。据《纽约时报》的报道 ,该委员会在报告中援引基于人口普查数据得出的分析结果说 ,1990年至 2 0 0 0年 ,在美国拥有博士学位的科学和工程从业人员中 ,出生于其他国家的人所占比例从 2 4 %上升到了 38%。同一时期 ,国外出生者在美国拥有硕士和学士学位的科研人员中所占份额 ,分别从19 %和 11%上升到 2 9%和 17%。用于研究外国科技人才所占比重的人口普查数据截至2 0…     

黄河下游水资源转化结构及其变化规律

在黄河下游河流生态环境需水量和河流系统功能研究的基础上,结合研究区域的实际情况,针对水资源在河流系统中的不同服务目标,将通过黄河下游各主要水文断面的水资源划分为生态环境水、资源水和灾害水3个组成部分(简称“三水”),并分别对“三水”的概念及其在实践中的意义进行了阐述.通过对1950～2001年逐日水文数据的整理分析,计算了每年的“三水”数量,探讨了50多年来“三水”的相互转化情况及其变化规律.结果表明,自20世纪50年代以来,尽管水资源优先用于满足河流系统功能最基本的需要,但可用生态环境水在比例增加的同时水量却不断减少,与黄河下游河道最小生态环境需水量的差值不断增大;而潜在可利用的资源水无论是数量还是比例均呈明显减少趋势.20世纪90年代以来,沿岸实际需水量已经超过潜在可利用的资源水量而需动用早已不足的生态环境水,使河流系统正常功能进一步受损、河道日益萎缩,进而导致灾害水在总水量大幅减少的情况下其比例及潜在危害仍无明显减小.     

脑科学进展的跨世纪回顾与展望

20世纪脑科学取得十分辉煌的成就。当此世纪之交,回顾20世纪百年来脑科学的重大进展以及展望21世纪脑科学的发展趋势,有重要意义。20世纪脑科学的进展可概括为三大里程碑：（1）神经元学说;（2）离子通道理论;（3）脑功能成像。21世纪脑科学将取得更大的飞跃。预期在21世纪除继续发展20世纪已有的成就之外,将可望在以下5个方面取得突破性进展：（1）神经元功能成像;（2）神经系统多基因病定位及老年性痴呆发病机理的阐明;（3）神经系统信息编码的研究;（4）后基因组是发子神经生物学;（5）意识、思维与情绪本质的进一步探讨。本文首次提出启动人类神经组计划（Human Neurome Project,HuNP）研究和建立神经数据库（NeuroBank)的建议,并提出其系统构建和具体实施的方案。人类神经组计划将是继人类基因组计划之后的又一伟大的生物学系统工程,它的开展对破译人脑思维起源之谜,有重大意义。     

自旋电子学功能材料进展

巨磁电阻效应的发现开拓了磁电子学的新学科,20世纪90年代,磁电子学得到迅速的发展,并在应用上取得显著的经济效益与巨大的社会效应,本世纪初,研究的重点已转移到半导体自旋电子学的新方向,并已取得重要的进展。本文将结合我们科研组的研究工作,概述从磁电子学到半导体自旋电子学材料的发展,重点介绍稀磁半导体材料研究的进展。     

基于VC的多波束声纳数据处理

多波束声纳系统是20世纪70年代兴起、80年代中、未期又得到飞速发展的一项全新的海底地形精密勘测技术。其声纳数据的处理,是一个研究热点。本文在基于对MB—System系统的分析的基础之上,提出了一种基于VC的多波束声纳数据处理方法。以SeaBeam2000数据为例,基于MB-system系统,分析了其数据格式,将其移植到Windows平台下,实现自定义数据格式的灵活输出,能够满足研究人员对于多波束数据的不同需求。     

淮河流域近50年来气候变化及突变分析

基于淮河流域1961~2015年的主要气象数据,采用趋势分析、M-K检验和R/S方法,对淮河流域的气温、降水和日照时数3个要素的时间序列进行趋势分析和突变点检验,结果显示:1淮河流域多年平均气温在时间上呈现明显突变上升趋势,其中大部分站点气温突变出现在20世纪90年代;流域南部的气温上升程度高于北部地区;从整个流域的Hurst指数分析来看,未来淮河流域的年平均气温仍将持续升高,但上升程度不显著。2淮河流域的年降水量在时间上呈现一定的减少趋势,并且发生多次降水突变现象;各站点的降水量变化不大,但均出现多次突变情况;从Hurst指数来看,流域未来的年平均降水量有上升趋势。3流域的年平均日照时数呈现下降趋势,但变化并不显著;各站点均出现明显的日照时数下降现象;从Hurst指数来看,流域未来的日照时数将继续下降。     

黄河源区水循环变化规律及其影响

黄河源区的水文循环规律在20世纪90年代发生了很大的变化.河源地区水循环变化的主要特点是在降水量变化不大而且略有增加的前提下,径流量有比较明显的下降,而且径流也更加集中在汛期.河源地区的水平衡调蓄量一直处于负均衡状态,从而导致了该地区生态环境的恶化.径流减少的主要原因是蒸发量的增加.河源区径流量与上游各水文站的径流量有较好的相关关系,河源区径流减少,整个黄河上游地区的来水量也有下降趋势,影响全流域的水资源供需平衡.径流减少后当地生态环境恶化,河道系统的水文循环发生深刻的变化.今后的演变趋势是由于西北地区温度持续变暖,21世纪的水循环的演变趋势将是蒸发量增加,径流量进一步减少.因为水利工程的修建,局部生态环境恶化态势会有所缓解,但是对于下游的生态环境影响却很复杂.     

固体火箭发动机点火瞬间流固耦合综述

流固耦合是流体力学与固体力学交叉而产生的一门新兴力学分支,它主要研究固体在流场作用下的各种力学行为以及固体变形或运动与流场的相互作用规律．20世纪90年代,美国“大力神4”助推发动机首发试验失败后,固体火箭发动机点火过程中的流固耦合现象逐渐被研究人员所认识,并在实际应用中迅速发展．本文针对流固耦合在固体火箭发动机上的应用进行了归纳和总结,分别从点火燃气流动、药柱变形和实验研究三个方面综述了国内外的发展现状与趋势．以此为基础,初步探讨了我国开展固体发动机点火瞬间流固耦合研究的方法,为固体发动机装药设计提供了一定参考．     

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.     

气候变暖条件下镜泊湖冷水性鱼类栖息地的评价

气候变暖将对寒冷地区的湖泊的水温分布和溶解氧分布产生较大的影响,进而影响鱼类的数量.为了评价气候变暖对我国北方寒冷地区冷水性鱼类栖息地的影响,本文基于热氧垂向分布数值模型开发了鱼类栖息地模型.选取了黑龙江省的镜泊湖作为代表性湖泊,选择哲罗鲑作为指示鱼类.本文采取定值评价法和热氧指数法来识别适合哲罗鲑生存的栖息地,对现有气候条件和未来气候条件下哲罗鲑的栖息地进行了评价.模拟结果表明:在未来气候条件下,哲罗鲑冬季不适宜的栖息地将减小,夏季不适宜的栖息地将加大,夏季死鱼的可能性增大.夏季适宜生存的栖息地将减少60%~90%,这意味着夏季死鱼的可能性较大.反映冷水性鱼类年内最大热氧压力的ATDO3vb值将增加2.5°C左右,这意味着哲罗鲑幼鱼的存活率将下降35%.在极端温暖的年份,ATDO3vb将增加3.8°C左右,哲罗鲑幼鱼的存活率将下降到9%.热氧指数评价法具有较广的适用性,能够用于识别和比较我国东北地区不同类型湖库的冷水性鱼类栖息地.     

零质量射流技术及其应用研究进展

零质量射流自20世纪90年代作为一项主动流动控制技术应用以来,由于其具有结构紧凑,无需气源管道等独特的优势,短时间就引起了众多研究者的广泛关注,成为目前流体力学研究的一个热点．主要从零质量射流在静止环境中的发展、零质量射流和横流的相互作用及其在控制分离流动方面的应用等三个方面进行了回顾,介绍了零质量射流在静止和有横流条件下的涡环／对发展规律、空间流场结构以及几个主要无量纲参数的影响规律,最后介绍了零质量射流在控制圆柱尾迹、翼面流动分离以及在MAV／UAV上的应用情况．     

小鼠皮肤局部缺血模型的建立

目的研究建立稳定的昆明小鼠皮肤局部缺血模型。方法取40只雌性昆明小鼠，随机分为A／B两组，每组20只。分别在小鼠背部建立深达皮下筋膜层的u型皮瓣。A组为3．3×1．5cm皮瓣组．B组为2．5×1．5CITI皮瓣组。皮瓣游离缘垫以医用橡胶，缝合切口，造成皮肤缺血模型，术后观察皮瓣发绀水肿及坏死情况，并用散斑全景实时血流成像仪（MoorFLH）检测皮瓣血流。结果肉眼观察，3．3×1．5cm皮瓣组在术后第2天，50％小鼠皮瓣末端坏死，坏死面积达皮瓣面积的（37．20±4．83）％。术后第3天100％小鼠皮瓣末端坏死。并随时间的延长，坏死面积逐渐扩大。2．5×1．5皮瓣组在术后第1天皮瓣出现发绀，水肿，发绀水肿面积占（77．46±4．51）％，术后第3，第5天发绀水肿区面积逐渐减小，至术后第7天，发绀、水肿完全消退。散斑全景实时血流成像仪（MoorFLPI）检测皮肤血流显示，术后第1天皮瓣显著性缺血（P〈0．05），术后第7天血流基本恢复到术前水平。结论成功建立了昆明小鼠皮肤局部缺血模型，为进一步研究组织微血管再生的机理和策略提供简单而稳定的动物模型。     

湖北省近50年降水时空变化特征与未来5年降水变化预测

采用湖北省郧西、老河口、麻城、恩施、宜昌、武汉6个气象台站1963~2012年降水的观测资料,运用距平统计、5年滑动平均、线性拟合等方法,分析了湖北省近50年各季节及全年降水状况,运用马尔科夫预测法对各台站2013~2017年年降水量进行了预测并用反距离权重(Inverse Distance Weighted,IDW)空间插值方法将预测扩展到其他未知区域。研究表明,湖北省近50年年降水量没有明显增减,但春、秋季降水量有减少趋势,夏、冬季呈增加趋势,夏季增雨中心在鄂东北,冬季增雨中心在鄂东南,20世纪90年代以来降水量波动性增强,稳定性减弱;预测2013~2017年年降水量鄂西北将略有增加,其他地区将不同程度减少。在此基础上,提出了湖北省各地区应对降水情况变化的对策建议,为湖北省乃至我国中部地区气候变化研究、湖北省社会经济持续健康发展提供参考。     

基于均匀金属微滴喷射的3D打印技术

均匀金属微滴喷射技术是基于喷墨打印的原理,于20世纪90年代初提出并发展起来的一种3D打印技术.它是以均匀金属微滴为基本成型单元,依据零件形状特征逐点、逐层"堆积"而实现三维结构的快速打印技术,具有喷射材料范围广、无约束自由成形和无需昂贵专用设备等优点,在微小复杂金属件制备、电路打印与电子封装以及结构功能一体化制造等领域具有广泛应用前景.由于金属材料具有熔点高、易氧化、粘性和表面张力大等特点,与非金属材料喷射沉积有很大差异.本文分析了金属微滴喷射方式及其机理,概述了此领域国内外研究现状,并结合笔者研究实践,阐述了金属微滴喷射沉积需要解决的关键技术及实例,如微滴喷射装置开发、喷射成型参数优化等,并对该技术的重点研究方向进行了展望.     

计及电动机负荷的互联电网动态等值方法

现有的动态等值方法中只能处理静态负荷,尚没有考虑电动机负荷模型．本文提出了计及电动机负荷的动态等值方法．首先提出了电动机负荷节点分群判据,将动态特性相似的电动机节点分为一群;其次对同一群中的电动机负荷节点进行化简;最后对同一群中的负荷参数进行聚合,获得等值电动机参数．算例分析表明,所提出的电动机负荷节点动态等值方法可行而且有效,等值为2个电动机负荷节点的精度高于等值为1个电动机负荷节点．     

现代农业

农业有万年以上的历史,每一次技术和劳动工具上的突破,都分使农业生产力水平提升到一个新的台阶。原始农业始于野生动物的驯化和石质农具的使用;金属农具和精耕细作技术开创了五千年辉煌的古代农业或传统农业文明;而近代生物学和农业化学的理论突破,以及育种、化肥、农药、农业机械和电力的出现又将古代农业推进到了近代农业时期。近代农业使20世纪的农业生产力获得了历史上从未有过的高速发展,但是,它带来的化学物质污染、资源破坏以及高能源消耗严重困扰着当今社会。20世纪后期,可持续发展的时代理念和以生物技术和信息技术为主体的新的农业科技革命又揭开了农业发展历程的新的一页,现代农业时代出现了。现代农业虽是初见端倪,但巳展示其鲜明特征和绚丽前景。现代农业是以生物技术和信息技术为先导的,现代技术高度密集的科技型产业;是面向全球经济和农工贸一体化经营的现代企业;是正在拓展中的多元化和综合性的新型产业;是资源节约和可持续发展的绿色产业。