冰面怪圈

麦田怪圈之谜还没有解开,美国一些结冰的河流上竟然出现了冰面怪圈!冰面怪圈惊现美国1993年2月的一个早上,在美国马萨诸塞州的查尔斯河上,人们发现了很多浑圆的冰圆圈,一个较大的冰圆圈,周围还围着几十个小的冰圆圈。神秘的麦田怪圈怎么会跑到了结冰的河流中?     

黑龙江红旗泡水库冰生长过程现场观测数据的剖析

为了认识水库冰生长过程和冰对水库护坡的影响,于2008年12月中旬至2009年4月中旬在黑龙江红旗泡水库进行了冰面基本气象要素及冰内和水内温度测量、冰生长过程测量以及冰物理性质的观测,获得了水库淡水冰表面总辐射、反射、气温以及冰内晶体、气泡、密度、温度和冰厚度、水温等系列数据,并综合分析了每10 m in自动记录的气象水文要素和冰生长数据。分析结果表明：近冰面冰温同冰面总辐射呈现相同的变化趋势,但每日近表面冰温与气温比值峰值发生时间比辐射峰值发生时间滞后1.4 h;积雪影响冰厚度在水库内的一致性,但总体满足热力学生长规律;冰下水温在冰融化期间快速升高。     

冬日踏冰危险多

正冬季天气寒冷,湖水、河水容易结冰,有的小朋友喜欢在冰面上玩耍。可你知道吗?在湖面、河面上踏冰是很危险的。危险一冰面滑倒伤筋骨黑镜头:"呼呼"的北风吹来,村边的小河结了一层厚厚的冰,春海和伙伴们来到河冰上玩耍。冰面滑溜溜的,大家在上面跳"太空舞"、玩"追逐跑"等,十分高兴。春海在冰面上大着胆子猛冲几步,摆起姿势要溜冰,嘴里还喊着"大家,看我的"——他     

揭开加尔湖“冰面黑圈”之谜

<正>2009年4月,国际空间站宇航员发现贝加尔湖冰面上存在两个神秘的巨大黑色圆圈。这两个神秘的黑圈是怎样形成的,当时没有人能够解答。不过最近专家们表示,他们已经找到了这两个巨大黑圈形成的原因。据报道,这两个黑色圆圈位于贝加尔湖冰面消融的中心位置。美国马萨诸塞州威尔斯里大学的海洋生态学家马里恩·摩尔说:"湖底释放沼气能够产生上升的温暖水流,在地球自转偏向力的作用下,水流发生旋转。当温暖的水流接触到冰     

超滑表面防冰与疏冰机理研究

为解决高湿度条件下超疏水表面防冰失效问题,提出了一种新型多孔超滑表面。基于自组装技术,提出新型超滑表面(HPO-SLIP)涂层表面制备方法,即通过构建超疏水粗糙多孔基底进而涂覆润滑油制备获得超滑表面,并对其润湿特性和微观形貌进行表征,最后对其防冰与疏冰特性进行实验研究。实验结果表明:与超疏水表面相比,超滑表面冷凝液滴孤立冻结,无"冰桥"扩展,结冰扩散速度慢;超滑表面与冷凝冻结液滴接触属于固-油-固接触模型,油膜动态迁移分布影响成核结冰;对于疏冰特性,超滑表面冰黏附剪切强度比亲水表面低一个数量级。综合分析发现,与亲水表面、超疏水纳米草表面、超疏水微纳复合表面相比,超滑表面具有最优的防冰传播特性与疏冰性能,可以有效减少冰积累量。     

北冰洋浮冰上的能量分量的估算

根据1999年8月中国首次北极科学考察队在北冰洋高纬度浮冰区联合冰站(75°02′N,160°51′W)获得的近冰层大气边界层观测资料,通过通量-廓线方法和SiB2(SimpleBiospheremodelversion2)模式对冰面的能量平衡分量和湍流交换参数进行了估算和模拟.结果表明,北冰洋浮冰区在消融期间冰面释放的感热和融化有效耗热之和超过了冰面所吸收的净辐射,超出的部分热量主要来源于冰深层的热量向冰面传导.模拟的净辐射比实测值系统性高估18%,模拟的感热通量比计算结果系统性低估3%,模拟的冰面热通量误差较大.尽管观测资料序列不长,表明SiB2对北冰洋地区冰面的净辐射和感热通量模拟能力较好,对其他通量的模拟需作改进.     

行进在冰缝"丛林"中

21日,机 械师们正忙着 修车。突然"嗤--" 的一声,一位机械师的一条腿插进了冰缝中,人一下 子歪向一边!还好他立即扑倒,横躺在冰面上,接着     

Q:为什么冰面这么滑?

正A:在刚刚结束的平昌冬奥会上,我们看到速滑选手们一次次打破奥运纪录,滑出55千米/小时的惊人速度;花滑选手们"翩若惊鸿、宛若游龙"地不停转圈儿;而重达19千克的冰壶居然能轻而易举地到达选手设想的任何地点。这一切都基于一个我们习以为常的事实:冰面是滑的。     

核磁共振成像原位监测冰融化及四氢呋喃水合物分解的微观过程

核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)可以通过物质在不同相态之间的亮度差别来识别物质相态的变化,冰、水和水合物之间较大的亮度对比使MRI成为监测水合物生成分解动态过程的有效工具.采用MRI原位监测了冰融化和四氢呋喃(THF)水合物分解的微观过程,从微观角度对比研究了THF水合物分解与冰融化过程的异同.冰融化和THF水合物的分解过程受传热程控,冰的融化和水合物的分解总是沿着固-液界面从外向内推进,消解速度持续加快.固相表面的"结构化水层"是冰和水合物立体结构瓦解的主要原因.THF水合物的分解过程与气体水合物不同,没有明显的"自保护效应".由于温度梯度产生的密度差异,液相产生自然对流,造成了水合物的分解及冰的融化过程中固-液界面运动的随机性.     

我们在南极内陆发现了什么?

格罗夫山位于南纬72°20′～73°10′,东经73°50′～75°40′之间,北距中山站400千米,属于东南极冰盖内陆的冰原岛峰群。在格罗夫山3200平方千米范围的蓝冰面上共出露64座独立的冰原岛峰,大体分5组沿北北东-南南西方向成岛链状分布,宏观呈现     

可消化的微型机器人清除肠胃异物

正每年,仅在美国就有约3500例意外吞咽纽扣电池的报道。如果长时间没有采取措施,电池就会对肠胃造成灼烧。前不久,美国麻省理工学院、英国谢菲尔德大学以及日本东京工业大学的研究人员,研发出一种微型的、折纸手工品一样的机器人。这种机器人被密封在冰囊内,进入胃部后冰囊融化,微型机器人便可像折纸手工般展开。而且,它还能由外部磁场所操控,通过粘滑运动,依靠摩擦力和重心的改变而沿着肠壁或胃壁前行。通过这一手段,无需进行外科手术,机器人就能够将肠胃中的异物取出。     

TmAFP抗冻蛋白与冰面结合的稳定因素的研究

抗冻蛋白能特异的结合到冰晶的表面,抑制冰晶的生长和聚合,从而保护有机体不受大冰晶的伤害。基于蛋白质与冰晶之间的结构匹配关系和识别行为的研究,抗冻蛋白与冰面结合的相对稳定,依靠抗冻蛋白的特定氨基酸序列组成的空间结构恰好与冰面的空间结构能良好的相互匹配,并且又通过氢键作用,使抗冻蛋白与冰面结合得更加稳定,从而使蛋白质与冰面结合不易脱落。     

疏水防冻路面封层制备与评价方法研究

针对我国冬季道路降雪结冰导致交通事故的问题,研究制备了一种疏水防冻路面封层(hydrophobicantifreezepavementsealinglayer,HAPSL).测试水滴滑落时间比较其疏水效果,表征疏水性能;采用层间剪切试验、直接拉拔试验和钢球捶击防覆冰试验比较其降低冰层与路面间黏附力的效果,表征防冻性能.采用车辙试验、低温弯曲蠕变试验、冻融劈裂试验以及铺砂法、摆式摩擦仪(BPT)分别验证稳定性和抗滑性能.结果表明:HAPSL具有较强的疏水及防冰抑冰性能,能够延缓道路结冰,降低冰层与路面间的黏附力;虽然对稳定性和抗滑性能有一定的不利影响,但均满足规范要求,能够确保道路的正常使用.HAPSL 具有实用价值,可为其他疏水路面、自融雪路面的研究和铺筑提供参考.     

基于无人机遥感技术的南极冰川表面冰坑监测

冰坑(ice doline)是指冰川表面因塌陷所形成的特殊地貌,由于冰坑的规模通常较小,相关的高分辨率遥感数据十分匮乏,加之其形成具有突发性和偶然性,目前的研究尚不充分.已有的研究主要通过对冰坑形成后的表面特征分析得出,对形成前冰面的应力应变状态尚缺乏有效观测数据支撑.在我国第33次南极考察期间,中山站至内陆出发基地的达尔克冰川表面发生了塌陷,形成了冰坑地貌.在达尔克冰川开展长时间序列的无人机遥感监测,获取了塌陷事件发生前后多期高分辨率无人机遥感数据.利用该数据处理得到的塌陷区高分辨率数字高程模型(DEM)和数字正射模型(DOM),分析了塌陷发生前后冰面地形变化和融池分布,发现此处冰坑地貌的形成与冰下径流、冰上的融水过程有重要关系.     

气垫船兴波破冰问题的数值计算

将求解船舶兴波问题的Rankine源数值计算方法推广应用到水面边界条件为碎冰面、纯冰面和半冰面-半水面等气垫船破冰中不同类型的兴波问题.对不同类型兴波问题采用统一形式的基本方程,通过面元法与有限差分法相结合的方法对方程进行数值离散.重点对气垫船在全冰面、半冰面-半水面上运动时的兴波进行了数值计算,兴波阻力和波形等计算结果与相关文献符合较好.     

质疑“冰臼”

“冰臼”引发学术争论,成为新闻报道的热点。该文根据现有研究文献资料,依据地质科学原理和方法,指出“冰臼”的分布区域的不可信,所谓的“冰臼”却是“壶穴”,或其它地质成因的凹坑。从形成机理推论,“冰臼”不能成为冰川的佐证,对研究冰川亦没有意义。迄今为止,现代冰川区并无“冰臼”的发现,冰川的特性也决定了“冰臼”的不存在。因此推论“冰臼”客观上是不存在的。     

杉木树煤矿层滑构造形成条件及研究意义

本文对杉木树煤矿层滑带的特征和分布规律作了观察和研究。利用扫描电镜和X光衍射得出层滑带物质成分的微观表现和组合特征;明确提出层滑构造发育的两个基本力学条件;系统阐述了褶皱过程中地层倾角对层滑强烈程度的控制作用;预测了该矿层滑薄化带的分布范围,为进一步研究层滑构造及其分布规律的预测打下了基础。     

冰表面结构及其物理特性的新探索

冰是自然界中最广泛存在的物质之一,对人类生存乃至整个自然界变化都有重要的影响,因此对其本质的研究一直吸引着科学家们的广泛兴趣．尽管上百年来科学界对冰的各种形态及其相变规律做了大量研究,但对冰的表面结构及其相应物理化学性质的了解仍然非常有限．近几年来,我们在冰表面的结构及其物理化学特性的研究中取得了一些新的进展．首次提出了可以描述冰表面氢原子（悬挂OH键）结构有序度的序参量,并发现冰表面结构在融化前比体内更加有序的现象．进一步的研究显示冰表面序参量跟冰表面分子空位的形成和小分子的吸附有着密切的联系．序参量大也就是悬挂OH键排布越不均匀的冰表面的分子越容易形成空位,而分子吸附也越容易发生．     

雪域冰窟求生大法

<正>戈登博士要把自己冻成人体冰棍吗?看起来有点怕怕呀!不好,掉进了冰窟窿"咔嚓——"一声,溜冰鞋下的冰面裂开了。瞬间,冰面上出现了一个大窟窿,而你则掉进了冰冷的     

表面纹理对水泥吸波路面微波除冰性能的影响

为了增强水泥混凝土路面除冰效率,本文制备了吸波及疏水涂层,并在此基础上,构建了8种不同表面纹理,用于探究表面纹理、吸波材料对微波升温性能的影响。首先,以石墨为微波吸收剂,掺加纳米SiO2制备了兼具疏水和吸波性能的水泥基涂层;通过机器学习改进铺砂法获得不同纹理的平均构造深度(mean texture depth ,MTD);为了评估MTD对微波升温效率、均匀性的影响,采用课题组自行研发的微波除冰车进行微波升温试验;同时,测试了普通及涂层混凝土表面的接触角,进行了冰-混凝土冰粘附性剪切试验,用于评价本文所制备涂层的除冰效果。最后,为了保证本研究设计涂层的抗滑性能,还进行了表面抗滑摆值测试。结果表明: 不同程度纹理和吸波涂层两者耦合作用增强水泥路面的吸波升温效率,但纹理对升温均匀性有负面影响;当MTD从0.41 mm(未处理表面)提高至2.11mm时,吸波涂层试件的吸波升温效率提高1.42倍。同时,涂层也显著增强了试件表面的接触角,接触角从25.5°提升至104°,进而冰粘附强度降低。当设计厚度为1.5 mm时,在满足抗滑性的同时涂层仍具有较好的吸波性能。