航空发动机整流罩新型防冰方法

在一定的飞行条件和气象条件下,航空发动机的进气部件会出现结冰现象,导致发动机性能恶化甚至危及安全.目前,防止发动机结冰的方法主要包括压气机热气防冰和电加热防冰,不可避免地要消耗用于做功的高压空气或高品位电能.本文开展利用发动机废热防止整流罩结冰的高效低能耗的新型防冰方法研究.提出了一种旋转整流罩热管防冰系统结构,建立了描述旋转整流罩热管防冰系统流动与传热现象的数学模型与设计方法,研制了典型旋转整流罩热管防冰系统原理样机;系统地开展了旋转整流罩热管防冰系统性能的数值模拟和冰风洞条件下样机防冰性能的实验验证,分析研究了发动机转速和传热量等因素对发动机整流罩热管防冰系统性能的影响.结果表明,本文建立的旋转整流罩热管防冰性能模型可以较好地预测防冰系统的性能,建立的防冰样机满足设计气象条件下的防冰要求,证明了旋转整流罩热管防冰技术的可行性.     

冰川分裂

不久前，科学家乘飞机对南极洲松岛冰川的裂冰事件进行测量并绘制了三维立体图。这次考察的裂冰缝隙长达30千米以上，平均深度为73米，裂谷底部几乎与阿蒙森海的水位平齐。科学家预计，这次裂冰事件将产生一座新的冰山。松岛冰川的上次大裂冰出现在2001年，2011年10月它再度出现明显的裂冰迹象。     

科学发现

罕见冰臼群现身福建经过实地考察,在我国著名侨乡福建长乐发现的冰臼群和冰川遗迹被素有"中国冰臼之父"之称的中国地质科学院地质研究所研究员韩同林教授确认是目前中国     

掺粉砂对冰蠕变影响的实验研究

冰川底部往往含有岩屑,从而改变了冰的力学性质。含岩屑对冰的流动影响如何,关系到冰川的动力过程和地貌作用,但冰川学家和冻土学家对之研究不多。Echelmeyer和Wang在乌鲁木齐河源1号冰川人工冰洞观测研究时发现,厚35cm的含岩眉冰层的平均剪应变率大大高于洁净冰的平均剪应变率,两者有效粘度相差约115倍。1989年,我们在该冰洞冰附     

东南极冰盖中山站至Dome A断面冰雷达探测初步结果: 冰厚和冰下地形

中国第24次南极科学考察(CHINARE 24, 2007-08)期间, 通过车载冰雷达对东南极冰盖中山站至Dome A断面的冰厚和冰下地形进行了探测, 测线总长1170 km, 其中在82%的测线上成功探测到冰岩界面, 实测数据的水平分辨率<5.6 m. 测量数据经过处理生成沿断面走向的冰厚分布和冰下地形起伏曲线. 结果显示, 断面上的平均冰厚为2037 m, 低于东南极冰盖平均厚度, 730 km处冰厚最大, 冰盖边缘位置冰厚最小(891 m), 内陆1020 km位置冰厚略大于冰厚最小值, 为1078 m; 冰下地形平均海拔728 m, 远高于东南极冰下地形高程平均值, 其中1034 km处海拔最高, 达到2650 m, 765 km处海拔最低. 内陆深处900~1170 km范围内冰下地形海拔较高, 与该段位于Gamburtsev冰下山脉区域有关. 除900 km位置冰下地形的剧烈升高在冰面造成明显的地形抬升外, 总体上, 冰下地形对冰面地形的影响不大. 在冰雷达探测到冰岩界面的部分, 小尺度的冰厚和冰下地形变化相对密集且剧烈, 表明沿断面的冰床粗糙度较大, 认为是冰流运动、冰下环境和冰下地质构造共同作用的结果. 冰雷达未能探测到冰岩界面的部分, 冰厚明显较大. 此外, 由于该段冰流运动较强, 增加了冰盖内部结构的复杂性, 导致冰雷达信号在冰体内传播的衰减严重.     

海上的“火山”

正environment环境北美五大湖上有许多与冰有关的奇景:冰碴会在岸边波浪的冲击下形成圆圆的冰球;当冬天湖面上猛烈的风刮起冰碴,使其越堆越高,看上去就像起伏不一的"冰海啸"。但其中最壮观的还数"冰火山"。当然,"冰火山"并不是真的火山,它喷出的不是火而是水,"冰火山"的喷发也不具有危险性。通常,当海面温度低至0℃或更低、足以使岸边的海水表面结冰时,"冰火山"就会形成。     

视野

土卫八上的巨型冰崩美国宇航局"卡西尼号"探测器目前已经记录到伊阿佩托斯(即土卫八,土星的第八颗卫星)表面发生的30次疑似由大陨星引发的巨型冰崩。土卫八拥有陡峭的陨击坑坑壁,还有高达19000米的山脊,这些都为冰崩创造了绝佳条件。在太阳系中,土卫八上的山崩事件之多仅次于火星。科学家注意到,从土卫八陨击坑坑壁和山脊上坠落的冰块竟然能够水平移动大约80千米的距离,大约是其坠落高度的20～30倍。而在地球上,大多数山体滑坡滑出的距离不过是山崩高度的两倍而已。不过,地球上的偏转型滑坡也能滑出很远的距离,与土卫八的巨型冰崩有些相似。偏转型滑坡的危害极大,但科学家对其产生原理一直无解。现在,科学家猜测,土卫八上的一种未知因素减少了冰崩的摩擦力,使冰崩减速及停止,这种因素或许就是闪热:冰崩过程中的摩擦力加热冰,使冰变得足够滑溜,在坠落过程中裹挟岩屑、岩块加速运动。由于这些材料移动得很快,热量     

古代的冰窖和冷藏库

现在,电冰箱已成为城市及部分农村家庭的必需品,它给人们的生活带来极大的方便。然而在几十年前,夏季食品的低温冷藏还是依靠天然冰。首先在冬季里把河流湖泊上的冰取回来,运到地窖中贮藏,一般可保存5—8个月。到夏季,再将需要冷藏保鲜的食品同冰放在一起,贮藏保鲜。我国古代历代王室都设有冰务管理机构,指派专门官吏管理有关事务。藏冰之所,称为凌阴、凌宝、冰井、冰窖等。《诗·豳风·七月》中就说:"二之日凿冰冲冲,三之日纳于凌阴。"     

火星表面真的有冰

美国宇航局2008年6月20日宣布，“凤凰号”火星登陆器在登陆前和登陆后对同一区域拍摄的照片证明，火星上确实存在冰。在拍摄于6月15日的左图中，在左下角的“雪白沟”中明显可见硬币大小的明亮屑状物。而在6月19日拍摄的右图中，这些明亮物质却消失了。科学家们确信，这些明亮物质正是冰，但是在“凤凰号”的机械臂对这些物质进行挖掘后，冰蒸发掉了。“凤凰号”当时一直在探测火星北极地区是否存在冰。     

热带湖光岩玛珥湖记录的末次冰消期东亚夏季风两步式的变化

热带湖光岩玛珥湖沉积物高分辨率的生物硅、总有机碳,总氮、总氢分析结果表明,末次冰消期东亚夏季风的变化特点十分符合两步式的冰消期模式。这一结果提供了末次冰消期两步式变化特点在西北太平洋低纬度陆地区存在的证据。     

末次冰消期冰融水事件与气候突变

末次冰消期, 巨量的冰盖从大陆和海面上消融, 导致全球平均海平面上升120~140 m. 从地质记录中至少识别出3次规模巨大的冰盖快速融化和冰融水倾泻事件, 按照发生时间先后, 分别被命名为19 ka-MWP, MWP-1A和MWP-1B事件, 其中备受关注的MWP-1A事件发生在~14.2~13.7 ka BP. 然而, 对MWP-1A事件的确切发生时间和冰融水的来源问题争议很大, 传统理论认为北大西洋淡水注入事件会引发温盐环流强度减弱, 甚至完全关闭, 因此争论的焦点在于建立合理的冰融水事件与气候突变的相互关系. 本文中总结了各类地质记录与模拟结果, 发现重大的冰融水事件并没有导致气候的大幅度变冷, 重要的气候反转期与大规模的冰融水倾泻事件之间并不一定存在因果关系. 末次冰消期的冰融水事件只是微弱地影响了大洋温盐环流的强度, 未来的研究需要重新评价淡水对气候系统的反馈作用.     

利用被动微波遥感低频亮温数据监测青海湖封冻与解冻期

根据水体和冰在微波波段介电特性的显著差异, 提出了一个利用被动微波遥感数据监测青海湖湖冰的封冻与解冻日期的方法. 利用青海湖水文站的观测和MODIS反射率数据对监测结果进行验证, 表明被动微波遥感亮度温度数据可以准确监测湖冰, 不确定因素主要来自卫星观测的重复周期. 对青海湖湖冰的长期监测结果表明: 1978~2006年间湖冰持续时间减少了14~15 d, 其中冻结日期推迟了大约4 d, 而解冻日期提前了大约10 d. 湖冰持续日数、封冻日期和解冻日期与年内月平均气温多元回归分析表明, 在0.05的置信水平下, 相关性分别为0.83, 0.66和0.89, 因此湖冰持续日数的年际变化可以反映青海湖地区的气候变化.     

二维冰的结构及其生长机制研究进展

水和冰在自然界中广泛存在,冰的结构与成核生长在材料科学、摩擦学、生物学、大气科学以及行星科学等众多领域具有至关重要的作用,这些过程往往与微观尺度上水分子与表面或者水分子之间的相互作用相关。受限于之前的研究方法和手段,尽管存在大量的实验和理论研究,冰成核和生长的微观机理却仍旧存在许多争议与疑问。因此,从原子尺度上对冰结构和成核生长过程进行准确的表征和研究具有极为重要的意义。研究者利用超高真空低温扫描隧道显微镜(STM)和非接触式原子力显微镜(NC-AFM)联合系统,通过对qPlus针尖进行化学修饰,借助针尖与水分子之间的高阶静电力,成功实现在实空间中对Au(111)表面上的双层二维冰结构的高分辨成像,确认了其"互锁式"氢键构型,并进一步通过对二维冰边界结构的非侵扰式成像,首次观测到二维冰生长过程中边界上的一系列中间态和亚稳态。之后通过结合第一性原理计算和分子动力学模拟,提出了二维冰锯齿状和扶椅状边界的两种生长机制。这在原子尺度上揭示了二维冰成核生长的过程和机理,为研究原子尺度上冰的生长过程提供了一种新途径,并能拓展到广泛的二维材料体系研究中。     

资讯

星球"火星快车"号拍摄到水凝结成的冰“火星快车”号太空飞船上的高分辨率立体相机(HRSC)拍摄的照片显示,在火星北极附近一个未命名的环形山的底部有一块水凝结成的冰。飞船在火星1343轨道上拍摄了这些照片。这个未命名的环形山位于VastitasBorealis平原,该平原大部分是在火星北半球的高纬度地区,大约在北纬70.5°、东经103°的位置。这个环形山宽35km、深2km。上图中位于环形山底部中央的明亮圆型区域就是残留的冰。由于温度和压力不足以使冰融化,因此这个白色区域终年存在。奇特星系空中现3个太阳据《自然》杂志报道,美国天文学家在距…     

格陵兰岛冰为何陡然消失

正2012年7月12日,人造卫星的观测结果惊人地显示:仅仅几天内,格陵兰岛冰竟然消失了多达97%。上一次类似事件出现在1889年。格陵兰岛冰为什么会陡然消失?这个谜直到最近才终于破解。对于格陵兰来说,1889和2012年虽然算暖和,但算不上最暖和的年份,例如1785年还要暖和些,也未出现如此大规模的融冰。那么,格陵兰岛冰陡     

冲破冰障

11月25日,"雪龙号"抵达中山站临近海面. 乱冰林立,车船难行."雪龙号"倒车、向前冲,再倒车、再向前冲……48小时中,"雪龙号"一米一米艰难地向前"爬"行.冲过厚冰的封锁后,前方终于出现了一片冰厚不足1米的连绵的宽广新冰区,船长袁绍宏立即下令进行连续破冰作业.     

南极冰盖雪冰氢、氧稳定同位素气候学：现状与展望

南极雪冰稳定同位素作为良好的气候代用指标为过去全球变化研究做出了巨大贡献. 本文系统总结了南极冰盖雪冰δD、δ¹⁸O、过量氘和过量¹⁷O空间分布规律及影响因素, 着重阐述了雪冰稳定同位素代用指标重建过去气候变化的可靠性与适用性. 在此基础上, 综述了南极深冰芯稳定同位素气候记录研究取得的最新进展, 并结合现有南极雪冰同位素研究中存在的问题对下一步的研究进行了展望.     

冰桶挑战 不忘初心

<正>前不久,一项名为冰桶挑战的接力活动,通过社交网络从北美风靡至国内,从名人圈蔓延到了社会大众。很快,这场活动也波及到了小编身边,在《科学之友》的微信群里小编看到身患感冒的同事仍勇敢接受冰桶挑战的视频,此举激励了不少群友跃跃欲试。在此,小编想提醒的是,在冰桶挑战成为一场公益表演的时候,我们需不忘这一活动的初衷:关注渐冻人。     

地球科学

甘果垂冰河退缩 左图显 示的是印度加 瓦尔乌塔卡西 区的甘果垂冰 河。甘果垂冰 河是喜马拉 雅山脉中最大的冰河之一,但是在过去的25年中,它缩短了850多米。目前它长30. 2公里,觅0. 5-2.5公里。它的     

科技传真

火星南北两极的气象 在行星上,极地的状态会随季节而发生变化。极冠的地形显示了气象的时间经过,进而成为了解行星整体气象的线索。火星的极冠是由厚厚的层状堆积物、延伸到中纬度的季节性的二氧化碳的冰、即使夏季也不融化的残留在极地附近的冰构成的。