宇宙环境新认知——有关2019年度诺贝尔物理学奖的理解

<正>2019年度诺贝尔物理学奖同时授予了系外行星和宇宙学领域,以表彰天文学家米歇尔·梅耶(Michel Mayor)与迪迪尔·奎罗兹(Didier Queloz)在系外行星发现上做出的突出贡献,以及理论宇宙学家詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)从理论角度为现代宇宙学物理体系的建立做出的杰出贡献.诺贝尔奖委员会给出的理由是"为我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置做出的贡献",以他们3人为代表的科学家们为人类在现代科学的框架下重新认识自身与宇宙的关系提供了重要思路.一方面,让人类重新思考我们所生活的这个星球在宇宙中是否是独一无二的,对探索系外宜居星球和寻找外星生命非常重要;另一方面,使     

中国西北干旱区过度灌溉绿洲的水分收支特征研究

基于水分收支平衡原理, 观测2012年生长季张掖绿洲的水分收支分量动态特征, 探究灌溉对绿洲水分收支的影响。结果表明: 1) 无降水及灌溉时, 绿洲内40~100 cm深度的土壤含水量高 0~20 cm的土壤, 强降水事件对0~20 cm的土壤含水量影响较大, 而灌溉事件对 0~100 cm的土壤含水量有明显影响; 2) 无降水及灌溉时, 绿洲的日均蒸散发(ET)为2.83 mm/d, 降水事件后3日蒸散发量为降水之前的 1.16倍, 灌溉事件之后2日蒸散速率为灌溉之前的1.88倍, 说明灌溉对绿洲的蒸散发影响更为显著; 3) 绿洲生长季水分收支收入项(降水和灌溉, P+I)中, 灌溉占89.7%, 水分支出项主要为深层渗漏(DP), DP/(P+I)为81%; 4) 2012年生长季绿洲灌溉需水量为213 mm, 实际灌溉量比灌溉需水量多出474 mm, 远远超出所需, 水资源浪费严重。     

中国矿井瓦斯浓度检测技术现状及发展趋势

矿井瓦斯浓度检测对于煤矿安全生产及灾害防治具有重要意义。阐述矿井瓦斯浓度检测方法,并对瓦斯浓度检测方法进行较为详细的论述与分析,指出矿井瓦斯浓度检测存在的问题。针对存在的问题,提出了未来要提高瓦斯检测元件的性能、检测方法的灵敏性、测试结果的准确性、测试的响应速度,进一步降低测试仪器的尺寸和成本;随着智能化开采的投入,煤矿井下瓦斯浓度检测应配合智能化开采机械,形成新的检测监测系统,具有自动校准、实时监控的功能,基于以上功能实现快速预判技术,达到安全生产;基于仿生传感技术、计算机技术,以及智能化技术,研发新型的智能化仿生瓦斯传感器。     

王朗自然保护区表层土壤颗粒粒径分布的分形特征

以王朗自然保护区7种土壤为对象,运用分形模型研究了该区表层土壤颗粒粒径分布的分形维数,分析了分形维数与土壤理化性质如有机质含量、全氮、全磷、pH及容重的关系.结果表明,王朗自然保护区表层土壤颗粒的分形维数Dp为2.679 6～2.741 4;各土壤颗粒粒径与累积重量的对数相关系数R2＞0.85(p＜0.05);通过逐步多元回归分析,土壤颗粒的分形维数仅与粒径为0.001～0.005 mm和小于0.001 mm土壤颗粒含量呈显著正相关(p＜0.05);此外,土壤颗粒的分形维数与土壤有机质、全氮、全磷和容重的关系不显著,然而土壤有机质含量与土壤全氮含量呈显著正相关(p＜0.05).通过对王朗自然保护区表层土壤颗粒粒径分布的分形维数的探究发现,该区土壤颗粒的分形维数偏低,土壤结构相对松散,易发生水土流失,需要加强该区生态建设.     

路径容量测量中包对行为的特性分析

在理论分析和实验数据的基础上深入研究了基于包对技术的端到端路径容量测量中背景流量、数据包异常和时钟精度等因素对测量结果的影响,并利用模拟和测量的方法对包对的行为特征进行了定量分析.为了克服上述因素的影响,制定和实现了基于数据包四元组的优化策略,从而提高了路径容量测量结果的准确性和稳定性.     

模型结构与参数化差异对蒸散发估算的影响

基于2012年黑河绿洲HiWATER高密度通量观测数据,对比研究模型结构差异(单源Penman-Monteith/PM公式与双源PM公式、双源PM公式与双源三温模型)以及PM公式中阻抗参数化差异对蒸散发估算的影响.结果表明:1)与模型结构相对复杂的双源PM公式相比,单源PM公式计算的蒸散发平均相对误差(MAPE)为34...     

MATLAB与BP神经网络技术在隧道工程中的应用研究

隧道岩土是一个复杂的综合系统,各种参数具有很大的不确定性,这给我们判定其工程性质和参数带来了困难.BP神经网络则是处理复杂系统的有效工具,它具有广泛的适用性,不但能较好地拟合已知数据,而且还具有良好的预测功能.借助MATLAB的实用工具箱,用户可以不再考虑复杂的编程过程而更专注于算法.通过实例介绍了基于MATLAB的BP神经网络在隧道工程中的应用问题,探索了等差时间序列的数据处理和预报问题,认为利用其对隧道工程的测量数据进行处理和预测是有效的.     

条带式InSAR大气效应影响分析研究

针对重复轨道合成孔径雷达干涉测量(InSAR)中的大气效应问题,以伊朗巴姆地区Envisat ASAR条带模式数据为例,在开源软件ROI_PAC基础上自主编程实现了InSAR大气效应的去除,并通过干涉处理过程不同阶段的输出结果,定性及定量比较了大气校正前后的差异。研究结果表明:条带式SAR数据干涉处理过程中,大气相位一定程度上影响了残余平地相位的去除,校正后雷达视线向形变量测量误差降低了约20 mm,证明大气效应的去除能够提高InSAR测量结果的精度。     

城市化水平与水资源利用效率的关系研究——以珠江三角洲城市群为例

以珠江三角洲城市群为研究对象, 基于该区域2005—2017年人口变化、经济优化、社会发展以及水资源利用等数据, 通过构建城市化综合评价体系, 对该区域城市综合发展水平进行评价。在此基础上, 利用改进的水足迹计算方法, 对水资源利用效率进行分析, 量化及验证城市化水平与水资源利用效率之间的关系。结果表明: 1) 从城市化发展水平来看, 可将珠三角城市群划分为4个等级, 其中广州市和深圳市处于高水平城市化等级; 2) 通过水足迹计算方法, 得出2016年珠江三角洲城市群水足迹总量为580.58 亿m³, 显著大于根据《2016年广东省水资源公报》中数据计算得到的结果(289.90 亿m³); 3) 在城市化发展的不同阶段, 水足迹总量变化趋势不同, 阶段性特征明显; 4) 随着城市化的不断发展, 水资源利用效率将会提高。     

激光深熔焊接小孔内等离子体的反韧致辐射吸收研究

在假设小孔为圆柱形的基础上，通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹，对激光深熔焊接过程中小孔内等离子体的反韧致辐射吸收进行了研究，计算了小孔孔壁上吸收的激光功率密度，分析研究了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及小孔直径等因素对孔壁上的激光功率密度分布的影响．计算结果表明：小孔孔壁通过等离子体的反韧致辐射吸收的激光功率密度主要取决于等离子体对直射激光的反韧致辐射吸收，小孔孔壁的多次反射光只对小孔下部孔壁的激光功率密度分布有一些影响．随着聚焦透镜焦距的增大，小孔孔壁上吸收的激光功率密度峰值减小，但分布区域向小孔深处推移．最后，对小孔孔壁上吸收的激光功率密度与小孔的尺寸之间的关系进行了讨论．小孔的尺寸取决于孔壁上吸收的激光功率密度大小．激光功率密度越大，小孔直径越大。