水循环的地质演变:研究现状与关键问题

由大陆-海洋-大气之间水的3种相态(固态-液态-气态)相互转换和位移构成的水循环,是地球气候系统的主要过程之一.太阳辐射量在地球表面分布不均匀,是地表水循环的基本驱动力.水循环与碳循环密切关联,是气候系统演变中的两条主线.不同时空尺度的水循环和碳循环受天文、地质和生物因素以及它们之间相互作用的控制,揭示水循环地质演变过程及其与气候变化之间的关系,可为了解当今水文气候变化提供宝贵启示.通过水循环地质演变研究现状回顾,提出如下5个科学问题应在未来予以重点关注:(1)雪球地球时期的水循环;(2)植被起源和演化对水循环的影响;(3)深时热带辐合带(inter-tropical convergence zone, ITCZ)的演变与水循环;(4)暖室期地下水与海平面变化;(5)深时水循环中的氧同位素示踪.同时建议我国未来亟须加强的4个研究方向:(1)深时冰室期向暖室期转变中的水循环;(2)深时水循环与生态系统演变;(3)深时水循环研究方法的发展;(4)深时水循环与长周期地球系统演变的数值模型.     

破解自杀之谜

神经系统是机体内起主导作用的系统。内、外环境的各种信息,由感受器接受后,通过周围神经传递到脑和脊髓的各级中枢进行整合,再经周围神经控制和调节机体各系统器官的活动,以维持机体与内、外界环境的相对平衡。神经系统出现问题会引起各种异常行为,有时还包括自杀……     

基于水资源通用配置与模拟模型的邯郸市水资源优化配置

为实现区域水资源的动态调控,立足河北邯郸市水资源本底条件差且管理需求高的现状,利用水资源通用配置与模拟(general water allocation and simulation, GWAS)模型构建了基于自然-社会二元水循环的动态邯郸市水资源配置模型,在选用1980—2016年和2020年相关数据分别对模型水循环模块和配置模块开展参数率定和验证的基础上,对区域2025年和2035年平水年(保证率P=50%)、枯水年(P=75%)的水资源分别进行配置。结果表明：邯郸市2025年平水年和枯水年的配置水量分别为22.43×10⁸ m³和21.53×10⁸ m³,缺水率分别为11.70%和22.13%,缺水口主要在农业;2035年平水年和枯水年的配置水量分别为25.02×10⁸ m³和23.31×10⁸ m³,缺水率分别为4.53%和21.81%,其缺水情况较2025年明显改善;受邯郸市天然水资源匮乏和西高东...     

基于不确定性的2D激光雷达和摄像机标定方法

为了解决2D激光雷达和摄像机标定受多解问题的困扰,提出基于不确定性的标定方法,通过改进真解选择机制来提高标定的置信度和准确度.首先,基于观测不确定性的似然度对多解的优劣进行评价,提高真解的置信度.其次,将激光点和边界直线的几何约束引入到真解选择的误差度量,提高真解的准确度.试验结果表明:在不同的棋盘格个数下,相比Francisco方法和Zhang方法,所提方法的有效解概率分别提高了2%~20%和30%~260%;在不同的噪声水平下,相比于Francisco方法和Zhang方法,所提方法的旋转矩阵精度提高了1°~5°和3°~14°.试验结果表明所提方法标定结果的可靠性和准确性更高.     

FPSO串靠外输作业溢油风险分析及应对措施

深入研究浮式生产储卸油装置（FPSO）串靠外输作业溢油风险问题,通过归纳、总结FPSO串靠外输作业的特点和溢油原因及可能导致的环境和经济影响,提出一系列应对措施,包括加强天气的预测及前期准备工作、设备定期检查和隐患整改、人员技能提高、各项安全制度的贯彻执行等,从而有效降低FPSO串靠外输作业溢油风险,保护海洋生态环境,保障经济利益,也可为相关领域的研究提供借鉴。     

天麻和苦荞复配液对灰树花胞外多糖合成的影响及其发酵动力学研究

通过向灰树花发酵体系中单一添加天麻醇提物、苦荞醇提物及两种提取物的复配液,研究其对灰树花菌体生长和胞外多糖合成的影响,同时对添加复配液后发酵体系中的残糖(还原糖)含量、pH值的动态变化进行研究。结果表明:当复配液中天麻醇提物添加量为7g/L、苦荞醇提物添加量为5g/L时效果较佳,相比空白组(未添加提取物)和单一添加组(天麻、苦荞),胞外多糖产量分别增加了49.08%、13.76%、33.88%,菌丝体生物量分别增加了51.10%、11.35%、26.69%,均显著地高于空白组(P＜0.01)和单一添加组(P＜0.05)。发酵动力学研究表明,灰树花菌体生长和胞外多糖产量在第7天达到峰值,复配组相对于空白组能消耗更多的碳源物质促进胞外多糖的合成。因此,天麻和苦荞中的有效成分能够显著促进灰树花菌体生长与胞外多糖的合成。     

甲基营养型芽孢杆菌产胞外多糖发酵条件及生物活性研究

针对一株从传统酒曲中分离出的高产胞外多糖的菌株,经16S rDNA鉴定,得知该菌株为甲基营养型芽孢杆菌GSBm-1,采用单因素实验及响应面法优化其培养条件。实验结果表明,在培养基组成为酵母提取物5.0g/L、胰蛋白胨10.0g/L、氯化钠10.0g/L、大豆蛋白胨40.0g/L、蔗糖26.0g/L、pH值6.26,培养温度37℃、培养时间48h、转速140r/min、接种量4%的条件下,胞外多糖的产量达到最大值,为(520.1±1.2)mg/L。对胞外多糖的生物学活性进行研究,结果表明,胞外多糖具有抗氧化作用,能够清除DPPH和ABTS⁺自由基,对Fe²⁺有螯合能力。此外,胞外多糖对α-葡萄糖苷酶有抑制作用,因此具有降血糖作用。实验结果以期为微生物胞外多糖的工业生产以及食品产业的功能性原料研发提供技术参考。     

天麻中香草醇对灰树花菌丝体生物量和胞外多糖合成的影响

为探讨天麻醇提物特征成分香草醇对灰树花菌丝体生物量和胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)合成的影响,在灰树花发酵体系中添加不同质量浓度的香草醇,采用苯酚-硫酸法测定多糖含量并记录菌丝体质量。研究表明:一定质量浓度的香草醇对灰树花菌丝体生长和EPS合成有促进作用;香草醇质量浓度为200mg/L时,促进灰树花菌丝体生长和EPS合成的效果最佳,相比于空白组(未添加香草醇)分别增加了21.1%和19.9%,均显著高于空白组(P＜0.05)。此外,在香草醇参与的灰树花整个发酵过程中,发酵第13天开始生物量和EPS产量趋于稳定,第14天时灰树花菌丝体生物量和EPS产量为最大值,分别为(1.42±0.01)g/L和(2.10±0.03)g/L,但低于天麻醇提物和对羟基苯甲醛实验组;且第14天同第0天相比,香草醇含量降低了68.3%。香草醇作为天麻醇提物中的特征成分可以被灰树花用于自身菌丝体生长和EPS的合成。     

MMV模型下无源双基雷达低空目标微动特征提取

基于频分复用模式下的正交频分复用信号外辐射源双基雷达模型,对带旋翼低空目标进行回波建模,得到目标微动参数与回波微多普勒参数间的关系.在此基础上,针对数据缺损条件下的低空目标回波,采用基于多重观测矢量(MMV)模型并结合稀疏重构方法,实现了目标微动特征参数的提取.仿真结果表明:针对低空微动目标,该方法提取参数的均方误差可达到10-3量级.相比于单重观测矢量模型,该方法能更加准确实现数据缺损条件下的微动参数提取,耗时随模型重数的增加而减少,可为实际环境下低空目标微多普勒特征提取提供参考和借鉴.     

BCCP外压承载能力原型试验

为了研究钢筋缠绕钢筒混凝土压力管(BCCP)的外压承载能力,设计了三个不同管径的BCCP外压现场原型试验.在管径为1 800 mm的BCCP上布置应变片和位移计,揭示各部位的受力变化规律,并建立有限元模型与试验进行验证.试验结果发现BCCP从生产时施加预应力到最终破坏可分为4个阶段:管芯受预应力钢筋环向作用力阶段;两侧管腰处保护层开裂前整管承受外压弹性阶段,对应于试验中外压小于800 k N的阶段,此时各组分应变随外压呈线性增长;管芯顶部和底部受拉开裂阶段,试验中当外压达到1 600 k N后,管芯顶部和底部混凝土相继受拉开裂;管芯腰部附近混凝土被压溃阶段.