平流层NAM异常对乌拉尔山阻塞高压的影响

使用NCEP/NCAR再分析资料, 对53年(1958?2010年)冬季的平流层北半球环状模(NAM)正、负异常下传期间乌拉尔山阻塞高压的活动特征分别进行合成分析。结果表明, 在平流层NAM负异常下传期间, 阻塞高压事件的发生频次更高, 生命期更长, 并且在空间上发展得更加深厚。阻塞高压崩溃之后, 冷空气主体偏北, 所造成的我国北方地区降温也更强。通过对E-P 通量分析发现, 在NAM负异常下传期间, 乌拉尔山区域的波动更容易向上传播, 更有助于对流层乌拉尔山阻塞高压的维持和发展。这些结果对利用平流层环流异常信号预测我国北方冬季短期气候变率, 尤其是寒潮天气有重要意义。     

潮滩动力过程影响下扩散边界层和沉积物-水界面扩散通量的变化

扩散边界层(DBL)控制了沉积物和上覆水间物质的交换,在潮流底边界层(BBL)的动力过程影响下,海洋DBL的厚度变化很大,溶解物质的扩散通量也有很大变化.因此探究影响DBL厚度和扩散通量变化的动力机制是准确估算扩散通量的关键前提,对近海水体营养盐补充和环境二次污染等问题的准确估计有重要意义.利用微尺度剖面仪和高频流速仪等对BBL的动力结构和DBL进行了联合观测.运用线性分布、剖面拐点和浓度方差法较准确地判识了DBL厚度.分别从水体和沉积物一侧计算了扩散通量,两者相差不超过6%.使用PROFILE模式对溶解氧剖面进行了精确模拟,获得了分层的单位体积耗氧速率.结果显示DBL厚度(0.10~0.35mm)和扩散通量(15.4~53.6mmolm2d1)在一个潮周期内均变化了3.5倍.通过进一步分析动力强迫对DBL厚度和扩散通量的影响,发现在平均流速控制DBL厚度占优的潮滩系统中,DBL厚度δDBL和平均流速大小U成反比,通过拟合得到了两者的关系式δDBL=1686.1DU1+0.1(其中D为分子扩散系数).扩散通量的变化分阶段受到了沉积物上覆海水和湍流混合强度变化的影响.在主要受湍流混合影响的阶段,扩散通量和湍动能耗散率、摩擦速度和湍动能的变化都有一定的正相关关系.     

长江口北槽悬沙输移机理分析

运用通量机制分解法对长江口北槽深水航道的实测水文泥沙资料进行了分析,将悬沙通量分解成了8个动力项,从平流输沙、潮泵效应输沙和垂向净环流输沙三方面综合分析了长江口北槽的悬沙输移特征。研究结果表明:在水文资料实测年份时,北槽输沙主要来源于上游来沙;平流输沙项占总体净输沙的比重最大;潮泵输沙所占比例较小;航道内的各测点的垂向净环流输沙主要受欧拉余流控制;深水区悬沙含量垂向变化明显,河口浅水区,表底余流方向不同,垂向净环流输沙作用增强。     

膜生物反应器在污水回用中的作用及膜污染问题的研究

阐述了膜生物反应器在污水回用中的作用;指出生活污水经MBR处理,含碳有机物和氨氮的去除率均大于90%,但对磷的去除率不高,出水中TOC浓度低于1mg,L,而TKN,NH4+--N,NO2--N的质量浓度都低于0.1 mg/L,NO3--N的质量浓度为0.9mg/L;RO可以提高出水水质,可达到饮用水标准,分析了膜污染的原因,提出了减少膜污染的方法.     

SPAC界面水分通量调控理论及其在农业节水中的应用

提出了农田五水(降水、土壤水、地表水、地下水与作(植)物水)的系统概念,讨论了SPAC(土壤-植物-大气)系统中水分运动过程.内容包括SPAC界面水分通量.基于SPAC界面水分耗散与调控研究,提出了农艺节水模式与应用效果.旨在推进农业节水中应用低成本高效益的农艺节水理论与技术.     

医用高能电子在介质中轫致辐射研究

目的研究医用高能电子在介质中轫致辐射带来的影响．方法利用蒙特卡罗程序EGS4软件包中的新版本EGSnrc详细地研究了高能电子束在类人体介质中所产生的轫致辐射光子的剂量和通量分布.模拟的高能电子束能量是放射治疗中常用的电子束能量（4-22MeV）.结果1）在类人体介质中同一深度处,随着入射电子能量的增加,轫致辐射产生的剂量值也增加.2）对于相同入射能量的电子,在水中和肌肉组织中的同一深度,轫致辐射产生的剂量值非常相近,但是在骨中的剂量值明显增大.3）电子在人体介质（肌肉组织、骨）中轫致辐射的剂量约为总剂量的     

基于210Po/210Pb不平衡的南大洋与南海颗粒有机物的输出与再矿化

对南大洋及南海上层水体²¹⁰Po/²¹⁰Pb不平衡进行了研究, 发现表层水体²¹⁰Po亏损, 次表层或中层水体²¹⁰Po过剩, 且颗粒态²¹⁰Po比活度与颗粒有机碳(POC)之间存在良好的正相关关系, 证实²¹⁰Po相对于其母体²¹⁰Pb的亏损与过剩可示踪颗粒有机物的输出与再矿化. 次表层水体中δ¹³C的减小及δ¹⁵N的增大等证据均支持²¹⁰Po的过剩缘自颗粒有机物的再矿化. 根据箱式模型计算得南大洋和南海表层水体POC输出通量分别为1.2和2.3 mmol C·m^-2·d^-1, 次表层或中层水体²¹⁰Po再矿化通量分别为0.062和0.566 Bq·m^-2·d^-1, 相应的再循环效率分别为52%±26%和119%±52%, 由此得到次表层或中层水体POC的再矿化通量分别为0.6和2.7 mmol C·m^-2·d^-1. 本研究的结果表明²¹⁰Po/²¹⁰Pb不平衡不仅可示踪颗粒有机物的输出, 亦可示踪其再矿化.     

SPAC界面水分通量调控理论及其在农业节水中的应用

提出了农田五水(降水、土壤水、地表水、地下水与作(植)物水)的系统概念,讨论了SPAC(土壤-植物-大气)系统中水分运动过程.内容包括SPAC界面水分通量.基于SPAC界面水分耗散与调控研究,提出了农艺节水模式与应用效果.旨在推进农业节水中应用低成本高效益的农艺节水理论与技术.     

不可压缩黏性流体基函数法的理论研究及其在三维动脉瘤中的计算

将基函数法应用到不可压缩黏性流动的数值模拟中去,采用人工压缩性技术、通量分裂法及中心格式和迎风格式相结合的技术,构造出可数值求解三维不可压缩流体N—S方程的三角函数类型的基函数格式．为了验证此方法,首先计算了有限长度的圆管内流动,解出的速度分布和压力分布除入口段和出口段外,与泊肃叶流的结果十分吻合．在方法得到初步验证后,又采用三角函数基函数及非结构网格生成技术,进一步数值地研究了二维和三维情况下动脉瘤内的血液动力学问题,计算了定常情况下动脉瘤内的速度、压力和剪切力分布并研究了动脉瘤的几何形状对血液动力学的影响．     

细菌纤维素生物合成网络的构建及代谢通量分析

构建了木醋杆菌合成细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称 BC)的代谢网络.基于流量平衡模型,通过物料衡算和Lingo线性规划,得到发酵前期和后期BC合成的代谢通量分布.代谢通量分析结果表明,葡萄糖进入磷酸戊糖途径(PPP)和三羧酸(TCA)循环,前期菌体大量合成,BC产量较高;后期形成大量无效循环,BC产量降低.由于部分代谢流流向副产物和无效循环,减少了合成BC的代谢流,造成了碳源的浪费,所以需通过遗传改造、诱变或改变发酵条件等方法,减少副产物生成,提高BC的产率.