Variable diffusion boundary layer and diffusion flux at sediment-water interface in response to dynamic forcing over an intertidal mudflat

The diffusion boundary layer (DBL) significantly limits the exchange between sediment and overlying water and therefore becomes a bottleneck of diffusive vertical flux at the sediment-water interface (SWI). Variable DBL thickness and diffusion flux in response to dynamic forcing may influence replenishment of nutrients and secondary pollution in coastal waters. In situ measurements of velocity in the bottom boundary layer (BBL) and oxygen concentration in the DBL were made over an intertidal mudflat, using an acoustic Doppler current and mini profiler. A linear distributed zone in the oxygen profile, the profile slope discontinuity and variance of concentration can be used to derive accurate DBL thickness. Diffusion fluxes calculated from the water column and sediment are identical, and their bias is less than 6%. A numerical model PROFILE is used to simulate the in situ dissolved oxygen profile, and layered dissolved oxygen consumption rates in the sediment are calculated. The DBL thickness (0.10-0.35 mm) and diffusion flux (15.4-53.6 mmol m 2 d 1) vary with a factor of 3.5 during a tidal period. Over an intertidal mudflat, DBL thickness is controlled by flow speed U in the BBL, according to δDBL=1686.1DU 1+0.1 (D is the molecular diffusion coefficient). That is, the DBL thickness δDBL increases with decreasing flow speed U. Changes of diffusion flux at the SWI are caused by variations in the water above the sediment and the turbulent mixing intensity. The diffusion flux is positively related to the turbulent dissipation rate, friction velocity and turbulent energy. Under the influence of dynamics in the BBL, DBL thickness and flux vary significantly.     

应用一改进的模式对北京夏季风、温和湿度场的模拟

对北京大学的三维复杂地形中尺度数值模式进行了适当改进,引入第2代陆面过程模式的参数化方案,在计算地表能量水分收支时更加注重植被的影响,根据植物生态和土壤的地理分布特征确定陆面参数。结果表明,改进后的模式在模拟夏季北京气温场、风场、湿度场时都取得令人满意的效果。模拟结果可为了解北京地区区域气候的形成、污染物的扩散及城市规划提供参考和帮助。     

基于分层法的通风网络图绘制算法

在对已有的算法研究之后,提出了一种新的通风网络图绘制算法,采用分层法作为绘制算法的主框架,同时将最长路径法和遗传算法嵌入到分层法中,实现通风网络图的优化绘制,减少分支交叉数,并进行了开发实现和测试.     

贮灰场防渗层结构静力稳定性数值分析

从环境保护的角度出发,针对灰水溶质运移污染地下水的问题,应用研制的混合防渗材料作为防渗层,通过有限元程序模拟贮灰场的实际运行条件,进行了贮灰场静力计算分析。结果表明：防渗层在灰场运行期间,沉降变形、应力水平及应变均不大,可保证防渗层及贮灰坝的结构安全性。     

东海PN断面障碍层和水团的季节变化特征及其可能联系

本文利用PN断面的高分辨率海水温-盐-深剖面测量仪(CTD)温度、盐度和密度资料进行分析,发现PN断面处的水团有明显的陆架水和黑潮水的交汇特征,且随着季节的变化PN断面处的水团特征也发生明显的变化.通过观测资料还确定了PN断面处障碍层是常年存在的而且具有显著的季节变化.采用曲线族拟合的水团分析方法,根据不同季节PN断面上陆架水和黑潮水的混合特征,证明了水团混合在障碍层形成及季节变化中的重要作用,发现障碍层的季节变化与陆架水团和黑潮水团混合的季节变化密切相关.夏季,陆架水团向外海延伸,浮置于黑潮水之上,此时障碍层深度最浅,障碍层厚度最大;秋季,黑潮水离岸最近,将黑潮水与陆架水的交汇处向西压迫至陆架内,此时几乎不存在障碍层,零星存在的障碍层深度较深,厚度是一年当中最薄的;冬季,由于黑潮水的核心相对于秋季向深海移动,使得陆架混合水也相应地向外海拓展,而且此时陆架水与黑潮水的交汇处不只在混合层内而是影响到跃层,此季节障碍层是一年当中深度最深,厚度最厚的;春季,黑潮水的核心以及两种水团的交汇处相对于冬季的位置更向深海移动,所以此时PN断面上的障碍层深度和厚度相对于冬季变化不大,只是位置东移.海面风场和净热通量场通过改变...     

黄河水中甘氨酸对铅(Ⅱ)与表层沉积物相互作用的影响

研究了黄河水中甘氨酸对铅(Ⅱ)与表层沉积物相互作用的离子交换率E%—pH的影响.实验结果表明:①在2×7.73×10-3mmol·L-1甘氨酸存在下,离子交换率降低;②随着甘氨酸浓度的增加,S型曲线与未加甘氨酸相比,先左后右移动;③甘氨酸存在下,转型表层沉积物比自干表层沉积物离子交换率高.     

利用CBP作为缓冲层增加有机发光器件的效率

制备一种利用4，4′-N，N′-dicarbazole—biphenyl（CBP）作为超薄空穴注入缓冲层．CBP作为一种较好的缓冲材料，改善了有机发光器件的性能．CBP阻挡部分从阳极ITO注入到有机层NPB的空穴，从而平衡了空穴和电子的注入．有缓冲层的有机发光器件比没有缓冲层有机发光器件的电流效率有了明显的提高．当缓冲层CBP为4nm时，最大电流效率在8V时达到5．66cd／A，这是没有缓冲层器件电流效率的近1．5倍．     

基于M-PML边界的Lebedev网格起伏地表正演模拟方法及稳定性分析

贴体网格作为一种"边界拟合网格",能改善传统有限差分处理起伏地表时由阶梯状网格存在所产生的虚假绕射。此外,完全匹配层(PML)技术被证明是一种能够有效消除虚假反射的重要边界条件,但采用自由地表模拟面波时,传统PML易产生不稳定现象。为实现起伏地表自由边界条件下稳定的地震波场模拟,发展一种基于弹性介质的全交错-Lebedev网格有限差分方法,并将边界条件扩展为多轴完全匹配层(M-PML)。在实现算法的基础上,通过模型试算验证新方法的正确性;并对比几种不同完全匹配层技术的稳定性差异,解释PML边界产生不稳定的机制。正演模拟结果表明,M-PML在处理起伏地表面波模拟中有更好的稳定性。     

临界情形的拟线性二阶系统的边值问题

本文研究了临界情形的拟线性二阶系统的边值问题ε(d~2x)/(dt~2)=A(t)(dx)/(dt)+B(x,t)x(o,ε)=a(ε),ε[a(dx)/(dt)(0,ε)+b(dx)/(dt)(1,ε]=β(e),利用改进的 Vasiléva 方法构造了具有任意精度的两端均具边界层且左端边界层有两个具有不同尺度 t/ε~(1/2),t/ε的边界层函数的形式渐近解,并证明了精确解的存在唯一性及所构造的渐近解的一致有效性,并给出了余项估计。     

具有多层现象的非线性奇摄动边值问题

利用匹配渐近展开法,讨论了一类边界层内有两个特异极限的具有多层现象的非线性奇摄动边值问题,得出了该问题的一致有效的零次渐近多层解.