中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的"普遍风浪谱"和"涌浪谱",发展了第三代海浪数值模式;提出了"准调和分析方法"和"潮汐潮流永久预报"等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了"棉兰老潜流",揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了"南海内波潜标观测网",实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流"边缘不稳定"的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军

海上溢油迁移转化的双层数学模型

海上溢油的双层数学模型将泄漏在海域中的溢油考虑为表层油膜和分布在整个水体中的悬浮油滴两层组成。采用Lagrangian追踪法模拟油膜的输移扩散。在此方法中，油膜可用大量的小油滴表示，对每个油滴都规定随时间而变化的坐标系，油滴的运动受到风、潮流和周围油的浓度影响。油的迁移过程包括对流、扩展、湍动扩散、附着在岸边以及沉降到海底等过程．转化过程包括挥发、溶解、乳化等。此外，光化学反应、生物降解能够改变油的特征以及减小油的污染，该模型可以用于瞬时和连续溢油的情况，不仅可以用于模拟油，也可以模拟其它与油的密度相近的有害物质的泄漏，水动力学模型采用美国普林斯顿海洋模式（POM）。该溢油模型已应用于渤海海峡突发性溢油事故的模拟与预报

Static force simulation analysis of lunar rover based on double stage half-turning mechanism

以基于二级半转机构月球车为研究对象,对月球车进行了静力学分析。建立了月球车在平地行走和爬坡行走的力学模型,并结合正向运动学分析结果,对月球车所受地面支持力进行了仿真分析,给出了月球车所受支持力随驱动轮腿电机转角和斜坡坡度角的变化曲线图。仿真结果表明,月球车在爬坡行走过程中,摩擦因数不能大于0.9

Application of Nano-CaCO_3 for Preparation of Redispersible Polymer Powders

[中文文摘]通过控制适当的工艺参数,采用喷雾干燥法成功制备了VAE类可再分散聚合物粉末.喷雾分散体的粘度为50~300 mPa.s,固含量为40%~45%,热风进口温度为150~200℃,出口温度为60~90℃,雾化器转速为18 000~27 000 r/min.为延长可再分散聚合物粉末的使用年限,以不同粒径的碳酸钙粉末作为抗粘剂进行性能对比,最终选择粒径为10~100 nm的碳酸钙粉末作为抗粘剂,可有效防止聚合物粉末颗粒在常温下重新聚集而结块,且能显著增强可再分散聚合物粉末对水泥砂浆的改性效果.SEM图表明其原因在于纳米碳酸钙颗粒在聚合物颗粒表面形成一层包裹层,且大量分布于聚合物颗粒之间.[英文文摘]One kind of VAE redispersible polymer powders were prepared by the method of spray drying with fit technical parameters.The viscosity of sprying dispersoid was 50 to 300 mPa·s,the solid content was 40 to 45%,the inlet temperature was 150 to 200℃,the outlet temperature was 60 to 90℃,and rotate speed of sprayer was 18 000 to 27 000 r/min.In order to prolong the use time of redispersible polymer powders,different kind of CaCO_3 powders with different particle size were used to be adhesion preventives.And we also compared the performance of the redispersible polymer powders with different adhesion preventives. In conclusion,the CaCO3 powder with its particle size from 10 to 100 nm was choosed to be used in this paper. After adding this kind of CaCO3 powder ,the particles of redispersible polymer powders can be preventedfrom assembling availably in room temperature ,and the modification effect to mortar can be improved remarkably as well. The mechanism can be explained by mean of the observation results of SEM. From SEM measurement ,it can be seen that there were large numbers of nano2CaCO3 particles surround every polymer particle

Analysis of Crossing Obstacle Capability of Planet Exploration Rover with Rocker-bogie Structure

以六轮摇杆-转向架结构移动系统为研究对象进行准静力学分析。通过寻找车轮所受摩擦力解空间可行域的方法,对星球探测车越障性能进行研究。单侧前进越障的计算机仿真结果表明,在越障高度及与地面接触角相同的情况下,后轮的越障能力最强,中间轮最差,前轮适中

Effects of Nitrogen Forms on Growth and Zn/Cd Uptake of Sedum Plumbizincicola

以锌镉超积累植物伴矿景天为供试植物,采用单边根袋法盆栽试验研究了铵态氮肥和硝态氮肥施用对植物根际和非根际土壤中Zn、Cd的化学行为,以及伴矿景天生物量和Zn、Cd吸收性的影响。结果表明,施用硝态氮肥更能提高根际土壤Zn和Cd的生物有效性,显著增大植物体内Zn和Cd浓度(P<0.05),增率分别为38.2%和110%,但施用铵态氮肥更有利于促进伴矿景天的生长,增率为49.4%;氮肥形态对伴矿景天生物量的影响显著大于对植物地上部Zn、Cd浓度的效应,施用铵态氮肥显著提高Zn和Cd总吸收量,增率分别为53.3%和123%,施用硝态氮肥对其则无显著影响。施用铵态氮肥较硝态氮肥更能提高伴矿景天的污染土壤..

广东玉水铜多金属矿床岩浆活动对永梅坳陷带构造演化的约束来自花岗斑岩和辉绿岩锆石年龄的证据

众所周知,矿床是地球动力学研究的有效探针。广东省梅州玉水铜铅锌多金属矿床是以产出特富铜铅锌矿石、易采和经济价值高等为特点的中型矿床,前人对该矿床的研究主要集中于矿床成因上,但对矿区分布的花岗斑岩和辉绿岩岩脉及其所指示的构造意义缺乏关注。本文在前人研究的基础上,运用激光剥蚀-电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)对矿区内脉状花岗斑岩和辉绿岩进行锆石U-Pb定年,获得花岗斑岩~(206)Pb/~(238)U协和年龄为(128.4±1.0) Ma (MSWD = 2.6,n = 26);辉绿岩锆石年龄范围分别为1776~1114 Ma、533~ 437Ma、282~255 Ma、226~209 Ma、 186~154 Ma、141~125 Ma和87~56 Ma。结合锆石成因、野外辉绿岩切穿花岗斑岩和黄铜矿脉的关系,认为辉绿岩的结晶年龄为(59.3±2.5) Ma (n = 13,MSWD = 3.1),形成于晚古新世,其动力学背景为陆缘拉张环境。辉绿岩中继承锆石年龄表明玉水矿区深部不仅存在新元古代的基底物质,还经历了中晚侏罗世、白垩世的中酸性岩浆活动和早古近世的基性岩浆活动,这些岩浆活动与华南地区晚中生代以来发育的多期地壳拉张活动相耦合。本研究也为中国东南部存在50~60 Ma地壳拉张事件提供了新的年龄证据

A new-type wheel-legged lunar rover and its mobile performance analysis

Based on the principle of a double-half-revolution mechanism, a new-style wheel-legged lunar rover was proposed in this paper. Its mobile system includes rover body frame, four identical wheel-legged components and steering brackets, etc. The independently driven and steering wheel-legged components are based on a double-half-revolution mechanism, and their driving moments are transmitted by two tandem planetary gear trains. Its mobile performance was analyzed, including fluctuation of rover body, capability of anti-rolling and vertical obstacle-climbing capability. Analysis shows that the wheel-legged lunar rover with double-half-revolution mechanism is adaptive to the undulate lunar surface

红外光谱法测定N-酰化壳聚糖的取代度

以从完全脱乙酰壳聚糖通过均相N-乙酰化法制备的不同脱乙酰度(D.D.)壳聚糖为红外标准样品, 通过评价1655, 1560, 1380和1320 cm?1??4条可能的分析谱带, 3430, 2920, 2880, 1425, 1155, 1070, 1030和895 cm?1???8条可能的参比谱带以及2种基线法组成的48种组合, 选出了适合于壳聚糖脱乙酰度红外测定的最佳组合为A1560 / A2920, A1560 / A2880和A1655 / A3430(推荐使用A1560 / A2880). 测量1560和1655 cm?1谱带的吸光度以第2种基线作法(即此两峰相邻的峰谷连线)为佳. D.D.的测量范围几乎覆盖了全程即1%~100%. 后两种最佳组合的工作曲线还可适用于N-丙酰化、N-丁酰化和N-己酰化等N-烷酰化壳聚糖的取代度测定

生物质能研究现状及未来发展策略

迫于能源短缺与环境恶化的双重压力,世界各国争相发展安全、环保、可再生的生物质能源。大规模开发利用生物质能源,对推动我国生态文明建设、能源革命和低碳经济发展,保障美丽乡村建设、应对全球气候变化等国家重大战略实施具有重要意义。文章在分析国内外生物质能发展现状和趋势的基础上,系统分析了我国发展生物质能面临的挑战,并探讨了未来发展生物质能应采取的策略及重点技术方向,研究结果可为我国生物质能源技术的快速发展提供理论支撑