中小城市昼夜热岛强度变化及驱动因素研究

利用2014—2017MODIS地表温度8d合成产品(MOD11A2、MYD11A2),计算中小城市淮南市的热岛强度,运用灰色关联分析法,定量分析昼夜各驱动因素与热岛强度的关系。研究结果表明:1)淮南市昼夜热岛强度的四季变化均较为明显,存在差异;2)淮南市昼夜热岛强度的年际变化白天热岛强度大于夜间;3)昼夜热岛强度驱动因素与热岛强度关联度排序不同,昼夜关联度最大的分别是工业总产值和年平均风速;4)自然因素和人为因素共同影响淮南市热岛强度。     

采暖对城市热环境影响调查研究

在晴朗无云的天气条件下,以“汽车流动观察法”在冬季采暖期和非采暖期的夜间分别测试了均匀布在西安城区280个观测点的近地空气温度值,对测试数据进行同时性修正后,绘制城市等温线图,计算城市热岛强度。比较两个时期的城市空气温度分布后,发现采暖对于城市冬季热环境分布影响范围比工业散热和商业散热更广,非采暖期城市热岛主要出现在市中心的工业和商业集中区,城市郊区空气温度分布则相对均匀,热岛现象不明显。基于采暖散热影响,采暖期城市热岛涉及的范围包括整个城区,采暖期城市热岛强度比非采暖期提高2℃左右。当城市采暖不随室外气温变化调节时,采暖对城市热岛的影响相对恒定。     

典型天气条件下银川市城市规划前后大气环境评估因子的变化

采用南京大学的区域边界层模式(RBLM),利用银川国家气象基准站地面和探空观测数据,对银川市一年四季3种典型风速天气条件下城市规划前后大气环境进行模拟,分析评估规划前后城市大气环境影响评估因子的变化。结果表明,银川市规划前冬季一般风和大风情景下不舒适程度强的区域明显大于小风情景,但小风情景下在西夏公园、宝湖公园和丽景湖公园3个区域周围寒冷程度明显强于其他区域;春季3种情景都在较为舒适以上,但一般风情景舒适度更高,小风、大风情景舒适度相对较差;夏季3种情景大部分区域都较为舒适,尤其一般风舒适度高的区域明显大于小风和大风;秋季一般风舒适度最好,其次是大风,小风相对较低。规划后3种典型天气条件下,冬夏两季原为极不舒适的区域范围扩大,很不舒适的区域范围缩小;春秋两季原为最舒适的区域面积缩小,较为舒适的区域面积扩大。整体来看,银川市城市规划后热岛面积减小,小风区面积增大,舒适度变差,大气环境综合评估结果略差于规划前。建议规划部门在制定新的规划方案时要构建城市通风廊道,增大城市风速;同时继续增加水体、绿地面积,进一步降低城市热岛面积。     

冬季城市湿环境测试研究

为了掌握城市冬季空间湿环境分布特征,在冬季晴朗微风的天气条件下,以汽车流动观察法,用自记式温/湿度计分别在昼间和夜间测试了西安城区280个点的温度和相对湿度值,对测试数据进行时间修正后,绘制出城区等湿度线.分析调查结果后发现:西安冬季存在弱"干岛"效应,昼间的干岛强度约为0.3(g/kg.干空气),夜间则为0.4~0.5(g/kg.干空气);受下垫面性质影响,空气含湿量在空间分布上存在南郊大于城市中心和北郊;但在时间分布上没有出现明显的"干岛"和"湿岛"昼夜交替现象.受城市"热岛"造成的城市空气温度分布影响,空气相对湿度具有明显的由市区向郊外逐渐增大的趋势.     

基于WRF的城市热岛效应高分辨率评估方法

为解决城市总规尺度气候评估工具缺乏的问题,分析了不同气候评估方法的特点和应用范围,研究了气象学工具WRF在城市热岛效应评估中的应用方法及有效性。建立了针对城市总规尺度的高精度城市规划信息数据库、气象数据库生成WRF模拟边界的方法;明确了高精度城市热岛效应模拟所需的WRF物理方案。以沿海城市大连夏季典型晴朗高温天气为例,利用WRF模型进行了300 m的高分辨率模拟。结果表明,WRF可以较好地模拟出城市热岛效应的强度和时空变化;将模拟结果与气象站和现场观测值进行了对比,两者变化趋势一致,偏差在可接受的范围之内。     

基于城市地表参数变化的蚌埠市热岛效应研究

通过Landsat TM/OLI TIRS遥感影像反演获取蚌埠市2007年、2009年、2013年、2017年的地表温度和热岛强度,并提取建筑指数、植被、水体等主要地表参数信息。通过正规化、等级划分处理、空间叠加分析和回归统计定量分析方法,分析蚌埠市2007—2017主要地表参数变化及其对城市热岛效应的影响。研究表明:2007—2017期间,建成区面积增加120.86km~2(占总面积30.43%),植被面积减少115.40km~2(占总面积29.05%),城市热岛面积从95.76km~2增长到196.51km~2;地表温度与建筑指数总体呈正相关,与植被、水体总体呈负相关;地表参数信息对地表温度的影响分别是建筑指数最大、植被次之、水体最小,城市建成区面积增加、植被和水体面积的减少以及通风不畅是造成蚌埠市热岛效应的主要因素。     

气象灾害对江苏电网设备的影响及防御分析

随着全球气候特征的明显变化及江苏工业经济的高速发展,江苏电网设备因气象灾害所引发的故障呈现逐年递增的态势,污闪、风偏等故障次数明显增多.在广泛调研收集资料的基础上对江苏地区典型气象条件的时空分布、气象灾害形成原因进行统计分析,得出大风、雷暴、雾霾、覆冰天气条件下电网设备的故障特征,明确了故障时的主要气象要素及影响规律;同时结合江苏电网运行经验和目前采取的防御措施,提出加强电网设备抗灾设计、采用防灾新技术、建立电网灾害监测及预警系统的总体防御思路,可为具有类似气象灾害的电网设计、运行及事故预防提供重要参考.     

火灾条件下水喷淋对相邻储罐热辐射防护的模拟研究

选取液化石油气储罐泄漏后发生池火灾作为事故场景,采用PyroSim软件,模拟水喷淋及风速变化对邻近储罐受热情况的影响。模拟结果表明:池火灾状态下,水喷淋能降低邻近储罐接受到的热辐射量,能显著降低储罐温度;但当喷淋量超过一定值后,热辐射及温度变化不再明显;有风情况下,储罐受到的热辐射强度明显高于无风时储罐受到的热辐射强度。     

巴彦淖尔市一次强沙尘暴天气分析

利用常规气象观测资料和葵花卫星遥感资料,对2021年5月5—7日发生在巴彦淖尔市的强沙尘暴天气进行分析。结果表明,此次天气过程是在高空急流带、强锋区、地面冷高压与蒙古气旋及两者过渡带产生的强冷锋共同作用下产生的。层结条件分析表明,风速不均匀形成的“顺滚流”导致本次天气过程出现由晴天到大风沙尘天气的转折性变化。通过分析大风、沙尘天气发生时AQI,PM_2.5及PM₁₀的变化情况,可为巴彦淖尔市空气质量研究提供参考。     

闪蒸喷雾的试验研究

采用照相和PDA测量技术研究了水闪蒸喷雾过程中，压力、温度对喷雾特性--雾束形状、液滴平均直径和液滴流速的影响，并通过试验数据的拟合，推测了闪蒸喷雾时液滴平均直径与汽泡生长动力学参数的关系。结果表明：在本试验条件下，闪蒸喷雾雾束形状与压力雾化时有明显的不同；当水温达到饱和温度时，雾束剧烈抖动，极不稳定；当水箱水温小于喷嘴出口处饱和温度时，相同的水箱温度下，喷射压力小时，液滴算术平均直径小，当水箱水温大于喷嘴出口处饱和温度时，则反之。对液滴平均直径D10和D32的试验结果进行拟合，残差最小的是二次多项式，其次是指数函数和幂函数。     

宁夏石嘴山地区初夏2次连阴雨及最强降水时段特征对比分析

为使预报业务人员进一步了解宁夏初夏季节连阴雨过程的成因,积累预报经验,依据常规气象观测资料和NCEP/NCAR北半球逐日再分析资料,利用客观分析方法,对发生在2007年6月和2013年6月宁夏石嘴山地区2次连阴雨天气过程进行了综合分析.重点对比分析了2次过程发生时,最强降水时段系统配置及物理量场.结果表明,2次连阴雨的产生是西风带、副热带天气系统相互作用,北支干冷空气与南支暖湿气团稳定交绥于宁夏上空的结果;从副热带高压小规模的西伸、北抬、维持、东退变化,对应着连阴雨中降水过程的开始和结束,而影响系统的配置及强度变化对应着降水过程的强弱及落区;最强降水时段的水汽条件、动力条件和大气稳定度不同,产生的降水量级也不同;低空急流及低涡对宁夏连阴雨最强时段产生暴雨有非常重要的作用.     

带拉线混泥土直线单杆拉线应力、弯矩及结点位移分析

带拉线混泥土单杆在大风气象条件下拉线结点位移Y：当拉线初应力从小（O）到大（＊）变化时,拉线结点处位移在变化,并趋向于杆身弯距最大值在拉线结点处,其值为M（O）;杆根处存在一较小的负弯矩,杆根以上0．5m-1．2m处为O弯矩点。     

三轴压缩下小麦粮堆模量和强度特性研究

粮仓内粮堆在不同的工况和条件下会产生剪切面,发生剪切破坏,是设计粮仓需要考虑的一个重要因素。通过三轴试验,研究了不同加载条件、密度和固结压力等因素影响下,小麦粮堆的模量和强度特性。结果表明:小麦粮堆的应力应变呈应变硬化型,应力应变关系符合双曲线模型;固结压力越大,粮堆的模量越大;粮堆密度越低时,模量随着固结压力增大,提高的幅值越大;固结应力小于150 k Pa时,不排气剪切的模量大于排气剪切结果;而固结应力大于150 k Pa时规律相反。q~p平面上粮堆破坏符合Mohr-Coulomb强度准则,剪切时排气条件对抗剪强度kf线无影响,而密度越大破坏剪应力越大。在密度为0.85 g·cm-3时咬合力最小,内摩擦角随着密度的增大而增大。     

载荷冲击时歪斜滚子副的动态润滑问题研究

考虑常温条件下轴承歪斜状态时,滚子副在载荷冲击工况下的瞬时动态润滑问题,分析载荷冲击及歪斜角对滚子副动态润滑的影响。结果表明：膜厚及压力的变化很大程度上取决于油膜的分散与聚拢运动,负荷突增会导致油压陡增、聚拢运动强化、膜厚减薄、油膜接触区扩张;载荷冲击时,与未歪斜时轴承滚子的膜厚和压力相比,歪斜后轴承滚子压力的最大峰值随时间推移明显增大,最小膜厚的变化幅度增大;实际工况下多数时刻,歪斜滚子副的最小膜厚变得更薄,最小膜厚处为滚子端部。     

石家庄气象站记录的城市热岛效应及其趋势变化

利用石家庄市区站和4个郊区站1962—2009年的气温资料,采用城乡气温对比和线性趋势分析方法,探讨了石家庄站地面城市热岛(UHI)强度特征及其随时间变化情况,以及城市化因素对城市站地面气温长期变化趋势影响.结果表明:石家庄站地面UHI效应明显,且UHI效应在最低气温上表现更突出;UHI强度冬季1月最大,夏季7月最小;UHI强度具有明显的日变化,最高值出现在早晨7—8时,最低值出现在午后14—16时;近48a,石家庄站附近UHI强度呈显著增加趋势,且最低气温UHI强度比最高气温的增加趋势更明显;从UHI强度增加对地面气温观测记录的影响来看,石家庄站附近1962—2009年期间年平均UHI增温率达到0.19℃/(10a),UHI增温贡献率为67.9%,即该站近48a记录的年平均地面气温上升趋势,有2/3以上可归因于城市化因素影响.     

大攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振性能的影响

为探究大攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振性能的影响,对寸滩长江大桥主梁进行了风洞试验。应用Matlab软件模拟桥面粗糙度变化范围,根据模拟结果选取对应的砂纸在试验中模拟桥面粗糙度,分析了攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振区间及幅值的影响。试验研究表明:在大攻角下扁平钢箱梁的涡振振幅和范围明显增大,对桥址位于山区等容易发生大风攻角的地区的桥梁应进行大攻角试验。扁平钢箱梁的涡振响应随着桥面粗糙度增大而减小。正攻角范围内,桥面粗糙度对涡振响应的影响随着攻角减小而增大。桥面粗糙度发生变化时,扭转涡振响应更加敏感,变化幅度大于竖向涡振响应变化幅度。     

城市湖泊底泥营养盐释放特性研究

在室内模拟条件下研究了温度、pH、扰动等因素对城市湖泊底泥氮、磷释放的影响.结果表明:在试验设定的条件下,升高温度可以促进底泥氮、磷的释放;上覆水处于酸性(碱性)条件下有利于底泥中氮的释放,酸性(碱性)越强影响越大;碱性条件下氮的释放量大于酸性条件下的释放量,中性条件下氮的释放量最小;碱性有利于磷的释放;酸性条件下,磷的释放量没有明显区别;中性条件下,磷的释放量最低;扰动可明显提高底泥中氮、磷的释放量,且随着扰动强度的增大而增加.     

不同初始条件下高液限土的力学特性研究

通过直剪试验和无侧限抗压强度试验,研究不同含水率和压实度条件下高液限土的抗剪强度、饱和前后的无侧限抗压强度及其变化规律等。结果表明:高液限土在最优含水率和塑限附近,粘聚力下降幅度明显增大;低含水率时,在水的作用下强度急剧降低,含水率越大,饱和后强度衰减越小;低含水率、高压实度时,土体强度能完全满足路基规范要求。     

侧向卸荷条件下结构性软黏土典型力学特性

为研究海积结构性软黏土在侧向卸荷路径下的结构损伤特性,通过温州瑞安软黏土侧向卸荷条件下的应力路径试验,研究侧向卸荷路径和结构性对软黏土应力-应变关系、强度、初始卸荷模量等典型力学特性的影响;分析应力路径和土样深度对初始结构性及损伤特性的影响.试验结果表明:温州软黏土应力-应变关系呈明显应变软化型,具有较强的结构性;侧向卸荷条件下,初始切线模量与平均固结压力呈线性关系,斜率为加荷条件的1.4倍;侧向卸荷条件下达到峰值强度时对应的应变较常规加荷条件小.拓展了应力比结构性参数的应用范围,计算结果表明侧向卸荷条件下初始应力比结构性参数明显大于常规加荷条件.结构损伤曲线可分为平稳损伤、加速损伤和减速损伤三段,常规加荷条件下加速损伤段的损伤速率明显大于卸荷条件,这种差异与其各向异性有关,施工时需予以重点关注.     

等幅干湿循环条件下膨胀土的低应力抗剪强度特征

为研究膨胀土的真实强度特征,采用室内常规直剪试验,对等幅度干湿循环条件下的重塑膨胀土进行低应力抗剪强度测试。研究了重塑膨胀土低应力抗剪强度参数随循环次数、循环幅度的变化关系,并建立了包含初始含水率、循环幅度、干湿循环次数为变量的粘聚力的非线性特征函数。试验结果表明：在相同循环幅度和初始控制含水率下,膨胀土的粘聚力随循环次数的增加而衰减;在相同循环次数和初始控制含水率下,膨胀土的粘聚力随循环幅度的增加而衰减;内摩擦角与循环幅度和循环次数之间的关系无法用函数来表达;本文建立的非线性粘聚力衰减函数是利用室内简单试验得到的,可用来计算等幅度干湿循环条件下膨胀土的粘聚力。