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摘要： 俄勒冈州立大学的一项研究表明,一些珊瑚物种可以通过"记住"他们之前如何度过海洋热浪来适应气候变化.这项由美国国家科学基金会资助的研究发现了生态记忆反应可能与居住在珊瑚中的微生物群落有关的证据.

关键词： 长江上游   极端降水指数   非平稳   致灾效应   洪水   时空变化   降雨   气候变化  

摘要： 【目的】近年来，变化环境下出现的极端降水事件日益频繁，传统频率分析中的平稳性假设逐渐受到质疑。因此需要对流域极端降水的非平稳特征进行合理分析，有助于动态评估暴雨风险、提升流域防灾减灾能力。【方法】基于GAMLSS模型对长江上游流域82个气象站点的极端降水频率指数和强度指数，建立了以时间为解释变量的时变分布模型，然后采用Mann-kendall法分析了极端降水频率指数和强度指数序列的变化趋势，对长江上游流域的极端降水致灾效应进行了评价。【结果】结果表明：（1）长江上游流域多数站点的极端降水指数呈现非平稳性特征。其中，中雨日数R10、总降雨量PRCPTOT具有非平稳特征的站点达到了70%以上，大雨日数R25、强降水量R95P、极端日降水量RX1day具有非平稳特征的站点达到了40%以上，极强降水量R99p具有非平稳特征的站点约占13%；（2）GAMLSS最佳模型中极端降水频率、强度指数的分布参数序列呈显著增加趋势的站点比例分别为20/82、36/82。【结论】宜宾至宜昌段的中上游地区极端降水的频率在未来会增大；长江上游的中部地区极端降水的强度在未来会增大；金沙江石鼓以下和岷沱江流域的中下游交界地区极端降水的频率和强度在未来均会增大。相对于简单的趋势分析，时变分布模型可以更加详细地诊断序列的非一致性特征。

关键词： 土水特征曲线   粒径分布曲线   毛细水   薄膜水  

摘要： 利用粒径分布曲线预测土水特征曲线（SWCC）的传统模型在计算含水量时通常需要将粒径分布曲线分段处理，且往往忽略了土壤颗粒表面的薄膜水含量，导致预测精度受到很大限制。为了解决以上问题，本文基于颗粒点对点接触假设，使用威布尔函数描述粒径分布曲线，通过杨拉普拉斯方程确定毛细水含水量，并考虑薄膜水含量的影响，建立一个基于粒径分布和薄膜水的土水特征曲线模型。然后选取非饱和土壤数据库（UNSODA）中26个土壤样品进行验证，并与AP模型和MV模型进行对比分析。结果表明，相较于AP模型和MV模型，新模型能更准确地预测土壤的土水特征曲线，且由于考虑了薄膜水含量，使新模型在高基质吸力段的含水量预测误差显著减小。

关键词： 土地利用类型   陆面过程   垂直大气稳定度   城市空气质量  

摘要： 湖泊在调节局地气候和空气质量方面发挥着重要的作用，城市湖泊对城市局地大气边界层环流和大气污染物输送机制的影响是目前城市空气质量研究的重要问题。研究分析了夏季南京城区濒湖站近地面大气污染物浓度的日变化特征，并与相对远离湖泊的非濒湖站的观测进行对比。结果表明，对于以近地面排放为主的NO2，日间濒湖站平均浓度比非濒湖站高大约1.64±0.29μg·m-3，在夜间则反而低大约0.51±1.39μg·m-3；而以边界层中高层生成与传输为主的O3，则呈现出与之相反的趋势：即日间濒湖站平均浓度较非濒湖站低大约9.57±2.19μg·m-3，而夜间高大约1.24±4.68μg·m-3；PM2.5未发现类似的浓度差异特征。进一步利用二维陆面过程模式结合不同排放情景对湖泊-城市陆地分布进行敏感性数值实验，模拟结果表明，城市区域内湖面与陆面的热力性质差异影响低空大气环流和垂直热力稳定度，并进一步影响城市近地面大气污染浓度的扩散传输过程。受湖泊存在的影响，白天位于湖泊及濒湖区域上方的垂直大气热力稳定度高于非濒湖区域上空，低层大气垂直扩散较弱，导致濒湖区域以近地面排放为主的污染物浓度偏高，而以边界层中高层排放与生成为主的污染物浓度则偏低，而夜间情况相反。该模拟结果与观测数据的趋势吻合，并且与WRF-Chem模拟结果定性上一致。

关键词： 汉江流域   气候变化   干旱特征   标准化降水蒸散发指数  

摘要： 汉江流域位于中国南北气候的分界线，是受干旱影响较为严重的地区。为明晰气候变化下汉江流域气象干旱的演变特征，本研究选取了CMIP6中10个气候模式，考虑每个气候模式历史情景与4种共享社会经济路径情景，基于标准化降水蒸散指数研究了干旱特征的变化。研究结果表明：未来汉江流域年降水与潜在蒸散相差的最大值将逐渐增加，增加速率在0.92-2.40mm/year，而最小值的变化趋势存在不同，SSP1-2.6和SSP3-7.0相对缩小而SSP2-4.5和SSP5-8.5持续增大。历史情景下流域干旱发生月数呈现东西低，中部高，而未来流域中游及下游干旱发生月数相对减少，上游略微增加，且干旱在年内的发生时间相对提前。未来低重现期干旱烈度并未发生明显变化，但极端干旱事件烈度将显著上升，百年一遇干旱烈度增长幅度在7%-25%，研究成果有助于气候变化下南水北调中线水源区的干旱风险管理。

关键词： α-Al   O   溶胶-凝胶法   显微结构   粒径分布  

摘要： 本文以硫酸铝、硝酸铝和氨水为原料，通过溶胶-凝胶法制备了形貌规则的α-Al2O3粉体。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)系统地研究了不同铝盐质量比和溶液的pH值对氧化铝粉体物相组成、形貌和分散性的影响。结果表明，通过调节硝酸铝和硫酸铝的质量比可以改变α-Al2O3粉体的分散性和形貌。其中，硫酸根离子的加入使得氢氧化铝前驱体转变为勃姆石相，且制得的α-Al2O3粉体形貌规则。随着pH值的升高，前驱体物相由无定形氢氧化铝经勃姆石相转变为拜耳石相，且制得的α-Al2O3粉体团聚严重。当硝酸铝和硫酸铝的质量分数分别为75%和25%，溶液pH值为7时，前驱体在1200 ℃下加热2 h，能够制得分散性良好、形貌规则的α-Al2O3粉体。

关键词： 金属有机框架玻璃   结构与相态演变   过冷液体   晶化   气体吸附  

摘要： 晶化行为极大影响玻璃材料的加工赋形及力学、光、电等性能，但晶化过程中微观结构演变机制远不明晰；对于全新类别金属有机框架(MOF)玻璃，相关晶化及高温动态配位化学系统研究更为匮乏。动态高孔穴四重穿插钻石网型MOF–[Co(L1)2]4n，在水分子配位及热去除多层级协同扰动下可不经高温熔融直接玻璃化。作为首个串联扰动法获得的传统MOF成功玻璃化实例，热重(TG)和差热(DSC)分析发现去水扰动不定形态MOF在Tg= 560 K处发生玻璃化转变，过冷液体于558 ～ 586 K间稳定，随后在Tc= 597 K处发生明显晶化，并进一步在Td= 695 K以上发生结构分解；原位变温(PXRD)跟踪并证实了MOF去水无定形→玻璃化→过冷液化→再晶化的相态演变过程；X-射线全散射原子对分布函数(PDF)揭示了玻璃态及再晶化态样品的短–中–长程结构特征。基于CCDC数据库结构检索以及铜基同构MOF的合成，结合MOF玻璃晶化相高分辨PXRD谱的Rietveld拟合结构验证，确认了致密六重穿插钻石网MOF–[Co(L1)2]6n的生成。MOF过冷液体不同温度淬冷所制备玻璃保有气体可接触孔性并呈现温度依赖变化，揭示了相均一MOF过冷液体内部液态结构差异性。这一研究构建了MOF“晶态–扰动态–过冷液态–玻璃态–晶化态”多相结构演变有趣例证，揭示了MOF玻璃及其过冷液体独特的高温配位自识别和有序化结构自组装行为。

关键词： 离心机   流场分析   数值模拟   重晶石沉降规律   回收效率  

摘要： 钻井液离心机是油田现场加重钻井液处理的重要设备，离心机操作参数是否合理对重晶石的回收效率至关重要。考虑加重钻井液中重晶石的流场特性，基于离心机几何模型和流场边界条件，通过对钻井液-有害固相-重晶石三相流动的瞬态流场特征进行了数值模拟，分析结果表明距离出渣口越近，重晶石的沉积厚度越大，且离心机锥段部分重晶石的沉积厚度远大于柱段的沉积厚度；通过对卧螺离心机参数建模，得到了离心机螺距、半锥角和叶片倾角对重晶石分离效率的影响。分析结果表明，钻井液离心机沉渣池中重晶石的含量远远大于有害固相；而溢流口处重晶石和有害固相的含量差异较小；随着螺距的增大，沉渣池中重晶石的分离回收效率明显降低，而溢流口的重晶石含量呈现上升的趋势；随着半锥角和叶片倾角的增大，沉渣池中重晶石含量在一定范围内达到峰值。

关键词： 选区激光熔化   GH3536   粉末床   熔池形态  

摘要： 激光粉末床增材制造过程通常采用离散元和计算流体力学相结合的方式对熔融过程进行仿真分析。离散元生成粉末床的质量一定程度上依赖于试验测量的粒度分布数据，通常采用离散的试验测量结果来建立粉末床，不利于对粉末分布形式进行推广。本文针对GH3536合金粉末的激光选区熔化成形过程进行热流耦合仿真，建立了单层单道扫描的三维热流耦合模型。以均匀分布的粉末床为基准，对比了试验测量的离散分布以及近似的对数正态分布粉末床对应的熔池形态差异以及成形效果。结果表明虽然近似的对数正态分布粉末床整体的熔池形貌不如试验分布，但是从外观上看过渡更加均匀，而且仅需要均值和方差信息就可以确定粉末分布形式，这说明近似的概率分布形式虽然与实际情况存在一定差异，但是便于建模和参数分析。此外，本文通过调整激光功率和扫描速度的组合，分析了不同参数组合下熔池轨迹的变化规律。结果表明在能量输入接近的条件下，较低的激光功率和扫描速度具有更好的成形效果。本研究对激光选区熔化成形GH3536合金的仿真建模以及制粉过程有一定的指导作用。

关键词： 城市化阶段   城市化水平   PM   O   协同变化   多尺度地理加权回归(MGWR)  

摘要： 研究全国不同城市化阶段城市化水平与大气污染的时空关系，对指导未来城市向减污和降碳的绿色方向发展具有重要的现实意义。基于2005—2020年人均GDP栅格数据、土地利用类型数据、PM2.5和O3浓度遥感反演数据、气象栅格数据，采用钱纳里标准对2005、2010、2015和2020年全国城市划分城市化阶段；利用单因素方差分析(ANOVA)判断不同城市化阶段PM2.5和O3浓度的显著性关系，通过多尺度地理加权回归(MGWR)定量分析不同城市化阶段城市化水平与PM2.5和O3浓度协同变化的时空关联关系。结果表明，2005～2020年全国城市化阶段主要经历了6个阶段，其中，2005年处在初级产品阶段(PPS)和初级工业化阶段(PIS)的城市分别为110个和118个，2010年中国城市化阶段主要以工业化阶段为主，中期工业化阶段(MIS)和后期工业化阶段(LIS)的城市数量分别为139个和88个，而2015年和2020年中国城市化阶段主要以中后期工业化阶段和发达阶段为主，其中，初级发达阶段(PDS)和发达阶段(DS)的总体城市数量分别为80个和91个。中国PM2.5和O3浓度变化趋势的空间分布以及在不同城市化阶段的平均值均具有显著差异。从不同城市化阶段上看，PM2.5浓度平均值从PPS到DS全国整体呈现先上升后下降的变化趋势，工业化阶段平均PM2.5浓度高于初级和发达阶段。O3浓度平均值从PPS到DS全国整体呈上升趋势，发达阶段O3浓度平均值最高。MGWR分析结果表明，2005年和2010年城市建成区面积占比与PM2.5浓度回归系数高值区主要分布在云贵川城市群，而2015年和2020年回归系数高值区从云贵川向东北延伸，覆盖中国大部分地区。2005—2020年城市建成区占比与O3浓度回归系数高值区主要分布在中国西部和中部，而东部回归系数明显低于其他地区，尤其是华南地区，回归系数整体为负。协同分析结果表明，2005年和2010年PM2.5和O3浓度协同上升的城市主要集中分布在长江三角洲地区、云贵川地区、以及陕甘宁地区；2015年和2020年PM2.5和O3浓度协同上升的城市广泛分布于中国中部和东部。