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摘要： 2024年6月，中国商飞公司一架ARJ21支线飞机和一架C919大型客机，分别从上海浦东机场和山东东营机场起飞，圆满完成首次加注可持续航空燃料（SAF）演示飞行任务，展现了加注SAF后两型国产商用飞机的良好飞行性能。飞行中使用的SAF原料来自俗称“地沟油”的餐余废油。民航运输业是节能减碳的重要领域。由于燃烧化石燃料，该行业的碳排放量中，二氧化碳占比高达95%以上。SAF是一种由可再生原料制成的液体航空替代燃料。

摘要： 随着全球气候的持续变化，极端天气事件的频率和强度不断增加，对公路基础设施的稳定性提出了严峻挑战。公路路面作为国家交通网络的重要组成部分，其养护工作直接影响到交通运输的安全与效率。过去，公路路面的设计和养护策略，主要基于历史气候数据，但随着气候模式的转变，这些传统方法不再适用。例如，持续的高温导致路面材料老化加速，而频繁的暴雨可能加剧路基侵蚀和排水系统的负担。

关键词： 气候变化   水稻种植   降水量  

摘要： 气候变化，如温度、降水、日照时长等因素，会对水稻种植产生多方面的影响。例如：温度升高会延长水稻生长期；日照时间变化会影响水稻的光合作用和生长发育；气候变暖会提高病虫害的发生和传播概率。一些病虫害可能会向北蔓延，影响水稻的生长和产量。通过收集永新县2001—2023年逐月平均气温、降水量、日照时数资料及2011—2023年当地水稻不同生育期、产量和种植面积资料，分析当地气候变化对水稻种植的影响，并提出水稻优质高产对策。

关键词： 气候变化适应   粮食生产   长差分方法  

摘要： 本文利用全国农村固定观察点数据，估计了粮食生产对气候变化的整体适应水平及其机制。研究发现，适应行为整体上缓解了高温对粮食单产不利影响的52.5%～63.5%。水稻和玉米对高温的适应水平明显高于小麦。值得注意的是，适应行为未有效缓解过量降水的不利影响。农业技术进步与适应技术采纳、要素投入调整是粮食生产有效适应气候变化的重要机制。未来应提升农业技术进步在农业适应气候变化中的贡献，全面提高粮食生产的气候变化适应水平。

关键词： 质子交换膜燃料电池   气体扩散层   碳纤维纸   湿法造纸   水溶性酚醛树脂   氧化石墨烯  

摘要： 质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高能量密度、清洁环保、低运行温度等特点,在新能源汽车、固定式电站以及军事航天等领域得到了广泛的应用。气体扩散层（GDL）是PEMFC核心组件,主要负责燃料气体的传输、电池内部的水管理以及传递电子等工作。碳纤维纸作为GDL的基底层,是支撑催化层与微孔层的关键材料。本研究从碳纤维的分散入手,制备经济环保且高性能的碳纤维纸。主要内容如下: （1）以短切碳纤维为原料,选取阴离子聚丙烯酰胺（APAM）与羟乙基纤维素（HEC）作为分散剂,研究了单一和复合分散体系、碳纤维长度和含量对碳纤维分散性能的影响。结果表明,选择HEC与APAM质量比为7:3,浓度为0.3wt%的复合分散液,采用长度为6 mm,含量为0.03wt%的短切碳纤维,得到分散效果较好的碳纤维浆料。 （2）从环保的角度出发,以水溶性酚醛树脂（WP）作为表面施胶剂和炭前驱体,氧化石墨烯（GO）作为导电填料,制备得到碳纤维纸。探究了不同GO含量的GO-WP对碳纤维纸力学性能、导电性能和孔隙率和孔径分布的影响。结果表明,当GO-WP含量为30 wt%,其中GO含量为0.6wt%时,碳纤维纸性能达到最优,拉伸强度为28.54 MPa,比未添加GO的提高了92.18%;面电阻率降至1.365?·sq-1,下降了37.11%;孔隙率为65.27%。 （3）为研究自制碳纤维纸在PEMFC中的应用和性能,本研究将其作为气体扩散层（GDL）的基底层,探讨了不同疏水性的GDL对燃料电池性能的影响。实验结果表明:在氢空环境中,100%加湿湿度且工作温度为80℃的条件下,PTFE含量为20wt%时,燃料电池的最大功率密度达到了0.680 W·cm-2,相比较于商业GDL的0.488 W·cm-2,性能提升了39.34%。表明该碳纤维纸具有良好的商用应用价值。

关键词： 氨氢融合   射流火焰   引燃机理   喷射点火   燃烧特性  

摘要： 在“双碳”战略背景下,航空运输业积极探寻替代化石燃料的“碳中和”方案。氨和氢都是未来极具发展潜力的零碳燃料,但在内燃机中单独使用氨和氢都面临着极大的困难和挑战。而将这两种燃料联合使用的“氨氢融合”的概念,有望解决单一燃料使用的问题。然而氨氢进气道预混燃烧和湍流射流点火燃烧等利用方式仍存在NOx排放高和热损失大等难题,探索更为合理的氨氢融合燃料燃烧模式迫在眉睫。为此,本研究提出以氨气进气道喷射+氢气引燃直喷的喷射点火（Injecting Jet Ignition,IJI）新模式,并对该模式的点火和火焰传播特性及机理进行了研究,对IJI模式在内燃机中的动力和排放特性进行了深入分析。 首先研究了氢射流点火火核的形成与演化机理。结果表明,随着氢气掺混量的增加,NH3\H2\Air预混气的最小点火能和临界火焰半径减小,绝热火焰温度增加,从而促进预混燃料的火核形成。然后对比分析了氢气射流点火引燃氨气模式与氨氢预混燃烧方式的火焰传播特性,结果表明氢气射流点火引燃氨气模式由于射流产生的较大湍动能,使得点火火核能更为快速的传播发展为全局火焰,从而提升整体燃烧性能。 随后根据预混燃烧、预混扩散复合燃烧和扩散燃烧的不同,分别定义了HI、CI和TI三种射流点火模式,并开展了不同点火模式对燃烧特性与排放特性的影响研究。CI模式相较于HI、TI模式有更稳定的缸压,更高的热释放速率,更快的燃料消耗速率以及较低的NOx排放,因而成为IJI点火系统中的最佳点火方式。 最后根据内燃机喷氢时刻的不同,定义了HIe、CIe、TIe和ATIe四种燃烧模式,并探究了这四种燃烧模式对内燃机的动力性能和排放性能的影响。研究表明,HIe模式喷氢时间短,温度场扩散慢;而TIe模式因既保持氢气射流形态又有氢气在燃烧室缸内底部聚集,从而使得火焰广泛扩散,达到最佳燃烧效果。TIe模式的CA10最小,HIe模式的CA50和CA90最大,ATIe模式的燃烧持续期最长。过量空气系数增加将导致燃料预混气变稀,燃烧放热减少,NO与未燃NH3排放降低。 本研究提出了氨氢融合燃料IJI新型燃烧模式,探究了IJI模式下的点火引燃机理和内燃机中的燃烧特性及规律,从而为新型氨氢内燃机的研发奠定基础。

关键词： 东南太平洋   海洋生态系统   气候变化   茎柔鱼   智利竹筴鱼  

摘要： 气候变化影响海洋生态系统结构和营养关系,进而改变生态系统功能,是国际上关注的热点问题。洪堡洋流生态系统(Humboldt Current System,HCS)是重要的渔业作业海域,单产最高鱼种秘鲁鳀就栖息在该海域,该海域也是典型的东部边界上升流系统,易受年际和年代际气候变化的影响。为此,本研究拟通过收集相关大尺度气候、洪堡洋流生态系统渔业产量以及区域环境等长时间序列数据,以生态系统-中上层重要经济物种为主线,梳理东南太平洋洪堡洋流生态系统结构的长期变化趋势,探究气候和环境变化对该生态系统结构变化的影响。同时以中上层重要经济物种为例,阐述物种产量及栖息地对不同时间尺度气候变化的响应情况。主要研究结果如下: (1)生态系统结构的变化。洪堡洋流生态系统结构变化具有明显的年代际特征,跃变集中发生于20世纪70年代前中期、80年代中期和90年代后期,较好地响应了气候和生态系统区域环境变量于上述年代期中的跃变。在众多气候和环境影响因子中,洪堡洋流生态系统的结构变化明显受气候指数第一、第三主成分和区域环境变量第一主成分变化的影响。 (2)中上层重要经济物种产量的变化。洪堡洋流生态系统区域内中上层重要经济物种产量存在明显的年际和年代际变化,跃变集中发生于20世纪70年代中期、80年代中期、90年代早期和后期,较好地响应了上述年代期中气候和生态系统区域内水温的跃变,但不同物种间的响应变化不同。相较于其他气候变化事件,太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)、厄尔尼诺-南方涛动和北太平洋涡旋振荡(North Pacific Gyre Oscillation,NPGO)对中上层重要经济渔业种类产量变化的生态重要性更大,其变化影响了洪堡洋流生态系统区域内海表面温度的变化,从而导致物种产量的变动。此外,中上层重要经济物种产量与气候和水温间的变化关系具有非平稳性,这种非平稳性是由太平洋年代际涛动、厄尔尼诺-南方涛动以及北太平洋涡旋振荡等气候变化影响生态系统区域内海温变化造成的。 (3)影响中上层重要经济物种潜在分布的关键环境因子。茎柔鱼和智利竹筴鱼是重要的经济种类。在智利外海区域内,影响茎柔鱼3-5月潜在分布的关键环境因子均为海表面高度(sea surface height,SSH)、海表面盐度(sea surface salinity,SSS)和400 m水层温度(Temp＿400 m),关键环境因子累计贡献率依次为81.9%、83.4%和78.6%。影响智利竹筴鱼3-5月潜在分布的关键环境因子依次为Temp＿400 m、500 m水层温度(Temp＿500 m)、海表面温度(sea surface temperature,SST)(3月);Temp＿400 m、Temp＿500 m、混合层深度(mixed layer depth,MLD)(4月);Temp＿500 m、SST、Temp＿400 m(5月),关键环境因子累计贡献率依次为77.1%、80.8%、84.2%。此外,关键环境因子的适宜范围存在月间差异。 (4)厄尔尼诺与南方涛动对中上层重要经济物种栖息地变动的影响。基于关键环境因子的最优权重栖息地指数模型能较好地预测智利竹筴鱼与茎柔鱼的潜在分布。厄尔尼诺事件期间,海温偏高,海表面高度空间上由东北向西南方向递减,混合层深度较浅,智利北部海表面盐度高于南部;物种生境变化表现为茎柔鱼适宜生境重心向西南方向移动且面积减小,智利竹筴鱼适宜生境重心向西移动且面积增加。拉尼娜事件期间,海温偏低,海表面高度空间上由东北向西南方向递增,混合层深度加深,海表面盐度变化与厄尔尼诺期间相似且差异较小;物种生境变化表现为茎柔鱼适宜生境重心向东北方向移动且面积增加,智利竹筴鱼适宜生境重心向东南方向偏移且面积减少。 (5)PDO对中上层重要经济物种栖息地变动的影响。茎柔鱼栖息地指数与PDO指数时空上呈显著负相关,而智利竹筴鱼呈显著正相关。PDO暖位相时,海温和海表面高度偏高,混合层深度较浅,智利北部区域的海表面盐度和400 m水温高于南部海域;物种生境变化表现为茎柔鱼适宜生境重心向西南偏移且面积较小,智利竹筴鱼适宜生境重心和面积变化较小,但其适宜性增强。PDO冷位相时,海表温和海表面高度减小,混合层深度加深,海表面盐度和400 m水温变化与PDO暖位相时变化相一致;物种生境变化表现为茎柔鱼适宜生境重心向东北方向移动且面积较大,智利竹筴鱼适宜生境重心变化较小,面积略有减少且适宜性减弱。 综上所述,洪堡洋流生态系统结构变化具有显著的年代际特征,这种变化与该区域内中上层重要经济物种产量对气候和环境变化的响应显著相关。大尺度气候调控局部海洋环境随其模态的转变而变化,导致中上层重要经济物种适宜栖息地面积及其分布的改变,进而引起