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关键词： 燃料电池系统   氢压控制   超调量   自适应   步进式PI  

摘要： 燃料电池系统氢气进堆压力控制中,特别是在关机补气、保压测漏等特殊工况下,容易发生超调现象,超调引起的过高氢压或者压差故障,可能对电堆造成损伤。针对该问题,文中提出了一种自适应的步进式氢压控制方法。根据不同运行工况,可对控制参数进行适应调节,并以步进的方式控制氢压到达目标值。通过建立氢气路的压力流量模型,并在Matlab/Simulink中进行算法的仿真验证,最后通过实验对比,证明了该自适应步进式PI控制,比传统的PI控制响应更快,且能抑制氢压超调。

关键词： 燃料电池系统   绝缘性能   失效分析   系统设计   零部件设计  

摘要： 为了提升燃料电池系统的绝缘性，针对零部件的结构特性、材料特性以及安装方式进行优化设计。首先，对绝缘路径进行电路和水路的失效分析；然后，改善电堆内部绝缘设计及电堆仓结构，优化了电子元件保护策略，同时，更换了水泵、水暖型加热器等高压供电冷却回路的零部件材料，调整了散热器、中冷器以及传感器等零部件的加工工艺和安装方式。最后，通过绝缘电阻测试，新型车用燃料电池系统的静态绝缘电阻超过5 MΩ（500 V测试电压下），运行状态下的绝缘电阻超过3 MΩ（在线监测状态下）。

关键词： 复合材料   燃料电池   电解质   核-壳结构   内建电场   异质结  

摘要： 开发高离子电导率的电解质对于提升半导体离子燃料电池（SIFC）在中低温下的电化学性能至关重要。为此，采用溶剂热法制备核-壳结构CeO2@La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(CeO2@LSCF)复合电解质材料，通过对其物相信息、微观形貌及价态演变进行分析，进一步将其作为SIFC电解质测试其电化学性能和燃料电池性能，研究核-壳结构异质界面电荷传输及内建电场作用机理。结果表明：550℃时，CeO2@LSCF作为燃料电池的电解质，在1.08V开路电压下，获得942.2 mW·cm-2的最大输出功率密度。作为混合离子和电子导体的SIFC电解质材料，核-壳结构CeO2@LSCF具有潜在的应用前景。

关键词： 气候变化   长鳍金枪鱼   相关性分析   BP神经网络  

摘要： 为探讨气候变化对长鳍金枪鱼渔获量的影响，利用中西太平洋渔业委员会统计的1960—2021年太平洋长鳍金枪鱼年度渔获量和对应的厄尔尼诺指标（Ni?o1+2、Ni?o3、Ni?o4以及Ni?o3.4）、南方涛动指数（SOI）、北大西洋涛动（NAO）、太平洋年代际涛动（PDO）、北太平洋指数（NPI）以及全球海气温度异常指标（dT）等月度数据，采用BP神经网络和变量敏感性分析法探讨了低频气候因子与长鳍金枪鱼渔获量的关系；构建了结构为6-8-1的最优BP神经网络模型，对长鳍金枪鱼渔获量进行了预测。结果表明，Ni?o1+2、SOI、NAO、PDO、NPI、dT为影响长鳍金枪鱼渔获量相对独立的气候因子，其对应的最佳滞后阶数依次为8年、2年、9年、0年、9年、3年。Ni?o1+2、SOI、NAO为影响长鳍金枪鱼渔获量的关键气候因子。长鳍金枪鱼渔获量预测值和实际值差值与实际值的比值自1971年后基本维持在15%以内，预测值与实际值变化趋势基本一致，模型拟合效果良好。

摘要： 1.《气候变化研究进展》是由中国气象局主管,国家气候中心主办的气候变化领域内由自然科学和社会科学相结合的综合性学术刊物. 2.本刊设有"气候系统变化""气候变化影响""气候变化适应""温室气体排放"和"全球气候治理"等栏目,并定期就某一专题组稿、约稿,以专栏形式发表.

关键词： 质子交换膜燃料电池   催化层   Pt基催化剂   CO毒化   磷酸毒化  

摘要： 随着全球化石能源逐渐枯竭和温室效应加剧,人们赖以生存的自然环境遭到了严重破坏,如何开发新能源或高效的能源转换装置已经成为当前的研究热点.质子交换膜燃料电池（PEMFCs）作为高效的能源转换装置可以通过电化学反应将氢气（H2）中储存的化学能直接转化为电能,具有零排放、零污染、转化效率高等优点,其商业化发展能够有效地缓解当前的能源与环境危机.由于工作温度差异, PEMFCs分为低温质子交换膜燃料电池（LTPEMFCs）和高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFCs）.贵金属铂（Pt）是PEMFCs中最常用的催化剂材料之一,然而Pt的抗毒化能力相对较弱,导致其催化剂稳定性较差.此外, Pt的低利用率、高成本,进一步限制了其大规模商业化应用. PEMFCs燃料中存在微量的杂质气体(尤其是一氧化碳（CO）), CO在反应过程中会吸附在催化剂表面而不容易去除,导致Pt催化剂表面活性位点被毒化.除了CO的毒化作用, HT-PEMFCs催化层界面由于磷酸（PA）的随机分布也会引起Pt催化剂的毒化问题,进一步导致催化剂的活性降低.因此,开发高效抗毒化Pt基催化剂并探究其抗毒化机制是推动PEMFCs发展的关键.本文系统地阐述了PEMFCs中Pt基催化剂的毒化问题,重点讨论Pt基催化剂的设计、合成及其抗毒化机制;最后,对PEMFCs中Pt基催化剂的发展与挑战进行探讨和展望.

关键词： 市树   气候变化   最大熵模型   物种分布区   适生性  

摘要： 市树是城市园林绿化重要组成部分，近年来气候变化使市树适生区迁移，影响城市人居环境可持续发展，因此亟需了解气候变化下市树适宜分布区和适生规律。基于中国147个城市50种市树分布现状，使用最大熵（MaxEnt）模型研究2070s气候下市树适宜分布区变化，并通过分布区与城市行政区域重合度分析市树未来适生程度，为中国城市园林规划提供依据。结果表明：中国常见市树共50种，隶属24科42属，其中槐（Styphnolobium japonicum）、樟（Cinnamomum camphora）和银杏（Ginkgo biloba）应用最广，65.6%的城市选用乡土树种，89.5%的城市应用阔叶树；气候变化下，市树适生区移动方向复杂，面积趋于收缩（68%），以红树（Rhizophora apiculata）和欧洲白榆（Ulmus laevis）变化最大；市树未来适生性与来源、城市区位相关，乡土植物相较于外来种适生性高，北方城市高适生市树比例较高，而南方以低适生市树为主。未来应综合考虑，因地制宜，引导城市园林绿化高质量发展。

关键词： 气候变化   冷蒿   物种分布模型   集成模型   潜在分布  

摘要： 气候变化会影响群落的物种组成和生态功能，物种分布模型是探究物种地理分布格局的重要工具。冷蒿（Artemisia frigida）作为我国温带草原的退化指示种，其地理分布格局会如何响应气候变化还缺乏深入系统的了解。以冷蒿为研究对象，选取355个地理分布记录和13个环境影响因子，对R语言“Biomod2”包中11个物种分布模型进行筛选，选择最大熵模型（MaxEnt）、随机森林（RF）、广义加法模型（GAM）和极端梯度提升（XGBOOST）等模型构建集成模型，对冷蒿在未来气候情景（ssp126、ssp245、ssp585）和两个时间序列（2041—2060年和2061—2080年）的潜在适生区进行预测。结果表明，年降水量、最湿季节降水量、最冷季均温、年均温是影响冷蒿分布的主导气象因子。当下情景（1970—2000年）冷蒿分布在我国北部草原，主要包括内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、西藏自治区、青海省、甘肃省、黑龙江省、四川省、山西省和吉林省。未来三种气候情景下冷蒿的分布均表现为扩张，收缩区域主要发生在400 mm降水线以下中部地区。在高碳气候情景（ssp245和ssp585）下，冷蒿向青藏高原和东北地区的扩张趋势更加明显，ssp245情景下，2041—2060年和2061—2080年依次扩张14.86%、17.07%;ssp585情景下，2041—2060年和2061—2080年依次扩张17.09%、24.81%。未来气候情景下冷蒿的分布质心总体向西南方向迁移。高碳气候情景（ssp585）会加快冷蒿的迁移速率，进而对原生群落物种组成产生影响，可能会影响我国草地生态系统的物种组成和生态格局。冷蒿草原较易沙化，未来在暖干化趋势较为明显的东北地区如何科学合理的管理冷蒿草原对该区域荒漠化防治和生态修复就显得十分重要，本研究结果将为理解未来气候变化背景下冷蒿的分布格局和合理管理北方草地提供参考。

关键词： 气候变化   高覆盖度草地   MaxEnt   适宜区分布   主控因素  

摘要： 四川盆地是国家青藏高原生态屏障区的重要组成部分，其高覆盖度草地是人类生存和发展的重要自然资源，研究气候变化条件下的演替及机制，有助于合理开发利用草地资源，开展保护与修复工作，提高草地生态系统功能和稳定性。本研究基于中国多时期土地利用遥感监测数据，获得四川盆地草耕资源大区高覆盖度草地的分布数据，选用33个与气候、地形、土壤相关的环境变量，采用最大熵模型（MaxEnt）进行四川盆地高覆盖度草地现代与未来气候条件下的生态适宜性评价。结果表明：（1）四川盆地草耕资源大区高覆盖度草地潜在适宜区面积约为11.71×104km2，中、高适宜区主要分布在汉中盆地北部地区。（2）昼夜温差月均值、最暖季度降水量、最冷月份最低温度、降水量季节性变化、土壤体积含水量是主要的影响生态因子，贡献率分别为31.9%、19.2%、16.2%、9.6%、9.3%；（3）适宜区在未来时期不同气候情景下都有所增加，分布格局与历史时期总体表现较为一致。新增适宜区在汉中盆地南、北部均有分布，而保留适宜区和丧失适宜区主要集中在汉中盆地北部地区。2050s-SSP2-4.5情景下潜在适宜区面积最大，表明中等减排路径对于高覆盖度草地的发展比较有利。