【摘 要】
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2021年诺贝尔物理学奖授予了两位气候学家和一位理论物理学家,以表彰他们在“理解复杂物理系统领域所做出的开创性贡献”.文章主要介绍其中一位气候学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)的工作.作为一个复杂物理系统,全球气候系统具有高度的复杂性,作为对这个复杂系统的高度近似,真锅淑郎的辐射对流平衡模型计算首次明确无误地量化了二氧化碳翻倍导致的升温幅度(2.36℃).另外,他也被公认为世界气候模式之父,气候模式已经成为研究全球气候变化机理和预估未来全球气候变化不可或缺的工具.文章主要介绍辐射对流平衡模型的思
【机 构】
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清华大学地球系统科学系 北京 100084
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2021年诺贝尔物理学奖授予了两位气候学家和一位理论物理学家,以表彰他们在“理解复杂物理系统领域所做出的开创性贡献”.文章主要介绍其中一位气候学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)的工作.作为一个复杂物理系统,全球气候系统具有高度的复杂性,作为对这个复杂系统的高度近似,真锅淑郎的辐射对流平衡模型计算首次明确无误地量化了二氧化碳翻倍导致的升温幅度(2.36℃).另外,他也被公认为世界气候模式之父,气候模式已经成为研究全球气候变化机理和预估未来全球气候变化不可或缺的工具.文章主要介绍辐射对流平衡模型的思想以及最近的发展和存在的问题.在全球气候模式方面,简要介绍模式的组成,侧重强调模式的物理基础以及存在的问题,讨论未来的发展趋势和方向.
其他文献
采用有限元法构建了一种较为综合的重力坝-地基-库水系统地震响应分析模型.其中,采用黏弹性边界模拟无限坝基,采用等效荷载法实现地震动输入;采用声学单元及无反射边界条件模拟坝-库动力相互作用.以第十五届国际大坝数值分析标准算例研讨会主题A中的Pine Flat重力坝为例研究了该模型的计算精度.以黄登混凝土重力坝12号挡水坝段为分析对象,考虑不同地基尺寸、地基辐射阻尼和库水可压缩性这些因素,分析该重力坝-地基-库水系统地震响应的变化规律.通过与无质量地基及附加质量模型的分析结果进行对比,结果表明:在无质量地基模
河床地形是影响面板堆石坝应力变形特性的重要因素.应用非线性有限元方法,对坝基倾向下游及河床中部存在凸起的某在建面板堆石坝进行研究,得出存在该地形的面板堆石坝的应力变形规律.结果表明:坝基倾向下游地形会扩大坝体向下游位移区域、增大向下游位移数值并使最大沉降位置向下游偏移;同时会使面板靠近趾板附近产生拉应力;河床中部凸起地形会将坝体位移分布规律在此处分为对称的两个区域,且凸起附近坝体应力等值线较密集,应力数值较大.面板在凸起两侧轴向位移相反,该处面板出现拉应力的同时,垂直缝张开,对止水系统不利.
为探究升温过程中混凝土与钢筋因膨胀变形差异产生的热应力,利用原位补偿法测出混凝土组成材料在30～300℃区间内的相关力学参数,基于Mori-Tanaka法推出混凝土线膨胀系数,导出理论热应力值.并且通过实测钢筋的约束应变得到钢筋混凝土梁在温度梯度下的热应力.试验结果表明:水泥砂浆和石灰石的线膨胀系数随着温度的升高整体呈上升趋势,而弹性模量、泊松比反之;超过100℃后,梁内混凝土受到钢筋施加的拉应力,且拉应力随温度的升高而增大;在300℃时,热应力达144 MPa.其导致的钢筋与混凝土黏结性能及相关材料力学
地铁车站多建于交通繁忙地段,地铁车站基坑的建设受到多因素的耦合作用.为研究耦合作用对基坑稳定性的影响,本文建立行车荷载与地铁基坑开挖工序影响下的道路-新建基坑-既有基坑有限元模型,并对新建基坑及既有基坑坑底、地连墙进行分析.结果表明:行车荷载会引起土体应力重分布,应力主要分布在新建基坑附近;行车荷载与不同开挖工序主要对新建地连墙中上部有较大影响;新建基坑第一层土体开挖对既有基坑坑底变形影响较大;支护结构的设立可以有效减少基坑开挖对周边土体变形的影响.
采用紧密堆积理论对高性能灌浆材料的配合比进行了设计,研究并优化了紧密堆积理论的分布模数n.将10～120目连续级配的石英砂和沙漠砂作为灌浆料的细骨料,利用Andreasen方程与Dinger-Funk方程进行骨料级配优化设计,使得灌浆材料结构内部达到一种较为致密的状态,降低了内部孔隙率,提高了抗压强度.试验研究发现:当分布模数n=0.37时,经Dinger-Funk方程优化后水泥基灌浆材料的颗粒级配更加合理,抗压强度表现更优.
磷石膏中富含磷、氟等有害物质,如迁移到周边环境中,可严重污染水体和土壤,故需要寻求经济可行的方法固定磷石膏中的有害物质.本文选择膨润土与沸石两种强吸附性材料,开展磷、氟污染物吸附效果对比试验.结果表明:磷石膏污染物最大量释放条件时对应的磷石膏与去离子水的最佳固液比为1:70,最佳振荡时长为120 min.同种条件下,膨润土对磷、氟污染物的吸附效果更好.磷石膏与膨润土按照质量比19:1混合,然后再按照固液比1:10与去离子水混合振荡,发现膨润土可显著降低磷石膏中磷、氟含量.
2021年诺贝尔物理学奖授予三位科学家(图1),以表彰他们“对我们理解复杂物理系统的开创性贡献”.美籍日裔科学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)、德国科学家克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)因为“地球气候的物理建模,量化可变性并可靠地预测全球变暖”的研究共享了诺贝尔物理学奖的一半奖金;意大利科学家乔治·帕里西(Giorgio Parisi)因为“发现了从原子尺度到行星尺度物理系统中的无序和涨落的相互作用”而获得了诺贝尔物理学奖的另一半奖金.今年诺贝尔物理学奖授予复杂性科学领域,既
以黔东南某机场飞行区地面塌陷为例,采用现场调绘、工程勘探、物探、岩土试验、数值模拟、权重分析等手段,研究了机场地面塌陷的成因机制,并预测了地面塌陷未来发展趋势.结果表明:飞行区地面塌陷形成机制为地下水渗流潜蚀作用形成的土洞垮塌,地面塌陷具有明显的时间累积效应和空间差异性分布特征,塌陷时间、分布、规模主要受地形、岩性、水文地质条件、岩溶发育程度、机场地势及排水设计等因素的共同影响.在塌陷灾害治理中,应避免盲目扩大处理,需根据塌陷类型、规模、控制因素分区、分类进行,对地面塌陷集中发育的重灾区可按“片”集中处理
为了保证水轮发电机组的正常运行,需要在主轴轴承位置设置油池进行润滑.然而,油池长期处于高温环境中,导致润滑油挥发而产生油雾,从而造成设备老化、电子元器件失效、环境污染等一系列问题,需要及时对产生的油雾进行处理.针对该问题,目前已经从原理上设计出相应的油雾处理装置,但其性能还有待进一步验证.为此,本文以所设计的水电站水轮发电机轴承油雾收集处理装置为原型,构建其三维模型,并利用Fluent软件对油雾流场进行数值模拟和仿真,分析了主轴恒定转速下,油雾粘度、进出口结构对压力和流速的影响,论证了该装置的可行性,并为
为提高变光照情境下图像质量,针对部分图像存在亮度不均、对比度低的问题,提出了基于小波与分块同态滤波的图像特征增强算法.首先将图像从原始色彩空间转换为H SV空间,以图像亮度分量V作为增强对象;然后利用小波变换代替分块同态滤波中的传统傅里叶变换对亮度分量分解,并对小波分解的子图像进行分块后进行高通滤波处理,对滤波后的图像进行合并、重构从而实现特征增强.实验结果表明,本文算法对变光照情境下的图像增强效果明显,有效校正了图像的整体亮度,显著提高了图像的细节对比度.