近61 a黄河流域霜冻日期时空分异特征及影响因素          下载免费PDF全文

张志高  徐晓曼  郭超凡  蔡茂堂  袁征  张明哲 《干旱区地理》2022,45(6):1685-1694

深入研究黄河流域霜冻演变规律,可为科学防范霜冻危害,促进气候资源合理开发利用提供依据。基于1960—2020年黄河流域83个气象站点统计资料,采用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析和相关分析等方法,对黄河流域霜冻日期时空变化特征及其影响因素进行了分析。结果表明：（1） 1960—2020年黄河流域平均初霜日期为10月8日,终霜日期为4月30日,平均无霜期161 d。61 a来初霜日以2.51 d·(10a)^-1的速率推迟、终霜日以-2.07 d·(10a)^-1的速率提前,无霜期以4.48 d·(10a)^-1的速率显著延长。20世纪70年代初霜日最早,终霜日最晚,无霜期最短,21世纪10年代初霜日最晚,终霜日最早,无霜期最长。（2） 小波分析表明,黄河流域初、终霜日和无霜期均存在28 a左右的主周期变化。初霜日于2002年发生突变,终霜日于2000年突变,无霜期突变发生于2001年。（3） 从空间分布来看,由上游、中游到下游地区初霜日逐渐延迟,终霜日逐渐提前,无霜期日数逐渐延长。初霜日在流域各地均呈推迟趋势,终霜日仅在西南部合作、久治站呈推迟趋势,无霜期在各地均呈延长趋势,下游地区初霜日和无霜期变化幅度最大。（4） 黄河流域初、终霜日和无霜期主要受海拔高度和日平均气温的影响。  相似文献   

横断山脉地区霜冻时空分布变化特征分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

王炳赟  ;范广洲  ;魏鸣  ;华维  ;赵衍斌 《四川气象》2014,(2):17-21

以小于等于0℃的地面气温作为霜冻的指标,利用1961～2007年横断山脉27个气象监测站逐日温度资料分析了横断山脉初、终霜期和无霜期的变化特征.结果表明,该地区平均初霜期以1.09d/10a气候倾向率推迟,终霜期以4.02d/10a的气候倾向率提早,无霜期以4.08d/10a的气候倾向率延长,存在较明显的地域差异.从年代际变化来看,自20世纪90年代开始,初霜冻日期20世纪90年代明显推迟,终霜冻日期明显提早,无霜冻期明显延长。  相似文献   

多年冻土区L型挡墙水平冻胀效应计算方法与分析     

董建华  吴晓磊  师利君  于小燕  何鹏飞 《岩土力学》2022,43(4):879-890

针对多年冻土区L型挡墙设计中水平冻胀力计算方法不完善的问题,基于利夫金地基模型及挡墙?土体之间的协同变形原理,分别建立了墙后有无换填土两种情况下的L型挡墙水平冻胀效应计算模型,利用叠加原理及有限差分法对所提出的计算模型进行了求解,并依托MATLAB自行编制了水?热?力耦合分析软件。结合工程实例,应用提出的L型挡墙水平冻胀效应计算方法得到的水平冻胀力值分别与现场实测值、修正土压力值、规范经验值及水?热?力耦合软件模拟值进行对比分析,结果表明：提出L型挡墙水平冻胀效应计算方法得到的水平冻胀力值与现场实测值及数值模拟值在大体趋势上吻合较好,修正土压力值、规范经验值低估了水平冻胀力对挡墙的作用;相比规范经验值及现场实测值,提出的L型挡墙水平冻胀效应计算方法得到的水平冻胀力沿墙高呈抛物线和梯形两种分布模式,更具有普遍性;通过多场耦合分析可知,所提出L型挡墙水平冻胀效应计算方法与水?热?力耦合方法得到冻胀力趋势相似,表明了计算方法的可行性,可为多年冻土区L型挡墙设计提供一定的理论支持和指导。  相似文献   

多年冻土区输油管道-管周冻土热力相互作用研究进展     

王飞  李国玉  马巍 《冰川冻土》2022,44(1):217-228

冻土区管道工程建设面临冻土工程特性及相关地质问题的严重挑战,开展管道-冻土相互作用研究对于解决管道稳定性问题具有重要的实际指导意义。综述国内外输油管道-冻土热力相互作用研究进展发现,目前研究集中在特定（定值或周期变化）油温下管周土温度场的定量描述以及差异冻胀/融沉下交界面处管道力学响应规律的解耦分析,缺乏完整时空序列的现场综合观测与管土界面特性及其动态演化研究。对管道防融沉措施进行归纳总结发现,各措施应用效果缺乏管道应力与变形数据的有效支持。应加强管道本身与管道沿线次生冻融灾害监测及相关数据获取,以此为校验开展管土界面特性及演化规律的系统研究,以便构建更为合理的管土接触面单元模型,将其和具有普适性的冻土模型相结合,植入有限元软件提高管土相互作用模型计算可靠性,并建议立足管道变形角度对防融沉措施的工程应用效果予以综合评价。  相似文献   

寒冻风化控制的祁连山风化碎屑的空间分布     

洪洋  耿豪鹏  潘保田 《冰川冻土》2022,44(4):1347-1356

寒冻风化是冰缘地貌区及高寒山区的主要物理风化过程,其提供的风化碎屑物质是该区域崩塌等灾害性地貌过程的主要物质来源。由于寒冻风化对基岩的破碎是由温度控制的累积过程,过去温度变化对地貌演化具有重要意义,但其时间尺度的选取尚需进一步探究。因此本文选取祁连山北部为研究区,通过对比分析风化碎屑的空间分布特征与不同时间尺度温度变化控制的平均寒冻风化强度的空间分布特征,探讨干旱半干旱高寒山区风化碎屑空间分布的主要控制因素。结果显示,万年尺度及十万年尺度平均寒冻风化强度的高值与风化碎屑边界存在较好的空间一致性,祁连山西段万年尺度平均寒冻风化强度的高值与风化碎屑边界的空间相关性优于十万年尺度。本研究同时指出,温度升高导致寒冻风化的作用区向高海拔区域移动,进而产生新的高风险灾害区域。本研究强调寒冻风化对灾害性地貌过程的调控作用,为全球变暖背景下灾害性地貌过程的预测提供了新的思路,可以成为防灾减灾决策的重要参考。  相似文献   

Influence of fines content on the anti-frost properties of coarse-grained soil     

TianLiang Wang  ZuRun Yue  TieCheng Sun  JinChuang Hua 《寒旱区科学》2015,7(4):407-413

This paper aims to determine the optimal fines content of coarse-grained soil required to simultaneously achieve weaker frost susceptibility and better bearing capacity. We studied the frost susceptibility and strength properties of coarse-grained soil by means of frost heaving tests and static triaxial tests, and the results are as follows:(1) the freezing temperature of coarse-grained soil decreased gradually and then leveled off with incremental increases in the percent content of fines; (2) the fines content proved to be an important factor influencing the frost heave susceptibility and strength properties of coarse-grained soil. With incremental increases in the percent content of fines, the frost heave ratio increased gradually and the cohesion function of fines effectively enhanced the shear strength of coarse-grained soil before freeze-thaw, but the frost susceptibility of fines weakened the shear strength of coarse-grained soil after freeze-thaw; (3) with increasing numbers of freeze-thaw cycles,the shear strength of coarse-grained soil decreased and then stabilized after the ninth freeze-thaw cycle, and therefore the mechanical indexes of the ninth freeze-thaw cycle are recommended for the engineering design values; and (4) considering frost susceptibility and strength properties as a whole, the optimal fines content of 5% is recommended for railway subgrade coarse-grained soil fillings in frozen regions.  相似文献   

Determination of allowable subgrade frost heave with the pavement roughness index in numerical analysis     

HongYan M  Feng Zhang  DeCheng Feng  Bo Lin 《寒旱区科学》2015,7(5):587-593

Frost heave is an upward swelling of soil during cryogenic conditions in cold regions. It is caused by the accumulation of ice crystals in subgrade soil, which grow upwards when freezing temperatures penetrate into the subgrade. This study establishes the allowable soil subgrade frost heave based on the roughness standard of asphalt pavement in China, and aims to balance the pavement design and frost heave resistance of subgrades in cold regions. We formulated a mechanical model of pavement supported by the boundary conditions of differential frost heave, based on the elastic layered system theory. The differential soil subgrade frost heave was modeled as a sinusoidal function, and the allowable frost heave and the roughness index were modeled as the displacement boundaries for the top and bottom of the pavement structure. Then the allowable frost heave was back-calculated according to the roughness standard. Numerical results show that the allowable frost heave depends on the pavement structure, material properties, the highway grade, and other factors. In order to ensure that the actual soil subgrade frost heave is lower than the allowable frost heave, pavement structures and materials need to be selected and designed carefully. The numerical method proposed here can be applied to establish the frost heave resistance of subgrade when the pavement structure and materials are determined.  相似文献   

Frost heaving in ballast railway tracks     

Satoshi Akagaw  Michiaki Hori 《寒旱区科学》2015,7(5):632-636

Frost heaving is a well-known phenomenon in cold regions, which may occur in wet clayey grounds during winter. Railway track upheaval occurring in cold regions during the winter is generally understood as frost heaving in the subgrade layer. However, it has been confirmed that upheaval due to frost heaving sometimes occurs in the ballast layer. This understanding has been observed in active railways in northern Japan. The samples collected from ballast and subgrade layers have been examined for frost heave susceptibilities and confirmed that ballast layers which contain fines may heave.  相似文献   

中天山坡地冰缘地貌的若干问题   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱诚 《山地学报》1992,(2)

由 1985—1989年野外调查结果和定位重复观测资料可知,本区坡地冰缘地貌的分布特征为:1.各类坡地冰缘形态彼此具有成因联系;2.不同序次的冰缘地貌类型具有各自的时空分异;3.不同的坡地冰缘地貌类型在一定条件下可有所转化。再则,本区风化以寒冻剥裂和寒冻楔入为主,呈现在时空和状态上为不可逆过程的耗散结构。  相似文献   

2007/2008年冬季雨雪冰冻灾害的副热带高压环流背景与变异特征     

张韧  洪梅  刘科峰  陈奕德 《大气科学学报》2012,35(1):1-9

基于NCEP/NCAR提供的1958—2008年逐日再分析资料,对2007/2008年冬季我国雨雪冰冻灾害期间副高指数特征与El Nino/La Nina年平均冬半年副高指数特征以及50a平均冬半年副高指数特征进行对比分析。采用交叉小波和小波相干分析方法,进一步分析了它们之间的相关性和异同性以及对大气环流的影响,揭示了2007/2008年我国南方雨雪冰冻灾害期间副热带高压活动与环流变异特性的一些基本特征,如La Nina事件冬季(尤其是中等强度La Nina事件年份的冬季),副高通常比一般年份副高的平均位置偏北。  相似文献