自然对流条件下冰水界面换热系数的试验研究     

陈晓东  Knut H&#;ylan  王安良  季顺迎 《海洋学报》2018,40(5):140-148

在冰脊的固结过程中，由于接触面积与温差的大幅提升，冰水之间的换热强度显著增强。本文通过浸没试验对自然对流条件下冰水间的换热系数进行了研究。在试验过程中，对试样内部的温度分布与体积变化分别用温度梯度测试系统与数字图像进行测量。为研究初始条件对换热系数的影响，分别采用不同初始温度与厚度的试样在瞬态热传导的环境下进行测试。试验结果表明，换热系数与表面温差呈指数增长，且在本文试验条件下的变化区间为0.3~175 W/（m2·K）。试样的初始温度及厚度并不是影响换热系数的直接因素，而其根本因素为流-固界面的边界层状态。在自然对流状态下流体的驱动条件是热胀效应，即当边界层存在温度差时，虽然外界并不存在扰动流体状态的因素，但由于液体自身温差引起的密度差进而驱动流体运动并影响了换热系数。随着边界层温度梯度的增加，边界层的影响区域扩大，从而导致了较高的换热系数。  相似文献   

热应力对恐龙化石风化损坏的影响研究          下载免费PDF全文

张尚坤  于学峰  贾超  杜圣贤  宋香锁  陈诚  刘凤臣  陈军  陈文芳 《山东国土资源》2018,34(5)

由热应力引起的热破裂作用是造成恐龙化石破坏的一个重要因素。在太阳照射条件下,由于受热不均匀及日照的长久往复循环作用,使得化石表面发生热破裂作用,导致化石表面产生裂缝,加速了恐龙化石风化。采用模拟实验的方式,主要针对恐龙化石试件的物理力学受力变形特性进行研究。通过有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,揭示日光辐射造成的恐龙化石温度差异分布对化石风化的影响。试验结果表明:恐龙化石不同部位的温度差异,是造成化石内部热应力分布不均匀的重要原因,热应力的不均匀性导致化石发生热破裂,加速了化石风化受损,因此化石保存要尽量放在恒温环境下,避免化石温度往复变化。  相似文献   

阳光直射、室内遮阴和涂保护层对恐龙化石风化影响的模拟研究          下载免费PDF全文

刘凤臣  张尚坤  田京祥  贾超  陈军  陈文芳 《山东国土资源》2019,35(5)

恐龙化石是地史时期保存在地层中的生物遗体或遗迹,一旦因自然原因或经人工发掘暴露地表后,则面临着严重的风化破坏问题,其中最严重的破坏因素主要是来自于太阳光照。化石长期遭受日照影响,周而复始,受热应力作用使化石表面产生裂缝,最终化石整体破碎。化石受热情况不同,包括阳光直射、室内遮阴和化石表面涂保护层三种不同情况下受热。该文从这三种不同情况出发,通过数值模型对化石及围岩对温度的敏感性进行分析研究。研究发现,阳光直射时温度梯度大小和温度梯度产生的温度应力远远大于室内遮阴和涂保护层后的温度梯度和温度应力;不涂保护层,化石部分温度梯度和温度梯度产生的温度应力大于涂保护层温度梯度和温度应力。  相似文献   

基于温度剖面特性的2016年南极普里兹湾海冰厚度变化分析     

韦纪州  赵杰臣  邓霄  郝光华  崔丽琴  张丽  秦建敏 《海洋预报》2019,36(5)

2016年4月至11月在南极中山站普里兹湾布设了A1、A2、A3 3套冰雪情检测传感器。传感器每隔1 h采集一次数据,实时获取了被测点空气、积雪、海冰和海水的剖面温度数据。通过对不同介质剖面温度的分析,系统可以有效反映出海冰、积雪在气温影响下的温度变化差异,即空气、积雪、海冰和海水的热传导特性差异。通过寻找合理的温度阈值,编写MATLAB程序分别对积雪、海冰上下界面位置进行了自动判断,从而得到整个观测期间海冰厚度和积雪深度的变化过程。并与人工观测进行比较,结果表明:从传感器安装时间开始,海冰持续增长,10月开始海冰增长速度放慢,直至10月末达到最大海冰厚度170 cm左右。A1、A2、A3传感器采集的冰厚值与人工观测值之间平均误差分别为5.1 cm(A1)、3.4 cm(A2)、3.6 cm(A3);积雪深度的平均误差分别为3.2 cm(A1)、3.5 cm(A2)、2.7 cm(A3),传感器测得的积雪、海冰厚度结果可以较好的反映出被测地点冰雪情的演变过程,是一种可以应用于条件恶劣地区的冰雪环境有效检测手段。  相似文献   

北冰洋纬向温度梯度对中国东北地区夏季降水影响的分析     

时晓曚  孙雅文  孙即霖 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2014,44(2)

利用1979—2011年NCEP提供的2m气温场、位势高度场、风场、GPCP降水以及HadISST资料,对北冰洋纬向温度梯度对中国东北地区夏季降水影响进行了分析。分析得出:纬向温度梯度高年东北地区呈现降水负异常,7、8月份最为显著,几乎涵盖整个东北区域。其原因是北冰洋纬向温度梯度与500hPa位势高度梯度之间存在正相关,巴伦支海和东西伯利亚海上空位势高度差变大,贝加尔湖区域地面上东部和南部较易出现异常反气旋。1月份海面风异常通过Ekman输送影响北冰洋纬向温度梯度,进而影响中国东部地区降水。  相似文献   

2018年8月华南超历史极值降水事件的观测分析与机理研究     

曾智琳  谌芸  王东海 《大气科学》2020,44(4):695-715

2018年8月30~31日一条超长生命期的中尺度线状对流（线状β-MCS）引发了华南沿海一次极端降水事件[1056.7 mm（24 h）?1],刷新广东省24小时雨量历史纪录,造成严重洪涝并引起社会极大关注。文章采用多源观测资料与NCEP/NCAR_FNL分析资料,首先从观测分析角度提炼该次过程的降水特点与卫星、雷达的基本演变特征,然后分析了极端降水的天气尺度背景与中尺度环境条件,最后从中尺度大气动力学角度探讨超长生命期线状β-MCS的触发演变与海陆边界风向旋转维持的关系,并揭示线状对流组织与维持的可能物理机制。结果表明:季风低压作为稳定的天气尺度背景,大气层结表现为深厚暖湿与持续不稳定,季风云团北推上岸造成华南沿海大范围暴雨,一条超长生命期、准静止、低顶高、低质心并具备后向传播特征的线状β-MCS造成高潭持续性强降雨,降水强度大、持续时间极长是累积雨量破纪录的主要原因。对流触发及线状β-MCS组织发展与地面风场有密切关系,海陆边界风向旋转率方程定性分析发现地面风场受多尺度调节影响,季风低压的天气尺度项、局地地形摩擦项与中尺度气压梯度项对地面风场协同形成的反向强迫及平衡机制,是偏南气流长时间维持的关键。斜坡地形与黄江河谷一侧偏南气流增强并建立“暖脊”,致使山脉一侧冷池出流边界无法向南扩展,形成强烈的水平温度梯度,基于中尺度动力学方程定量诊断表明β-MCS的线状组织过程及对流维持的动力机制来源于局地垂直风切变,这种局地垂直风切变有别于环境垂直风切变,其显著增强是对地面强烈纬向水平温度梯度响应的结果。  相似文献   

冷封式高压釜的温度梯度     

王声远  郭其悌  卢家烂 《地球化学》1981,(2):189-196

一、前言 冷封式高压釜是目前国内应用较广的一种高压釜。由于其设计特点(顶部露于炉腔之外),所以釜腔内部温度必然自下而上逐渐降低。这种温度梯度(以下简称“温梯”)不仅是理解实验结果的重要依据,而且因为国内高压釜压力多借水的P-V-T关系(充填度)推  相似文献   

红雁池新11井温度梯度测量及动态分析     

刘冬英  高守全  李新勇  许秋龙  何案华  李晓东 《大地测量与地球动力学》2017,37(4):432-435

采用SZW-1A数字式温度计,对红雁池新11井进行温度梯度测量及动态分析,测量步进为10 m,每个测量点观测时间约1个星期。取完整、稳定的1 d数据进行计算,将日均值作为该点的温度观测值,计算该天观测数据的标准差和最大值最小值的差来进行动态分析。通过测量与分析认为,红雁池新11井梯度-深度拐点在400 m处,稳定性-深度拐点在470 m,而岩性交界面（泥岩到石灰岩的转换）在380 m处,井孔套管到378 m。从梯度-深度关系与稳定性-深度关系来看,新11井越往下,温度梯度越小,同时稳定性越好。综合测井数据,可能裸孔段为弱透水段,且受浅层低温循环水的注入影响。  相似文献   

陕西一次暴雪天气过程的诊断分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

马晓华  周伟灿 《陕西气象》2010,(5):5-9

在分析环流背景、影响系统及各层物理量特征基础上,结合MICAPS资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对陕西2009年11月9—12日雨雪转暴雪天气进行诊断分析,结果表明：东移的西风槽、700 hPa和850 hPa切变线及南下的强冷空气是这次过程的主要影响系统;降（雨）雪期间高空辐散低空辐合及其强烈的上升运动是本次过程发生发展的动力机制;持续的逆温层存在使本次过程灾害加强;来自孟加拉湾、南海的暖湿气流提供了持续的水汽输送;500 hPa的定容等熵温度梯度负值中心与未来24 h的降（雨）雪中心有较好的对应关系。  相似文献   

季节转换期间副热带高压带形态变异及其机制的研究 Ⅲ:热力学诊断   总被引：5，自引：1，他引：5  

毛江玉  吴国雄  刘屹岷 《气象学报》2002,60(6):647-659

利用NCEP/NCAR再分析资料从能量收支的角度探讨了气候平均状态下副热带高压形态变异和季节转换的物理机制。在考察温度场和加热场季节变化的基础上 ,发现中国江南地区春季降水所形成的非绝热加热源非常显著 ,该热源对后期亚洲季节转换有影响。副热带高压脊面附近经向温度梯度反转取决于温度脊所在纬度位置的变化。温度脊北移是由脊轴北侧的增温率大于脊轴附近的增温率而造成的。热力学方程诊断结果表明 ,亚洲各季风区 (孟加拉湾、南海和南亚 )季节转换的热力机制不同。导致孟加拉湾温度脊显著北跳的主要因素在季风爆发初期是经向暖平流 ,爆发以后是下沉运动 ;引起南海地区经向温度梯度反转的因素有经向暖平流、纬向暖平流和江南地区的非绝热加热 ,特别是经向暖平流的贡献更大 ;造成南亚季风区经向温度梯度逆转的原因是下沉增温。  相似文献