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土壤冻融过程中的水热参数化方案研究进展

高原气象 2025年第1期44卷 1-15页

作者：侯雅李伟平左金清中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 中国气象局气候预测研究重点开放实验室/国家气候中心北京100081

冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要... 详细信息

冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要的科学意义。本文回顾了土壤中的砾石、有机质对土壤冻融过程的影响及物理机制,总结了土壤冻融过程中水热参数化的相关研究成果,包括土壤导热率和水力学参数的计算、水热耦合方案以及冻融锋面计算方案等。相对于普通的矿物质土粒而言,砾石具有高导热率和低热容,有机质具有低导热率和高热容,他们对热量在土壤中的传输及土壤温度垂直分布有不同的影响。另外,砾石和有机质的存在改变了土壤孔隙度、土壤基质毛细作用与吸附作用,进而影响水分在土壤中的传输过程和垂直分布。已有研究表明:(1)当前大部分数值模式中土壤导热率采用Johansen方案及其派生方案进行计算,其中Balland-Arp方案考虑了砾石和有机质对土壤导热率的影响,该方案更好地刻画了土壤冻融过程中土壤导热率变化的连续性;综合考虑热-水-变形相互作用的导热率参数化方案可以较好地刻画土壤冻融过程中的水热耦合和土体冻胀的作用,对相变过程中土壤导热率变化特征的模拟更符合实际观测。(2)过冷水参数化方案刻画了土壤液态水在0℃以下存在的事实;相变温度方案描述了土壤相变温度低于0℃且不固定的事实;导水阻抗方案考虑了土壤冻结对土壤水分下渗的阻抗作用,改善了对冻土区水文过程的模拟效果。(3)土壤冻融过程伴随着水分的相变和能量的转化,水热耦合方案的发展能够较好地刻画土壤中热力-水文过程的协同变化特征,细化了对冻融过程中水分和能量相互作用的复杂物理机制的描述。(4)等温框架的数值模式通过模拟每层土壤中间深度的冻融过程代表该模式分层的整体特征,导致对冻融深度的严重高估或低估,尤其是对厚度较大的模式深层土壤,冻融锋面计算方案的提出和应用减小了这种模拟偏差。目前土壤冻融参数化方案的不足之处包括:绝大多数数值模式没有考虑土壤盐分导致土壤水的冰点降低这一事实;虽然大部分数值模式考虑了土壤有机质对土壤水、热传输的影响,但是模式中对土壤有机质含量及垂直分布的考虑与植被根系的生长状态脱节;模式模拟的土壤深度不足并且下边界通量为零的假定不符合实际情况。发展土壤溶质传输参数化方案以模拟盐分的分布、刻画植被根系生长过程和土壤有机质的分布特征、考虑深层土壤对浅层的热力学影响并完善数值模式中的下边界条件,这些是未来陆面模式改进土壤冻融过程模拟的可能方向。

关键词：土壤冻融过程参数化方案土壤导热率土壤水文参数冻融锋水热耦合

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CaNaLaZn3(TeO6)2:Eu3+发光性能的调控及应用

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硅酸盐学报 2025年

作者：茹晶晶赵兵许元艺何嘉欣郭飞云宁德师范学院绿色能源与环境催化福建省高校重点实验室福建福州大学化学学院

在节能环保的大背景下，构建具有多功能应用的荧光粉已成为迫在眉睫的挑战。采用高温固相法制备了系列能够被近紫外光有效激发的CaNaLaZn3(TeO6)2:xEu3+红色荧光粉。利用[Na+-La3+]离子对取代[Ca2+-Ca2+]的化学单元共取代策略，将CaNaLa... 详细信息

在节能环保的大背景下，构建具有多功能应用的荧光粉已成为迫在眉睫的挑战。采用高温固相法制备了系列能够被近紫外光有效激发的CaNaLaZn3(TeO6)2:xEu3+红色荧光粉。利用[Na+-La3+]离子对取代[Ca2+-Ca2+]的化学单元共取代策略，将CaNaLaZn3(TeO6)2基质中Eu3+的最佳掺杂浓度有效提高至15%（摩尔分数），最佳样品CaNaLaZn3(TeO6)2:0.15Eu3+的发光强度提升至取代前Ca3Zn3(TeO6)2:0.12Eu3+样品的1.908倍，且为商用Y2O3:Eu3+发光强度的1.135倍，该样品的色纯度为99.78%，色坐标为（0.649 2， 0.350 4），更接近理想红光点（0.670， 0.330），证实了化学单元共取代策略能够有效调控样品的发光性能。变温荧光光谱测试表明，该荧光粉具有良好的颜色稳定性，420 K时，其色度偏移仅为0.008 52。所封装的白光LED色坐标为（0.314 9， 0.325 0），显色指数Ra为87.3，该器件在50 mA电流下连续工作100 min，仍能保持良好的性能；所制得的CaNaLaZn3(TeO6)2:0.15Eu3+/聚二甲基硅氧烷柔性薄膜具有良好的发光性能，适合用于柔性显示技术。

关键词：共取代发光荧光粉热稳定性

基于摆锤法的成熟期油菜角果炸荚因素试验分析

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农机化研究 2025年第4期47卷 180-185页

作者：李港张敏魏德欣江东农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

为了降低油菜联合收割机拨禾轮拨禾过程对角果打击造成的炸荚损失,采用摆锤法模拟拨禾轮拨禾对油菜角果冲击过程,对影响拨禾过程中的炸荚因素进行测试分析,并对角果损伤变化形式及过程进行分析。试验结果表明:摆锤冲击速度3.5 m/s、夹... 详细信息

为了降低油菜联合收割机拨禾轮拨禾过程对角果打击造成的炸荚损失,采用摆锤法模拟拨禾轮拨禾对油菜角果冲击过程,对影响拨禾过程中的炸荚因素进行测试分析,并对角果损伤变化形式及过程进行分析。试验结果表明:摆锤冲击速度3.5 m/s、夹持果柄位置距连接点2 mm是区分角果抗打击炸荚的最优参数;油菜角果炸荚不仅与冲击速度、果柄夹持位置有关,而且与油菜品种、冲击件材料类型、角果受力面、含水率、角果在植株上的分布位置等都有关系;冲击速度不超过1.5 m/s时,角果损伤以角果果柄发生塑性变形为主;冲击速度为2.5~4.5 m/s时,角果损伤以果皮破裂分离、果柄弹性变形为主。研究结果可为油菜拨禾轮设计和工作参数选择提供参考。

关键词：油菜角果炸荚率冲击拨禾轮摆锤法

Nb对304奥氏体不锈钢抗熔盐高温腐蚀性能的影响

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钢铁 2025年

作者：章楷欣肖桂枝王帆邹雨天齐邹德宁张威西安建筑科技大学冶金工程学院增材制造技术应用陕西省高校工程研究中心西安思源学院山西太钢不锈钢股份有限公司太钢技术中心

聚光太阳能发电站通常采用NaNO3-KNO3混合熔盐作为储热系统的传热流体，用于储热系统结构材料的304奥氏体不锈钢在该熔盐环境下的抗高温腐蚀性能尤为重要。微合金元素Nb在钢中的影响作用主要体现在细化晶粒、促进沉淀强化及提高强韧性... 详细信息

聚光太阳能发电站通常采用NaNO3-KNO3混合熔盐作为储热系统的传热流体，用于储热系统结构材料的304奥氏体不锈钢在该熔盐环境下的抗高温腐蚀性能尤为重要。微合金元素Nb在钢中的影响作用主要体现在细化晶粒、促进沉淀强化及提高强韧性等方面，其对304奥氏体不锈钢在太阳盐中的高温腐蚀机理尚不清楚，值得深入研究。采用恒温熔盐浸泡方法对含0.49Nb和0Nb的两组试验钢在565 ℃下进行了0～200 h的熔盐腐蚀试验，测定了腐蚀质量损失并计算了腐蚀速率；借助扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等手段对材料腐蚀层和基体组织进行了表征。研究结果表明，当腐蚀时间为200 h时，0Nb和0.49Nb的腐蚀速率分别为178.1、133.9 μm/a，表明添加Nb元素后抗熔盐腐蚀性能更优；两组试样在表面均形成了双层腐蚀产物层，内层主要为FeCr2O4，外层则为Fe2O3和Fe3O4。Fe氧化物产生的内应力容易在腐蚀层内部产生缺陷或使腐蚀层剥落，引起熔盐中的氧化性离子侵入发生内氧化，导致Fe氧化物层的保护性变差。Nb在腐蚀层中含量较低，会在钢基体内部形成均匀弥散分布的NbC，并抑制晶界处Cr碳化物的析出，晶界处析出的Cr碳化物易导致晶间腐蚀，且晶间腐蚀会在腐蚀层中引入更多应力；不含Nb钢试样的腐蚀层更厚，内部会存在更多裂纹，表明Nb元素的加入会提升304奥氏体不锈钢在熔盐中的抗高温腐蚀性能。

关键词： Nb元素 304奥氏体不锈钢熔盐腐蚀 NbC析出相高温腐蚀聚光太阳能太阳盐晶间腐蚀

深板层角膜移植与穿透性角膜移植治疗基质角膜营养不良预后的比较

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中国组织工程研究 2025年第8期29卷 1626-1633页

作者：静如意陈颖欣曹蕾北部战区总医院辽宁省沈阳市110000

背景:基质角膜营养不良的传统手术治疗方式为穿透性角膜移植,近年来越来越多的医生开始考虑使用深板层角膜移植治疗基质角膜营养不良。目前国内对比穿透性角膜移植和深板层角膜移植治疗基质角膜营养不良的研究少有报道。目的:比较深板... 详细信息

背景:基质角膜营养不良的传统手术治疗方式为穿透性角膜移植,近年来越来越多的医生开始考虑使用深板层角膜移植治疗基质角膜营养不良。目前国内对比穿透性角膜移植和深板层角膜移植治疗基质角膜营养不良的研究少有报道。目的:比较深板层角膜移植和穿透性角膜移植治疗基质角膜营养不良的疗效。方法:选择2000年1月至2018年1月北部战区总医院收治的基质角膜营养不良患者57例(57眼),男18例,女39例,平均年龄(52.9±20.0)岁,按照手术治疗方式分为深板层角膜移植组(n=21)、穿性角膜移植组(n=36),术后随访观察最佳矫正视力、角膜内皮细胞密度、角膜植片透明度、术中及术后并发症、原病复发情况。结果与结论:①两组患者术后1,3,6,12个月的视力均高于术前(P时间点的视力比较差异无显著性意义(P>0.05);随着术后时间的延长,两组患者角膜内皮细胞密度逐渐降低,穿透性角膜移植组患者术后6,12个月的角膜内皮细胞密度年丢失率均高于深板层角膜移植组(P0.05);②深板层角膜移植组有6例出现并发症,穿透性角膜移植组有14例出现并发症,57例患者术后12个月内均无复发,两组患者术后5年的复发率比较差异无显著性意义(P>0.05),穿透性角膜移植组和深板层角膜移植组术后5年的移植物存活率分别为83%和86%,组间比较差异无显著性意义(P>0.05);③结果表明,基质角膜营养不良的治疗可考虑使用深板层角膜移植替代一部分穿透性角膜移植。

关键词：穿透性角膜移植深板层角膜移植基质角膜营养不良最佳矫正视力角膜植片透明度角膜内皮细胞密度并发症复发

法压式冲泡对海南罗布斯塔咖啡感官品质的影响

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食品科学 2025年第1期46卷 108-120页

作者：刘迪劳菲董文江于鑫欣中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心农业农村部果蔬加工重点实验室北京市食品非热加工重点实验室北京100083 中国热带农业科学院香料饮料研究所海南万宁571533 海南省特色热带作物适宜性加工与品质控制重点实验室国家重要热带作物工程技术研究中心海南万宁571533

以中度烘焙海南罗布斯塔咖啡为研究对象,制备可溶性固形物质量分数为2%的法压式咖啡,采用喜好度评价对4种冲泡参数进行单因素和响应面试验优化,通过感官定量描述分析结合气相色谱-质谱联用法、超高效液相色谱法挖掘咖啡喜好度与其感官... 详细信息

以中度烘焙海南罗布斯塔咖啡为研究对象,制备可溶性固形物质量分数为2%的法压式咖啡,采用喜好度评价对4种冲泡参数进行单因素和响应面试验优化,通过感官定量描述分析结合气相色谱-质谱联用法、超高效液相色谱法挖掘咖啡喜好度与其感官特性及风味物质之间的相关性信息。结果表明,咖啡萃取质量浓度会随着咖啡粒径减小、粉水比增加、冲泡水温升高或冲泡时间延长而显著增大(P时达到最高(3.3±1.6)。咖啡中共检测出78种挥发性成分,通过气味活性值分析得大马士酮、3-乙基-2,5-甲基吡嗪等关键香气化合物10种。Pearson相关性分析表明,喜好度与咖啡的圆润感、巧克力香属性呈正相关,与咖啡因、具有丁香味和酚味的4-乙基愈创木酚、4-乙烯基愈创木酚及具有粪臭味的3-甲基吲哚呈负相关。本研究能为挖掘海南罗布斯塔咖啡的风味喜好及其物质基础提供一定理论依据。

关键词：罗布斯塔咖啡冲泡参数感官定量描述分析气相色谱-质谱联用 Pearson相关性

广西北部湾海岸带沉积物重金属生态风险评价与来源识别

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现代地质 2025年

作者：邹瑜罗冲池江杨雁媛张帅雅刘宝林杨娟中化地质矿山总局广西地质勘查院中国地质大学(北京)海洋学院

海岸带沉积物的环境质量状况与海洋生态系统的安全和人体健康关系密切。随着西部大开发战略的实施，广西的经济增长速度加快，对沿海环境的影响也日益显著。广西北部湾海岸带的生态环境亟需开展评估。本文利用广西海岸带采集的75个表层... 详细信息

海岸带沉积物的环境质量状况与海洋生态系统的安全和人体健康关系密切。随着西部大开发战略的实施，广西的经济增长速度加快，对沿海环境的影响也日益显著。广西北部湾海岸带的生态环境亟需开展评估。本文利用广西海岸带采集的75个表层沉积物样品，采用地累积指数法、富集因子法及潜在生态风险指数法对重金属的污染程度及生态风险开展了评价，利用多元统计分析法对重金属的来源进行了研究。结果表明，表层沉积物的物质组成以砂、粉砂质砂和砂质粉砂为主。陆源有机碳是表层沉积物总有机碳来源的主体。沉积物中Cd、Pb、Zn和Cr基本上不存在污染，As为轻度污染，Hg则处于中度污染。As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr和Hg之间具有显著的正相关关系，表明它们可能有共同或相似的来源。而Cd、Zn和Cu与参比元素Al有显著正相关性，可能代表部分的Cd、Zn和Cu元素受自然因素影响，来自陆源岩石风化产物。相关、聚类及主成分分析均揭示表层沉积物中的重金属主要来源于人类活动。

关键词：海岸带沉积物重金属污染评价来源识别

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依托四阶式童心四季活动养成幼儿科学素养

小学科学 2025年第3期 118-120页

作者：戴慧雅连云港市新浦实验幼儿园江苏

对于幼儿来说,进入小学是其人生第一个重要的转折点,所以,教师要采用各种方式,积极推进幼儿生活与小学生活的衔接。在进行幼小衔接的过程中,教师自主开展了四阶式童心四季活动。在活动中,教师明显感到幼儿科学素养的欠缺以及科学课程实... 详细信息

对于幼儿来说,进入小学是其人生第一个重要的转折点,所以,教师要采用各种方式,积极推进幼儿生活与小学生活的衔接。在进行幼小衔接的过程中,教师自主开展了四阶式童心四季活动。在活动中,教师明显感到幼儿科学素养的欠缺以及科学课程实施的难度大。在此背景下,本文以四阶式童心四季活动为依托,着重阐述了当下提升幼儿科学素养存在的问题,然后从不同角度提出解决办法,以便顺利实现幼小衔接的过渡。

关键词：幼小衔接四阶式童心四季活动科学素养

多情景视角下丝绸之路经济带沿线省份碳达峰预测

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生态经济 2025年第1期41卷 80-88页

作者：张朝辉张靖雅于师琪石河子大学经济与管理学院新疆石河子832000

基于碳达峰碳中和目标的战略背景,结合“共建绿色丝绸之路”的时代倡议,考虑丝绸之路经济带国内沿线省份的产业发展态势,运用STIRPAT拓展模型,构建碳排放量与各影响因素的预测模型,进一步设置不同情景模式,预测丝绸之路经济带沿线省份2... 详细信息

基于碳达峰碳中和目标的战略背景,结合“共建绿色丝绸之路”的时代倡议,考虑丝绸之路经济带国内沿线省份的产业发展态势,运用STIRPAT拓展模型,构建碳排放量与各影响因素的预测模型,进一步设置不同情景模式,预测丝绸之路经济带沿线省份2021—2040年的碳达峰趋势。结果表明:(1)能源消耗水平对碳排放的影响最大,是影响丝绸之路经济带沿线省份碳达峰的最重要因素。(2)技术突破模式下,丝绸之路经济带沿线省份在2030年实现碳达峰,峰值4808.43×106吨;政策调控和数字经济模式下,丝绸之路经济带沿线省份在2035年实现碳达峰,峰值分别为5519.46×106吨和4988.32×106吨;基准模式下,丝绸之路经济带沿线省份未能实现碳达峰。(3)内蒙古、陕西和新疆是碳达峰重点关注区,应加快政策落地、加大技术突破、加强数字经济,确保如期实现碳达峰。

关键词：绿色丝绸之路经济带技术突破数字经济碳达峰情景预测

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