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Experimental study of the effect of shallow groundwater table on soil thermal properties

Frontiers of Earth Science 2016年第1期10卷 29-37页

作者： Jianmei JIANG Lin ZHAO yijian zeng Zhe ZHAI School of Chemical Engineering Tianjin University Tianjin 300072 China School of Environmental Science and Engineering Tianjin University Tianjin 300072 China Water Resources Department ITC Faculty University of Twente Enschede 7514 AE Netherlands

In plains areas with semi-arid climates, shallow groundwater is one of the important factors affecting soil thermal properties. In this study, soil temperature and water content were measured when groundwater tables reached 10 cm, 30 cm, and 60 cm depths （Experiment I, II, and III） by using sensors embedded at depths of 5 cm, 10 cm, 20 cm, and 30 cm for 5 days. Soil thermal properties were analyzed based on the experimental data using the simplified de Vries model. Results show that soil water content and temperature have fluctuations that coincide with the 24 h diurnal cycle, and the amplitude of these fluctuations decreased with the increase in groundwater table depth. The amplitude of soil water content at 5 cm depth decreased from 0.025 m^3·m^-3 in Experiment II to 0.01 m^3·m^-3 in Experiment III. Moreover, it should be noted that the soil temperature in Experiment III gradually went up with the lowest value increasing from 26.0℃ to 28.8℃. By contrast, the trends were not evident in Experiments I and II. Results indicate that shallow groundwater has a ＂cooling＂ effect on soil in the capillary zone. In addition, calculated values of thermal conductivity and heat capacity declined with the increasing depth of the groundwater table, which is consistent with experimental results. The thermal conductivity was stable at a value of 2.3 ***^-1·K^-1 in Experiment I. The average values of thermal conductivity at different soil depths in Experiment II were 1.82 ***^-1·K^-1, 2.15 ***^-1·K^-1, and 2.21 W. cm^-1·K^-1, which were always higher than that in Experiment III.

关键词： soil temperature thermal property ground-water table depth evaporation

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An Air-to-Soil Transition Model for Discrete Scattering-Emission Modelling at L-Band

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Journal of Remote Sensing 2021年第1期2021卷 16-35页

作者： Hong Zhao yijian zeng Jun Wen Xin Wang Zuoliang Wang Xianhong Meng Zhongbo Su Department of Water Resources Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation(ITC)University of Twente7514 AE EnschedeNetherlands College of Atmospheric Sciences Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan ProvinceChengdu University of Information TechnologyChengdu 610225China The Key Laboratory of Land Surface Process and Climate Change in Cold and Arid Regions Northwest Institute of Eco-Environment and ResourcesChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China The Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effect in Arid Region of Ministry of Education School of Water and EnvironmentChang’an UniversityXi’an 710054China

Topsoil structures and inhomogeneous distribution of moisture in the soil volume will induce dielectric discontinuities from air to bulk soil,which in turn may induce multiple and volume scattering and affect the microwave surface *** situ ELBARA-Ⅲ L-band radiometer observations of brightness temperature T_(B)^(p) (p=H or V polarization)at the Maqu site on the Eastern Tibetan Plateau are exploited to understand the effect of surface roughness on coherent and incoherent emission *** with in situ soil moisture(SM)and temperature profile measurements,this study develops an air-to-soil transition(ATS)model that incorporates the dielectric roughness(i.e.,resulted from fine-scale topsoil structures and the soil volume)characterized by SM and geometric roughness effects,and demonstrates the necessity of the ATS model for modelling L-band T_(B)^(p).The Wilheit(1978)coherent and Lv et al.(2014)incoherent models are compared for determining the dielectric constant of bulk soil in the ATS zone and for calculating soil effective temperature T_(eff).The Tor Vergata discrete scattering model(TVG)integrated with the advanced integral equation model(AIEM)is used as the baseline model configuration for simulating L-band T_(B)^(p).Whereafter,the ATS model is integrated with the foregoing model for assessing its *** show the ATS-based models reduce the underestimation of T_(B)^(p)(≈20-50 K)by the baseline *** dynamic in nature,the proposed dielectric roughness parameterization in the ATS model significantly improves the ability in interpreting T_(B)^(p) dynamics,which is important for improving SM retrieval at the global scale.

关键词： soil roughness moisture

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New evidence for the links between the local water cycle and the underground wet sand layer of a mega-dune in the Badain Jaran Desert, China

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Journal of Arid Land 2014年第4期6卷 371-377页

作者： Jun WEN ZhongBo SU TangTang ZHANG Hui TIAN yijian zeng Rong LIU Yue KANG Rogier van der VELDE Key Laboratory of Land Surface Process and Climate Change in Cold and Arid Regions Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute Chinese Academy of Sciences Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation (ITC) University of Twente

Scientists and the local government have great concerns about the climate change and water resources in the Badain Jaran Desert of western China. A field study for the local water cycle of a lake-desert system was conducted near the Noertu Lake in the Badain Jaran Desert from 21 June to 26 August 2008. An underground wet sand layer was observed at a depth of 20–50 cm through analysis of datasets collected during the field experiment. Measurements unveiled that the near surface air humidity increased in the nighttime. The sensible and latent heat fluxes were equivalent at a site about 50 m away from the Noertu Lake during the daytime, with mean values of 134.4 and 105.9 W/m2 respectively. The sensible heat flux was dominant at a site about 500 m away from the Noertu Lake, with a mean of 187.7 W/m2, and a mean latent heat flux of only 26.7 W/m2. There were no apparent differences for the land surface energy budget at the two sites during the night time. The latent heat flux was always negative with a mean value of –12.7 W/m2, and the sensible heat flux was either positive or negative with a mean value of 5.10 W/m2. A portion of the local precipitation was evaporated into the air and the top-layer of sand dried quickly after every rainfall event, while another portion seeped deep and was trapped by the underground wet sand layer, and supplied water for surface psammophyte growth. With an increase of air humidity and the occurrence of negative latent heat flux or water vapor condensation around the Noertu Lake during the nighttime, we postulated that the vapor was transported and condensed at the lakeward sand surface, and provided supplemental underground sand pore water. There were links between the local water cycle, underground wet sand layer, psammophyte growth and landscape evolution of the mega-dunes surrounding the lakes in the Badain Jaran Desert of western China.

关键词： mega-dune water cycle observation wet sand layer Badain Jaran Desert

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The Simulation of L-Band Microwave Emission of Frozen Soil during the Thawing Period with the Community Microwave Emission Model(CMEM)

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Journal of Remote Sensing 2022年第1期2022卷 46-64页

作者： Shaoning Lv Clemens Simmer yijian zeng Jun Wen and Zhongbo Su Institute for Geosciences and Meteorology at the University of Bonn Auf dem Huegel 2053121 BonnGermany Department of Atmospheric and Oceanic Sciences&Institute of Atmospheric Sciences Fudan University200438 ShanghaiChina Cloud and Precipitation Exploration Laboratory(CPEX-Lab)of Geoverbund ABC/J JülichGermany Department of Water Resources Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation(ITC)University of TwenteP.O.Box 2177500AEEnschedeNetherlands The Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan Province Chengdu University of Information TechnologyChengdu610225 SichuanChina

One-third of the Earth’s land surface experiences seasonal freezing and ***-thawing transitions strongly impact land-atmosphere interactions and,thus,also the lower atmosphere above such *** of two L-band satellites,the Soil Moisture Active Passive(SMAP)and Soil Moisture and Ocean Salinity(SMOS)missions,provide flags that characterize surfaces as either frozen or not ***,both state transitions—freezing and thawing(FT)—are continuous and complex processes in space and *** in the L-band,which has penetration depths of up to tens of centimeters,the brightness temperature(T_(B))may be generated by a vertically-mixed profile of different FT states,which cannot be described by the current version of the Community Microwave Emission Model(CMEM).To model such complex state transitions,we extended CMEM in Fresnel mode with an FT component by allowing for(1)a varying fraction of an open water surface on top of the soil,and(2)by implementing a temporal FT phase transition delay based on the difference between the soil surface temperature and the soil temperature at 2.5 cm *** extended CMEM(CMEM-FT)can capture the T_(B)progression from a completely frozen to a thawed state of the contributing layer as observed by the L-band microwave radiometer ELBARA-III installed at the Maqu station at the northeastern margin of the Tibetan *** extended model improves the correlation between the observations and CMEM simulations from 0.53/0.45 to 0.85/0.85 and its root-mean-square-error from 32/25 K to 20/15 K for H/V-polarization during thawing ***,CMEM-FT does still not simulate the freezing transition sufficiently.

关键词： soil freezing Microwave

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流通环节食品检测的问题和决策

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现代食品 2016年第10期1卷 32-34页

作者：曾一剑瑞安市食品检验检测中心浙江瑞安325200

随着近年来我国各地不断频发的食品安全质量问题,越来越多的人开始逐渐的关注食品的安全质量问题,而公众对于食品安全问题的担忧,也逐渐造成了一定的社会隐忧。由于民众的生活水平不断地提高,人们对于生活中食品安全的考量越来越敏感。... 详细信息

随着近年来我国各地不断频发的食品安全质量问题,越来越多的人开始逐渐的关注食品的安全质量问题,而公众对于食品安全问题的担忧,也逐渐造成了一定的社会隐忧。由于民众的生活水平不断地提高,人们对于生活中食品安全的考量越来越敏感。所以,食品流通环节的质量检测逐渐的引起人们的关注,食品检测工作作为一项繁杂的工作也存在着很多问题,本文旨在探寻食品检测中存在的问题,并加以商讨寻找应对措施。

关键词：食品检测食品安全食品生产食品流通

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叶片边缘破损曲面再生修复技术研究

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南京航空航天大学学报 2023年第5期55卷 905-913页

作者：李栋栋李树军曾一健贺志辉桑涛西北工业大学机电学院西安710072 陕西飞机工业有限责任公司汉中723000

发动机叶片长期在高温、高压和高速下工作,工作过程中有异物进入,不可避免地会发生损坏。对于弯扭叶片边缘破损曲面的修复,本文采用基于邻近破损域未破损区域的完整叶片截面线与破损域叶片截面线的完好部分配准,获得边缘破损处的叶片截... 详细信息

发动机叶片长期在高温、高压和高速下工作,工作过程中有异物进入,不可避免地会发生损坏。对于弯扭叶片边缘破损曲面的修复,本文采用基于邻近破损域未破损区域的完整叶片截面线与破损域叶片截面线的完好部分配准,获得边缘破损处的叶片截面线点云特征,实现破损曲面再生重构。同时,采用迭代最近点((Iterative closest point,ICP))配准算法,克服了搜索最近点集耗时较长的缺点。本文提出的基于建立辅助圆邻域的最近点集对搜索方法,大大降低了配准时间成本。最后对破损域再生曲面进行了光顺性分析,验证本文所提出的边缘破损曲面再生修复方法的可行性。

关键词：发动机叶片叶片截面线配准最近点集搜索辅助圆邻域破损曲面再生

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层理特征对油页岩水力压裂裂缝扩展规律影响的数值模拟研究

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煤田地质与勘探 2023年第11期51卷 44-54页

作者：李彦伟朱超凡曾壹坚水浩澈范存翰郭威吉林大学建设工程学院吉林长春130026 油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室吉林长春130026 页岩油气资源勘探开发省部共建协同创新中心吉林长春130026 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林长春130026

目前水力压裂是油页岩储层开发的主要技术手段之一,油页岩层理特征的差异对压后裂缝形态起主要影响作用,目前研究大多聚焦在层理发育程度对裂缝扩展的影响,忽略层理厚度本身对水力裂缝扩展的影响。以鄂尔多斯盆地旬邑地区油页岩为研究对... 详细信息

目前水力压裂是油页岩储层开发的主要技术手段之一,油页岩层理特征的差异对压后裂缝形态起主要影响作用,目前研究大多聚焦在层理发育程度对裂缝扩展的影响,忽略层理厚度本身对水力裂缝扩展的影响。以鄂尔多斯盆地旬邑地区油页岩为研究对象,基于线弹性断裂力学理论,构建应力-损伤-渗流的水力压裂裂缝扩展模型,并采取全局FEM-CZM的数值模拟方法,分析层理厚度、层理间距、地应力场对水力压裂裂缝扩展的影响规律,对比不同影响因素下裂缝的破坏类型、裂缝长度和层理沟通面积。结果表明:(1)层理厚度影响层理面对水力裂缝的拦截能力,在层理厚度较大时,会导致裂缝在层理面上扩展的倾向更强,发生张拉破坏,所对应的裂缝长度和层理沟通面积更大。(2)层理间距影响水力裂缝到达层理面的时间,较小的层理间距水力裂缝会直接穿透层理面,较大的层理间距增加裂缝扩展的阻力,伴随层理间距越大,发生张拉破坏,水力裂缝长度和层理沟通面积越大。(3)地应力场决定水力裂缝扩展方向,垂向地应力差较大时,垂向应力会对层理有压实作用,导致更容易穿透层理面扩展,垂向地应力差较小时,水力裂缝在层理面扩展多发生弯曲、分支情况,所对应裂缝长度和层理沟通面积均增加。建议在压裂施工选址方面选择层理厚度较大、层理间距较大、垂向地应力场较小的区域,更有利于形成高效渗流传热通道,该研究可为旬邑地区油页岩水力压裂施工提供指导。

关键词：油页岩水力压裂层理厚度层理间距地应力数值模拟裂缝扩展规律鄂尔多斯盆地

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浅层包气带水汽昼夜运移规律及其数值模拟研究

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地学前缘 2008年第5期15卷 330-343页

作者：曾亦键万力苏中波 Hirotaka aito 王旭升曹文炳中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 国际地理信息科学及地球观测学院荷兰恩斯赫德7500AA 东京农工大学共生科学技术研究院日本东京183-8509

西北干旱、半干旱地区，浅层包气带水分通量主要由水汽组成，而水汽在运移过程中产生的能量转换和质量迁移是地表质能平衡计算不可缺少的重要源汇项。在野外进行一个沙坑实验，发现土壤水在中午（12：00～15：00）达到最大值（10cm深度... 详细信息

西北干旱、半干旱地区，浅层包气带水分通量主要由水汽组成，而水汽在运移过程中产生的能量转换和质量迁移是地表质能平衡计算不可缺少的重要源汇项。在野外进行一个沙坑实验，发现土壤水在中午（12：00～15：00）达到最大值（10cm深度，5．9～6．1cm^3／cm^3；30cm深度，11．9～13．1cm^3／cm^3），而在凌晨（02：00～05：00）出现最小值（10cm深度，4．4～4．5cm^3／cm^3；30cm深度，10．4～10．8cm^3／cm^3）。为进一步验证该实验条件下的土壤水运移及分布规律，考虑了土壤水、汽、热耦合运移的HYDRUS-ID模型被用来对实验过程进行模拟，模拟结果与实测结果吻合较好。为描述土壤水分昼夜运移模式，笔者将土壤水耦合运移的时间信息和空间信息进行同步分析；并根据土壤水运移的不同驱动力，分别对温度梯度、基质势梯度作用下的液态水及汽态水通量进行了分析。

关键词：包气带土壤水机制水汽热耦合运移

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基于地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ,L波段)的亮温模拟和土壤湿度反演研究进展

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高原气象 2021年第6期40卷 1337-1346页

作者：文军苏中波王欣郑东海吕少宁曾亦键刘蓉张堂堂王作亮成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 荷兰特文特大学地球信息科学与地球观测学院荷兰恩施赫德7500AE 中国科学院西北生态环境资源研究院/中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院青藏高原研究所北京100101 复旦大学大气与海洋科学系大气科学研究院上海200438

土壤湿度是陆面过程中最为关键的参量之一。微波遥感是反演土壤湿度主要手段,微波辐射具有较强的穿透深度,时间分辨率高且空间覆盖广,微波遥感反演土壤湿度模型具有较完整的物理基础,但对土壤冻融过程土壤含冰量和土壤含水量的解析不够... 详细信息

土壤湿度是陆面过程中最为关键的参量之一。微波遥感是反演土壤湿度主要手段,微波辐射具有较强的穿透深度,时间分辨率高且空间覆盖广,微波遥感反演土壤湿度模型具有较完整的物理基础,但对土壤冻融过程土壤含冰量和土壤含水量的解析不够准确。这使得开展地基微波遥感土壤湿度观测试验研究具有非常重要的科学意义和应用价值。本文介绍了目前依托中国科学院若尔盖高原湿地生态系统研究站玛曲观测场开展的地基微波遥感土壤湿度观测试验和建立的地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ,L波段)黄河源地表亮温观测数据集(2016-2019),并详细介绍了地基微波辐射计和涡动协方差通量观测系统的各种参数和配置,介绍了其观测数据,回顾了利用本观测试验数据集开展的亮度温度模拟和土壤湿度反演相关研究成果。最后,基于地基微波辐射计及其附属观测数据的广泛应用,展望了利用地基微波辐射计观测数据在未来土壤湿度反演和相关研究中的应用前景。

关键词：青藏高原地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ L波段) 亮度温度土壤湿度

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《香港国安法》中危害国家安全犯罪的司法认定研究

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港澳研究 2024年第1期 3-14,93页

作者：陈毅坚曾宪哲中山大学法学院中山大学粤港澳发展研究院、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 中山大学网络犯罪研究中心(广东省网络犯罪研究基地)

《香港国安法》填补了香港特区刑事法律制度在国家安全方面的规制漏洞,但司法实践中仍存在许多困境,主要表现为内地刑法的解释力难题及其与香港地区刑事法律制度的关系难题。前者涉及量刑标准的认定问题,后者涉及控罪依据与量刑依据的... 详细信息

《香港国安法》填补了香港特区刑事法律制度在国家安全方面的规制漏洞,但司法实践中仍存在许多困境,主要表现为内地刑法的解释力难题及其与香港地区刑事法律制度的关系难题。前者涉及量刑标准的认定问题,后者涉及控罪依据与量刑依据的选择问题。在阐明《香港国安法》危害国家安全犯罪立法规制法理根据的前提下,坚持目的解释立场与融贯解释方法解决上述两大难题,全面发挥《香港国安法》的规范目的与功能。内地刑法及其司法解释具有有限的解释力,根据罪名区分其参考价值。为实现香港地区刑事法律与《香港国安法》的兼容,《香港国安法》应作为优先控罪依据,除第33条穷尽列举的减轻和免除处罚情形之外不应适用其他减免事由。

关键词：香港特区国安法香港特区基本法危害国家安全犯罪司法认定

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