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郑州“7·20”特大暴雨灾害对中国铁路运网的冲击过程和机制

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地理学报 2024年第3期79卷 617-634页

作者：刘海洋王录仓常跟应兰州大学资源环境学院兰州730030 西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州730030

特大暴雨是极端天气,其引发的洪涝灾害给社会经济带来严重损失。铁路是国民经济的大动脉,铁路枢纽既是线路连接的中枢,也是客货流集散的中心。发生在枢纽地区的特大暴雨,在网络关联效应等规律的支配下,将灾害影响通过线路向外传导并放大... 详细信息

特大暴雨是极端天气,其引发的洪涝灾害给社会经济带来严重损失。铁路是国民经济的大动脉,铁路枢纽既是线路连接的中枢,也是客货流集散的中心。发生在枢纽地区的特大暴雨,在网络关联效应等规律的支配下,将灾害影响通过线路向外传导并放大,从而波及整个铁路网。本文基于列车停运数据,系统分析了郑州“7·20”特大暴雨灾害对中国铁路运网的冲击过程和灾情传播机制。结果表明:(1)从冲击初期到冲击中期,中国铁路运网受冲击节点逐渐增多,停运强度从暴雨冲击中心向外围递减,停运线路从局部线路向关联网络扩散,停运网络从受冲击中心中原地区沿“米”型网络向外围蔓延;冲击末期,停运节点数量减少,停运强度降低,停运强度高值节点和停运网络从外围向暴雨冲击中心收缩。(2)不同承灾体面对同一冲击时,运网形态和结构作出的响应存在分异,高铁更敏感,其恢复力更强。(3)停运网络层级性显著,择优链接效应明显,灾情首先传导至直接关联节点和关联线路再进行扩散;层级性减弱时择优链接效应也随之减弱,集聚性降低,区域小集团数量减少,一体化程度增强,传输效率提升;层级性增强则相反。(4)由于运网的一体性、关联性、沿线传导性等特征,导致运网受灾害冲击时,不仅仅在灾害中心发生停运现象,还会涉及相关节点、线路及其关联区域。本文可为提升中国铁路运输综合防灾、减灾能力,实现安全、可靠运营提供科学依据。

关键词：郑州“7·20”特大暴雨灾害铁路运网冲击过程灾情传播机制

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地理学的时代特征、二元论与可持续发展

热带地理 2024年第1期44卷 32-35页

作者：高红山兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000

地理学作为一门学科总体上与科学体系的发展亦步亦趋。20世纪自然地理学与人文地理学的分裂曾严重消解了地理学的整体性和统一性,同时专业分化与研究主题的纵深发展造成了学科的空心化。面对21世纪复杂性科学、地球系统科学和新的科学... 详细信息

地理学作为一门学科总体上与科学体系的发展亦步亦趋。20世纪自然地理学与人文地理学的分裂曾严重消解了地理学的整体性和统一性,同时专业分化与研究主题的纵深发展造成了学科的空心化。面对21世纪复杂性科学、地球系统科学和新的科学综合体的到来,在全球化和可持续发展的大背景下,我们应该在大学课堂上让自然与人文再度融合,通过学术语言的规范、学科理论的构建、研究范式的转换,将二元论的影响消融于无形,能以一种整体化、系统性的观念来应对人类的未来和地球的可持续性发展这一艰巨而复杂的任务。

关键词：二元论地理学复杂系统综合研究可持续发展自然地理学人文地理学

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全球变暖加剧新疆森林火情

第四纪研究 2024年第1期44卷 226-239页

作者：江来安成邦张永汤蕾谈波张文胜卢超张彦臻郑力源兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000

新疆稀缺的森林资源承担着重要的生态服务功能,林火作为森林生态系统中重要的干扰因子,与当前全球变暖关系密切,明确全球变暖对新疆森林火灾的影响及二者关系对于保护新疆森林资源及生态具有重要意义。本研究选取新疆维吾尔自治区1988~2... 详细信息

新疆稀缺的森林资源承担着重要的生态服务功能,林火作为森林生态系统中重要的干扰因子,与当前全球变暖关系密切,明确全球变暖对新疆森林火灾的影响及二者关系对于保护新疆森林资源及生态具有重要意义。本研究选取新疆维吾尔自治区1988~2020年森林火灾数据及气候数据,对二者采用M-K检验、距平分析法、异常度分析法和相关性分析后发现,1988~2020年期间新疆森林覆盖区域气候显著变暖,生长季及夏季气温影响当年森林火灾,而4月降水与6月气温变化对第二年火灾产生重要影响,气候变化改变燃料湿度、堆积量等燃料条件可能为导致这一现象发生的主要原因。这一研究为全球变暖下新疆林火预警提供重要参考。

关键词：森林火灾全球变暖趋势分析滞后效应新疆

基于Gaussian Copula-贝叶斯动态模型的桥梁构件时变可靠性分析

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吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 485-493页

作者：樊学平周衡刘月飞兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730030 兰州大学土木工程与力学学院兰州730030

针对桥梁构件的各控制监测点之间存在失效非线性相关性的问题。首先考虑到非线性相关性对桥梁构件可靠性的影响,采用贝叶斯动态模型(BDMs),建立监测数据的动态预测模型;再结合Copula理论建立Gaussian Copula-BDMs,进而计算桥梁构件时变... 详细信息

针对桥梁构件的各控制监测点之间存在失效非线性相关性的问题。首先考虑到非线性相关性对桥梁构件可靠性的影响,采用贝叶斯动态模型(BDMs),建立监测数据的动态预测模型;再结合Copula理论建立Gaussian Copula-BDMs,进而计算桥梁构件时变可靠性,同时与不考虑桥梁构件各控制监测点失效相关性得到的可靠性进行比较分析;最后通过算例验证所建模型与方法的合理性。本研究成果将为多元结构体系的可靠性分析提供参考。

关键词：结构工程相关性贝叶斯动态模型高斯Copula贝叶斯动态模型时变可靠性分析

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基于改进高斯混合粒子滤波新算法的桥梁极值应力动态预测

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1038-1044页

作者：樊学平刘月飞兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院兰州730000

将极值应力数据视为时间序列,提出了桥梁结构极值应力的改进高斯混合粒子滤波(IGMPF)动态预测新方法。首先,利用桥梁健康监测极值应力数据建立动态非线性模型,将其作为粒子滤波算法的状态方程和监测方程;然后,引入最大期望(EM)算法来估... 详细信息

将极值应力数据视为时间序列,提出了桥梁结构极值应力的改进高斯混合粒子滤波(IGMPF)动态预测新方法。首先,利用桥梁健康监测极值应力数据建立动态非线性模型,将其作为粒子滤波算法的状态方程和监测方程;然后,引入最大期望(EM)算法来估计目标状态的概率分布,并嵌入高斯混合粒子滤波器中,进而利用改进高斯混合粒子滤波算法,结合应力监测数据实现结构极值应力的动态预测;最后,通过在役桥梁监测数据对本文模型和方法的合理性进行验证。结果表明:本文方法预测精度高,可用于工程实际应用中。

关键词：结构工程极值应力动态非线性模型最大期望算法高斯混合粒子滤波器

全球变暖背景下青藏高原北缘气候干湿变化模式的转型与机制——古气候视角

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中国科学：地球科学 2024年第6期54卷 1960-1979页

作者：李育张占森周雪如高铭君段俊杰薛雅欣尚好刘世瑜兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州大学资源环境学院兰州730000

青藏高原北缘是季风西风协同影响的敏感区.夏季,水汽输送可以到达青海湖和祁连山东段;冬季,气候主要受控于西风.本文从古气候视角,对比了该区域中全新世暖期、中世纪暖期、现代暖期和未来百年暖期的干湿变化,发现中全新世暖期主要受轨... 详细信息

青藏高原北缘是季风西风协同影响的敏感区.夏季,水汽输送可以到达青海湖和祁连山东段;冬季,气候主要受控于西风.本文从古气候视角,对比了该区域中全新世暖期、中世纪暖期、现代暖期和未来百年暖期的干湿变化,发现中全新世暖期主要受轨道控制的东亚夏季风影响,区域整体表现出温暖湿润的气候特征;中世纪暖期主要受控于太阳辐射,存在暖干的现象;现代暖期和未来百年暖期主要由温室气体增加导致的温度升高控制,气候干旱化趋势显著.青藏高原北缘现代暖期和未来百年暖期的干湿格局与中世纪暖期类似,而持续升温会导致西风带扩张,气候逐渐湿润,未来干湿变化将与中全新世暖期更加相似.

关键词：青藏高原北缘干湿变化暖期相似驱动机制未来评估

阿坝盆地黄土记录的青藏高原东部末次冰期环境变化

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海洋地质与第四纪地质 2024年第4期44卷 168-179页

作者：徐雪超刘丽杨胜利问琛李睿张景钊王海燕兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000

青藏高原东部广泛分布的风成黄土沉积是记录过去气候变化和大气粉尘活动历史的重要陆地档案,恢复和重建其环境记录可以为深入理解高原环境演化过程和机制提供重要证据。本研究基于石英光释光测年建立了阿坝盆地各莫黄土剖面的年代框架,... 详细信息

青藏高原东部广泛分布的风成黄土沉积是记录过去气候变化和大气粉尘活动历史的重要陆地档案,恢复和重建其环境记录可以为深入理解高原环境演化过程和机制提供重要证据。本研究基于石英光释光测年建立了阿坝盆地各莫黄土剖面的年代框架,并利用多种环境代用指标重建了阿坝黄土记录的青藏高原东部约47 ka以来的环境变化历史。黄土磁化率、色度和碳酸盐记录表明深海氧同位素3阶段(MIS3)中晚期印度夏季风加强,青藏高原环境相对湿润。粒度重建结果记录了4次海因里希(Heinrich)事件和新仙女木(YD)事件,表明青藏高原末次冰期粉尘活动强烈,气候变化具有快速波动的特征。区域记录对比显示,北半球高纬地区气候系统对青藏高原地区快速气候变化有重要影响,大西洋经向翻转环流可能是高原地区粉尘活动和气候变化的主要控制因素。该研究为更好地认识青藏高原末次冰期环境演化过程提供了重要证据。

关键词：黄土光释光测年粒度磁化率末次冰期

2013~2020年甘肃省PM_(2.5)健康负担的时空变化趋势及驱动力

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环境科学 2024年第7期45卷 3893-3902页

作者：廖琴李勇陶燕兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 贵州医科大学环境污染与疾病监控教育部重点实验室贵阳550025

为评估大气污染防治行动计划以来,甘肃省PM_(2.5)相关健康影响的时空变化趋势及其驱动因素,应用最新的全球暴露死亡模型(GEMM)估算了2013~2020年甘肃省归因于PM_(2.5)的健康负担,并通过因素分解法进一步探讨了PM_(2.5)归因死亡长期变化... 详细信息

为评估大气污染防治行动计划以来,甘肃省PM_(2.5)相关健康影响的时空变化趋势及其驱动因素,应用最新的全球暴露死亡模型(GEMM)估算了2013~2020年甘肃省归因于PM_(2.5)的健康负担,并通过因素分解法进一步探讨了PM_(2.5)归因死亡长期变化的主要原因.结果表明,2013~2020年,甘肃省人口加权PM_(2.5)浓度下降了34.57%,暴露于PM_(2.5)年均浓度超过35μg·m^(-3)的人口比例从72.89%大幅下降至11.61%.研究期间,甘肃省PM_(2.5)归因死亡人数从12 826(95%CI:7 840~17 408)人下降至9 814(95%CI:6 407~13 036)人,下降了23.48%;其中,缺血性心脏病的归因死亡人数有所增加(12.11%),而中风、慢性阻塞性肺病、肺癌和下呼吸道感染的归因死亡人数呈下降趋势;60岁及以上人群的归因死亡人数占80%以上;中东部地区的PM_(2.5)归因死亡人数显著高于河西地区,且大部分地区呈下降趋势;人口规模、年龄结构、基线死亡率和PM_(2.5)浓度在归因死亡人数变化中的贡献分别为-1.26%、16.16%、-9.84%和-28.55%,人口老龄化和PM_(2.5)浓度降低是PM_(2.5)归因死亡增加和减少的主要因素.甘肃省积极的清洁空气政策减轻了PM_(2.5)污染造成的健康负担,但在人口老龄化加剧的趋势下,未来需要大幅降低PM_(2.5)浓度才能避免更多的归因死亡.

关键词： PM_(2.5) 过早死亡 GEMM模型驱动因素健康效益

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高温碱溶液中混合型缓冲材料膨胀特性研究

岩石力学与工程学报 2024年第S01期43卷 3507-3519页

作者：张虎元季泽周光平童艳梅王婷婷兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000

高放废物地下处置库中,地下水腐蚀衬砌混凝土析出的强碱性溶液,叠加核素衰变释放的辐射热,会影响缓冲材料的膨胀性能。以混合型缓冲材料(70%高庙子膨润土+30%石英砂)为试验对象,孔隙溶液选择蒸馏水和KOH溶液,溶液浓度为0.1,0.3,1.0 mol/... 详细信息

高放废物地下处置库中,地下水腐蚀衬砌混凝土析出的强碱性溶液,叠加核素衰变释放的辐射热,会影响缓冲材料的膨胀性能。以混合型缓冲材料(70%高庙子膨润土+30%石英砂)为试验对象,孔隙溶液选择蒸馏水和KOH溶液,溶液浓度为0.1,0.3,1.0 mol/L。设置试验温度为常温与90℃。测试不同初始干密度试样的膨胀力。试验完成后,对试样开展X射线衍射(XRD)试验,试验结果证实:高温提升了试样膨胀力发展速率与膨胀力值,最终膨胀力值最大增幅为19.3%。KOH溶液作用下缓冲材料膨胀力随时间发展出现衰退现象,是碱溶液危害膨胀性能的典型特征。最终膨胀力值对KOH浓度呈负相关,与初始干密度呈正相关。在90℃1.0 mol/L KOH溶液作用下,试样最终膨胀力值较蒸馏水,衰减程度达到52.3%以上。试样衰减主要与蒙脱石的溶解与阳离子交换有关。最严重的情况下,蒙脱石含量减小为初始的43.2%。

关键词：土力学混合型缓冲材料高庙子膨润土膨胀力温度 KOH溶液