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2023年夏季我国气候异常特征及成因分析

气象 2024年第1期50卷 115-125页

作者：支蓉高辉孙冷国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081

2023年夏季,我国气候特征整体表现为“温高雨少”,区域性、阶段性高温、旱涝等气象灾害明显。降水的空间分布差异显著,主要多雨区位于我国北方,松花江、海河流域出现严重汛情。生成和登陆台风频数均较常年同期偏少,但北上台风却对京津... 详细信息

2023年夏季,我国气候特征整体表现为“温高雨少”,区域性、阶段性高温、旱涝等气象灾害明显。降水的空间分布差异显著,主要多雨区位于我国北方,松花江、海河流域出现严重汛情。生成和登陆台风频数均较常年同期偏少,但北上台风却对京津冀等地造成极其严重的雨涝灾害。2023年夏季我国气温为1961年以来历史次高,北方地区暖异常明显,华北、西北等地区阶段性高温热浪尤为突出。华北、东北地区降水偏多是由不同环流系统造成的。其中,华北南部降水异常偏多主要由7月底至8月初一次极为罕见的天气尺度持续性极端降水过程所致,台风杜苏芮和卡努外围环流与异常偏西、偏北的西太平洋副热带高压相配合,再加上太行山东麓的地形效应是其主要原因。盛夏东北东部异常偏南风引导的水汽输送在整个对流层都异常偏强,造成东北北部和东部降水明显偏多,这一异常环流与初夏巴伦支海海冰密集度减小及盛夏西北太平洋海温异常偏暖均有一定关联。

关键词：夏季降水高温热浪巴伦支海海冰密集度台风杜苏芮台风卡努

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空间分布系列球壳声场耦合与辐射特性研究

船舶力学 2024年第1期28卷 129-143页

作者：李凯俞白兮俞孟萨白振国中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 深海技术科学太湖实验室江苏无锡214082 船舶振动噪声重点实验室江苏无锡214082

针对大深度载人潜器的多球壳组合结构,以水介质中任意空间分布的系列弹性球壳为研究对象,利用球函数平移加法定理,建立计及球壳间声场相互作用的多球壳系统声振耦合模型,计算分析空间分布系列球壳的声场耦合特性及其影响因素。结果表明... 详细信息

针对大深度载人潜器的多球壳组合结构,以水介质中任意空间分布的系列弹性球壳为研究对象,利用球函数平移加法定理,建立计及球壳间声场相互作用的多球壳系统声振耦合模型,计算分析空间分布系列球壳的声场耦合特性及其影响因素。结果表明:声场相互作用将改变球壳模态间耦合关系,使得单阶模态对球壳振动的贡献不再限于单个峰值,进而影响声辐射频谱特征;双球壳系统受激球壳和非受激球壳都产生声辐射,轴向激励情况下,两球壳间存在强声场耦合效应,激励力偏离轴向时,声场耦合效应逐渐减弱;不同尺度球壳组成的双球壳系统扩展了声场有效耦合的频率范围,辐射声场兼具两个球壳的模态特征;多球壳串列布置时,声场耦合效应具有传递作用,多球壳按不同角度分散布置时,辐射声场空间分布则更趋复杂。

关键词：球壳组合结构空间声场分布声场相互作用辐射声功率

2023年汛期气候预测效果评述及先兆信号分析

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气象 2024年第3期50卷 377-386页

作者：支蓉高辉孙冷国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081

2023年夏季,我国整体表现为高温少雨的特征,旱涝分布不均。夏季台风虽然生成和登陆个数均较常年偏少,但破坏力极强。华北、西北等地阶段性高温事件异常突出,但长江流域的高温干旱强度明显弱于2022年同期。从预测效果来看,2023年汛期预... 详细信息

2023年夏季,我国整体表现为高温少雨的特征,旱涝分布不均。夏季台风虽然生成和登陆个数均较常年偏少,但破坏力极强。华北、西北等地阶段性高温事件异常突出,但长江流域的高温干旱强度明显弱于2022年同期。从预测效果来看,2023年汛期预测较好把握了我国北方主雨带特征,对松花江流域、嫩江流域、海河流域可能出现的较重汛情做出了准确的预测预警。对夏季热带气旋的生成个数、主要路径、影响区域等的预测与实况较为相符。对夏季全国大部地区气温偏高的特征预测与实况一致,并明确指出,长江流域发生类似2022年夏季大范围持续性高温干旱事件的可能性低。汛期预测的不足之处主要在于对华南等地的降水预测与实况出现较大偏差,对华北、黄淮等地的高温过程极端性估计不足。针对2023年汛期降水的先兆信号及其预报性能进行了回顾和评估,无论是年代际尺度还是年际尺度外强迫信号,均对我国北方主雨带有较好的指示意义。同时,几乎所有先兆信号都对华南降水给出了一致的错误信息,是导致华南降水预报失败的主要原因。

关键词：夏季降水高温热浪热带气旋先兆信号

执轨道转移力矩之笔,书写磁随机存储器新篇章

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科学通报 2024年第8期69卷 974-976页

作者：潘振存李栋廖志敏北京大学物理学院介观物理国家重点实验室和纳光电子前沿科学中心北京100871 北京大学前沿交叉学科研究院北京100871 合肥国家实验室合肥230088

磁随机存取存储器(magnetoresistive random access memory,MRAM)以其高能效和快速的数据存储能力在大数据时代备受关注^([1,2]).在MRAM单元中,数据通过两个铁磁层磁化状态的平行和反平行排列以低电阻态和高电阻态形式存储在磁隧道结(ma... 详细信息

磁随机存取存储器(magnetoresistive random access memory,MRAM)以其高能效和快速的数据存储能力在大数据时代备受关注^([1,2]).在MRAM单元中,数据通过两个铁磁层磁化状态的平行和反平行排列以低电阻态和高电阻态形式存储在磁隧道结(magnetic tunnel junction,MTJ)中^([3,4]).

关键词：磁随机存储器 MRAM 磁化状态数据存储能力高电阻轨道转移低电阻

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旋涡空化水动力学特性研究进展与展望

力学进展 2024年第1期54卷 86-137页

作者：程怀玉季斌龙新平彭晓星武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072 中国船舶科学研究中心船舶振动噪声重点实验室江苏无锡214082

涡空化作为一种在推进器叶顶涡心处产生的空化现象,在推进器原型上往往最早出现,其一旦发生将会严重影响舰艇的声隐身性能(噪声增加10 dB以上),在很大程度上限制了舰艇临界航速的进一步提升,因而长期以来一直是空化水动力学领域研究的... 详细信息

涡空化作为一种在推进器叶顶涡心处产生的空化现象,在推进器原型上往往最早出现,其一旦发生将会严重影响舰艇的声隐身性能(噪声增加10 dB以上),在很大程度上限制了舰艇临界航速的进一步提升,因而长期以来一直是空化水动力学领域研究的重点与难点课题之一.本文首先简要介绍了旋涡空化流动相较于其他形式空化流动的特点,并以梢涡空化为主要对象,系统阐述了旋涡空化初生、发展的演变行为与流动机理研究,从空化三要素的角度深入讨论了其影响因素与作用机制.在此基础上,本文分别对旋涡空化流动中尺度效应、流动控制等关键问题的相关研究进展进行了回顾,较为系统地梳理了旋涡空化尺度效应的内在原因以及旋涡空化流动控制方法与控制思路.最后,本文针对目前旋涡空化研究领域关注的重点与难点问题,对旋涡空化流动研究中采用的实验测量及数值模拟技术进行了总结与展望.

关键词：空化旋涡空化涡模型尺度效应流动控制

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微尺度静动摩擦转变行为的机理研究

固体力学学报 2024年第5期 576-586页

作者：武鑫胡剑桥刘小明中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室中国科学院大学工程科学学院

微尺度接触与摩擦行为广泛存在于各种重要工业器件与系统中，随着各类机电系统高集成化和微小型化的发展，摩擦对器件的影响越发不可忽视.在微尺度下，摩擦行为表现出对界面粘性与接触尺寸的强依赖性，认识微尺度下静动摩擦转变对控制... 详细信息

微尺度接触与摩擦行为广泛存在于各种重要工业器件与系统中，随着各类机电系统高集成化和微小型化的发展，摩擦对器件的影响越发不可忽视.在微尺度下，摩擦行为表现出对界面粘性与接触尺寸的强依赖性，认识微尺度下静动摩擦转变对控制摩擦、减小能耗具有重要的意义.本研究工作采用分子动力学方法对微尺度摩擦行为的静动转变过程开展了研究，通过发展一系列可修正势函数来定量调控摩擦界面物性，进而阐明了界面粘性与界面接触刚度对静摩擦系数的影响规律并揭示了两者的竞争机制.此外，本工作还研究了微尺度下临界静摩擦系数的尺寸效应，观察到了临界静摩擦力的饱和现象并通过接触层云图揭示了饱和现象的微观机制.

关键词：摩擦原子级光滑界面分子动力学界面势能模型长度

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生物质基整体式催化微反应器研究进展

复合材料学报 2024年第6期41卷 2874-2899页

作者：姚思思郭登康李景鹏江泽慧国家林业和草原局竹子研究开发中心浙江省竹子高效加工重点实验室杭州310012 国际竹藤中心国家林业和草原局竹藤科学与技术重点实验室北京100102

天然生物质材料因其来源广泛、固碳能力强、机械强度较高、可再生性、环境友好性以及其具有的独特精细构造、化学组成,在多相催化领域备受青睐。生物质材料固有的孔道系统和化学组分既可以提升化学反应速率,又可以与催化剂复合参与到多... 详细信息

天然生物质材料因其来源广泛、固碳能力强、机械强度较高、可再生性、环境友好性以及其具有的独特精细构造、化学组成,在多相催化领域备受青睐。生物质材料固有的孔道系统和化学组分既可以提升化学反应速率,又可以与催化剂复合参与到多相催化反应中。本文简述了竹、木和藤材等生物质材料作为催化剂载体的资源优势、结构优势和化学优势,综述了生物质基整体式催化微反应器的基本概念、催化剂类型与催化剂的复合策略与机制、催化活性与失效机制及其在水处理、能源产生、化学合成、Fischer-Tropsch合成、生物分析等先进功能领域的研究进展。最后,针对目前研究的局限性及存在的问题,在复合策略优化、功能催化剂设计、结构调控提升和稳定性能改善等方面对生物质基整体式催化微反应器未来发展趋势进行了展望,以期为“双碳”战略目标下生物质复合材料功能界面构建与高效利用提供全新的科学思路与技术借鉴。

关键词：生物质复合材料催化剂微反应器纳米材料

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珠光体纳米摩擦学行为的分子动力学模拟研究

摩擦学学报（中英文） 2024年第6期44卷 800-810页

作者：夏桥生华东鹏石烨然周青王海丰邓想涛王昭东西北工业大学凝固技术国家重点实验室先进润滑与密封材料研究中心陕西西安710072 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

由于独特的叠层结构,铁素体和渗碳体能较好发挥协同作用,故珠光体组织表现出优异的摩擦学性能.然而,受试验技术限制,人们对珠光体优异摩擦学性能的机械起源认识仍不全面,尤其是在片层方向和片层厚度对珠光体摩擦学行为的影响方面.本文... 详细信息

由于独特的叠层结构,铁素体和渗碳体能较好发挥协同作用,故珠光体组织表现出优异的摩擦学性能.然而,受试验技术限制,人们对珠光体优异摩擦学性能的机械起源认识仍不全面,尤其是在片层方向和片层厚度对珠光体摩擦学行为的影响方面.本文中采用分子动力学模拟方法研究了片层方向和片层厚度对珠光体划痕摩擦学行为的影响.结果表明:与平行于表面的片层方向相比,垂直于表面的片层方向表现出更优异的摩擦学行为,其塑性影响区深度更小,磨损原子数量也较少.对于具有垂直于表面片层方向的珠光体,片层厚度对塑性影响区深度基本无影响,但摩擦力、摩擦系数和磨损原子数目随着片层厚度的减小而减小.此处,片层厚度与磨痕形貌紧密相关.本工作有助于人们理解珠光体片层方向和片层厚度与摩擦变形微观机制之间的关联,可为设计具有更优异摩擦学性能的珠光体钢提供一定理论指导.

关键词：珠光体片层方向片层厚度纳米划痕分子动力学模拟

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机器学习驱动难熔高熵合金设计的现状与展望

材料工程 2024年第1期52卷 27-44页

作者：高田创高建宝李谦张利军中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

难熔高熵合金兼具高强度、高硬度、抗高温氧化等优异综合性能,在航空、航天、核能等领域具有广阔的应用前景和研究价值。但难熔高熵合金成分复杂、设计难度高,严重制约了高性能难熔高熵合金的进一步发展。近年来,机器学习凭借着高效准... 详细信息

难熔高熵合金兼具高强度、高硬度、抗高温氧化等优异综合性能,在航空、航天、核能等领域具有广阔的应用前景和研究价值。但难熔高熵合金成分复杂、设计难度高,严重制约了高性能难熔高熵合金的进一步发展。近年来,机器学习凭借着高效准确的建模预测能力,逐步应用于高性能合金的设计和开发。本文在广泛收集机器学习驱动难熔高熵合金设计研究成果的基础上,详细综述了机器学习在辅助合金相结构设计、力学性能预测、强化机理分析和加速原子模拟等方面的应用与进展。最后,总结了该领域当前存在的不足,并针对如何推进高性能难熔高熵合金的设计进行了展望,包括构建难熔高熵合金高质量数据集、建立难熔高熵合金“成分-工艺-组织-性能”定量关系、实现高性能难熔高熵合金的多目标优化等。

关键词：难熔高熵合金机器学习相结构力学性能强化机理原子模拟

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