2026年 02期
甘肃夏季降水异常变化特征及其与Nino3.4区海温相关性分析
王银花;石光普;魏栋;白登元;石圆圆;利用甘肃省80个气象站夏季(6—8月)降水资料，采用EOF、REOF、Morlet小波分析等方法，分析近50年(1970—2019年)甘肃省夏季降水的异常变化特征及其与Nino3.4区海温的相关性。结果表明：(1)甘肃省夏季降水空间分布极不均匀，降水量由西北向东南递增，降水变率西北部高、东南部低；祁连山区和甘南高原降水变率小，降水稳定；陇中地区、陇南西北部和陇东北部夏季降水变率高，旱涝易发。(2)甘肃省夏季降水的空间变化可分为6个气候分区，各分区夏季降水的变化周期存在较大差异，存在3～4 a、6～8 a、12～14 a和20 a左右的周期振动。(3)甘肃省夏季存在“涝—旱”交替出现的年代际变化特征，其中陇中北部地区夏季异常旱、涝事件出现次数最多。(4)夏季Nino3.4区海温与河西地区的降水呈弱正相关，而与河东地区降水呈明显负相关。前期冬季至当年夏季，Nino3.4区海温降低(升高)时，甘肃省夏季降水易偏多(偏少),这一特征在河东地区更为显著。(5)前期冬季至当年夏季Nino3.4区海温降低，夏季西太平洋副热带高压易发展偏强、位置偏西、范围偏大，西太平洋及南海至我国中东部反气旋性环流加强，孟加拉湾东南风加强，有利于暖湿气流向我国内陆输送。
承德市空气负氧离子分布特征及预测模型
王朋朋;周士茹;谭国明;薛思嘉;李彤;于满如;为分析承德地区负氧离子浓度分布特征，准确预测负氧离子浓度，为当地旅游休闲提供合理依据，利用2022—2023年承德市9个负氧离子监测站实时监测数据和同时期气象要素、空气污染物浓度数据，分析负氧离子分布特征及与环境因素的相关性，建立3类生态系统在不同季节的负氧离子浓度预测模型，并对模型进行检验。结果表明：(1)承德市负氧离子资源十分丰富，草原生态系统年均负氧离子浓度最高，其次为森林生态系统，城镇生态系统最低。(2)负氧离子浓度在全天普遍呈“U”形变化，夜间高于白天，最大值出现在5:00—7:00,最小值出现在12:00—14:00;负氧离子浓度逐月呈单峰或双峰曲线变化，峰值大多出现在4—7月，即使在谷值，月均浓度仍在世界卫生组织界定的清新空气标准以上。(3)空气PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO浓度逐月呈“U”形变化，冬季明显高于夏季，空气O3浓度的变化则相反。(4)负氧离子浓度的逐日变化与气象因子有着较强的协同性，与气象因子中的相对湿度、降水量和平均气温相关性较强，呈普遍的正相关关系，与空气污染物中的PM2.5、PM10和SO2浓度的相关性较强，呈普遍的负相关关系。(5)采用逐步回归分析法建立各生态系统在不同季节的负氧离子浓度预测模型，经检验各模型的预测准确率均在70%以上，可利用预测模型开展当地负氧离子浓度预测，且效果较好。
梁子湖风景区空气质量及人体舒适度适宜性分析
王柯懿;刘江;张火平;李倩倩;袁野;刘雯;基于2019—2023年环境空气质量数据和2016—2023年气象要素数据，对梁子湖风景区空气质量和气象要素分布特征进行分析，采用3种人体舒适度指数模型计算梁子湖风景区人体舒适度，对其等级分布进行比较并开展适宜性评估。结果表明：颗粒物和臭氧是影响空气质量的主要污染物，在政府治理管控下其污染情况正在逐年改善，目前梁子湖风景区大气环境洁净清新，空气质量较好；各种气象要素均适宜居住和出行；气温在人体舒适度模型的构建中起到决定性作用，基于黄金分割法的人体舒适度指数模型能更为准确地评估梁子湖风景区舒适度变化的差异，通过计算可知梁子湖风景区舒适时段约占全年的1/6,广义舒适域约占全年的1/2,非常适合观光与康养旅游。
基于C5.0决策树算法的冬季低温预测模型研究及应用
王伟;张含;张加易;陈冲;低温是冬季的主要灾害之一，正确认识冬季低温的演变规律并建立准确的预测模型是冬季防灾减灾的关键。从低温强度和频率两方面考虑选取ETI中的TNn和FD0指标分别作为冬季低温强度是否偏强、冬季低温频率是否偏高的判定指标，利用数据挖掘的C5.0算法探究冬季北半球副高脊线、冬季极涡、冬季亚洲经向环流、冬季亚洲纬向环流、冬季东亚槽强度指数、冬季北极涛动、冬季太平洋年代际震荡、冬季东亚季风指数、厄尔尼诺指数等多项气候因子与冬季低温强度、冬季低温频率的关系，并分别构造冬季低温强度预测决策树和冬季低温频率预测决策树，建立冬季低温强度和冬季低温频率的预报模型。利用1951—2021年的日气温资料计算70 a的冬季TNn、FD0指数，分别作为冬季低温强度“是否偏强”、低温频率“是否偏高”的判定指标，以58 a的冬季低温强度“是否偏强”为目标变量，以同期高相关气候因子为输入变量，得到6条预报规则集，分类准确率为89.66%,剩余12 a测试数据的验证准确率为83.33%;以58 a的冬季低温频率“是否偏高”为目标变量，以同期高相关性气候因子为输入变量，得到8条预报规则集，分类准确率为91.37%,剩余12 a测试数据的验证准确率为91.67%。较高的准确率证明了基于C5.0算法的低温预测模型的可行性和有效性，为季节性的气候预测研究提供了新的有效思路。
基于WRF模式对一次大风过程的数值模拟及预报
马伟;宋海清;杨海迪;许晶;使用FNL 1°×1°再分析资料驱动WRF模式，对2018年4月17日发生在辽宁省的一次大风过程进行模拟分析，评估WRF模式的模拟性能，并构建阵风预报经验统计模型，以期进一步提高大风预报精度。结果表明：(1)WRF模式对低空气象场模拟效果较好，WRF模式较好地模拟出850 hPa高度层20 m/s以上低空急流随时间的演变过程，与实际分析场FNL吻合度较高。WRF模式模拟的925 hPa高度层大风区域和位置同样效果较好，但相较于FNL分析场资料，WRF模拟的大风区域偏大，减弱偏慢。(2)WRF模式对大风过程模拟效果较好，模拟的10 m小时风速与观测值吻合度较高，但对小时阵风风速模拟能力不足，无法模拟出本次过程的极大风速。(3)基于WRF模拟的地面10 m小时风速、10 m小时极大风速和模式气压层第三层低空风速建立的统计经验模型是有效的，较WRF本身预报的10 m阵风的开始时间和持续时间有明显的提高，大风开始和结束时间以及大风时数均与观测值吻合较好，能够较好地预报大风开始时间、持续时间以及阵风风速。
湖南省人工影响天气作业站点布局研究
周盛;徐靖宇;樊志超;李琼;蒋元华;吕泓柯;为克服湖南人工影响天气作业站点布局主观性强的缺点，使用湖南省各市县气象观测资料、水稻种植面积、森林覆盖率、烟叶种植面积、环境空气质量综合指数等数据，采用层次分析法结合GIS技术构建了两段式人工影响天气作业站点布局合理性评价体系，第一段为基于层次分析法的作业站点总量县级分配模型，第二段为基于GIS-AHP的人工影响天气作业站点选址模型。结果表明：县级分配3个以下和7个以上作业站点区域均占全省面积的23%,县级分配4～6个作业站点区域占全省面积的52%。以人工影响天气作业主要服务目标区域的站点密度来看，以烟叶防雹为主要服务目标的站点密度最高，其次是服务于蓝天保卫战的大气污染防治、抗旱、保护水稻和森林防火区域。研究以社会环境因素、自然地理因子、气候条件适宜性、保护范围最大为选址原则，运用AHP法建立选址模型，结合GIS技术得到适宜选址区域。以新宁县为例的选址分析结果显示，极适宜区与冰雹和干旱灾害区、交通干道、居民点及耕地的距离最近，为选址最优解，该方法可降低县级作业站点选址的盲目性。
装配式组合梁环槽铆钉连接件抗剪性能研究
余洁;罗千钧;余周;沈琪雯;薛尚铃;为解决现场湿作业以及传统螺栓预紧力小，工作时预紧力损失大的缺陷，同时简化结构构件的拆卸与更换过程，提出一种新型的环槽铆钉抗剪连接件连接方法，该连接方法由环槽铆钉、定位钢板、预制混凝土板以及钢梁等关键组件组合为一体。以环槽铆钉直径、纵向间距为试验参数，共设计4组(12个)试件。通过对这些试件的荷载-滑移曲线进行深入分析，探讨不同参数下环槽铆钉抗剪连接件的破坏模式、界面抗剪刚度、延性、抗剪承载力以及荷载-滑移特性。研究结果表明，环槽铆钉的破坏模式主要表现为钉杆的剪切破坏。通过增加铆钉直径和单排改为双排的方式可显著提升抗剪承载力，2种方式抗剪承载力分别提高了47.62%和108%;间距100 mm的双排环槽铆钉与间距200 mm的双排环槽铆钉的极限承载力和界面抗剪刚度无明显差距；所有试件均表现出良好的延性。
基于液固耦合的双金属壁LNG储罐地震响应分析
滕振超;李青霖;张家浩;李波;陆天祥;为探究基于液固耦合下双金属壁液化天然气(LNG)储罐在地震作用下的响应分析，以某石化公司1×105 m3 LNG储罐为研究对象，对其进行地震响应分析。结果表明：储罐的第一阶振动频率和第一阶耦合振动频率与规范计算结果相比误差分别为4.1%和2%,验证了有限元模型的合理性和可靠性；沿外罐壁H/20处出现位移峰值、最大轴向压应力，在H/32处出现最大环向应力，沿内罐壁h/2处出现位移峰值，h/23处出现最大环向应力，在h/18处出现最大轴向压应力；液面晃动位移峰值2.14 m,在地震作用下液面晃动最大高度未超内罐罐壁设计高度，不会冲击吊顶或罐内液体溢出至次容器。计算全容罐外罐时，穹顶对罐壁环向应力的影响至关重要，储罐底圈第一层及储罐与穹顶焊接处是破坏高风险区；在内罐h/2处，应增加壁厚或设置加强肋以提高安全性。
拼合式带翼缘十字形截面构件抗扭性能研究
黄良骏;宋振森;拼合式带翼缘十字形截面构件在轴心受压作用下容易发生扭转失稳，因此有必要对其抗扭性能进行研究。研究推导了拼合式带翼缘十字形截面构件扭转位移函数的理论计算方法，并通过数值分析模型进行了验证。再以构件的自由扭转刚度作为评价其抗扭性能的指标，将螺栓剪切刚度、螺栓在构件轴向的布置位置、螺栓列数以及螺栓在截面腹板的布置位置作为参数，设定了一系列构件，采用该方法分别计算了各构件的自由扭转刚度，并分析参数对构件自由扭转刚度的影响。结果表明：推导的理论计算方法的计算结果与数值分析结果吻合较好；增大螺栓剪切刚度、增加螺栓列数、将螺栓布置位置更靠近翼缘可增大构件的自由扭转刚度，而螺栓轴向布置位置对构件的自由扭转刚度几乎没有影响；构件因螺栓作用而产生的自由扭转刚度的增量与翼缘宽度、腹板宽度均无关。
下穿运河大断面矩形顶管反力结构力学性能数值分析
王志强;王金利;刘田双;樊冬冬;谭勇;反力结构为顶管顶进提供反力，能保证顶管工程顺利进行，结合不同顶进工况分析反力结构对顶管顶进的力学响应，既能确保顶进安全顺利进行，又能提高工程经济性。基于某下穿运河大断面矩形顶管顶进工程，通过建立三维精细化数值模型，分析反力结构在4种工况下的结构力学响应。结果表明，顶管向下纠偏(工况二)时顶管反力结构两侧上部角点处的弯矩以及轴力显著，在工程设计时应当对相应位置进行加强处理；4种工况下，反力结构左侧和右侧上部角点处弯矩和轴力总是相对显著，该处应针对性加强设计；顶管向左右侧单侧纠偏时(工况四),反力结构尾端的结构上部和下部反力差异显著，结构左侧和右侧反力差异较小；其他工况下反力结构尾端反力分布均匀，反力结构应进行相应优化以应对工况四的不利受力条件。