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有荷干湿循环下滑带土细观结构演变机制及宏观力学多尺度研究
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作者 黎细军 邓黎旭 +6 位作者 张国栋 易庆林 邓茂林 尚敏 李俊 张亚鑫 杨剑飞 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第12期180-192,共13页
【目的】库区水位周期性波动使库岸涉水滑坡滑带土长期处于有荷载的干湿循环环境中,导致滑坡的稳定性受到显著影响。然而,有荷干湿循环作用对滑带土微细观结构与宏观力学性质之间的多尺度演变机制依旧模糊不清。【方法】基于此,以三峡... 【目的】库区水位周期性波动使库岸涉水滑坡滑带土长期处于有荷载的干湿循环环境中,导致滑坡的稳定性受到显著影响。然而,有荷干湿循环作用对滑带土微细观结构与宏观力学性质之间的多尺度演变机制依旧模糊不清。【方法】基于此,以三峡库区树坪滑坡滑带土为研究对象,在有荷条件下,对经历不同干湿循环次数的重塑滑带土进行直剪试验、扫描电镜(SEM)和核磁共振(NMR)试验,分析了有荷干湿循环作用下重塑滑带土强度和细观结构演化规律。【结果】结果表明:随着有荷干湿循环次数的增加,重塑滑带土黏聚力呈现逐渐增加的趋势(劣化度达到约-30%),而内摩擦角呈现减小的趋势(劣化度达到约22%);孔隙微观上小孔隙逐渐贯通形成大孔隙,但宏观上孔隙度呈指数减小(降幅约7%);其内部集合体由初始的凝块状逐渐分散为细粒状,随后发生了由面-角接触逐渐向面-面接触的演化特征,导致了其内摩擦角的劣化。同时,干燥重塑滑带土的含水率与其黏聚力呈显著的正相关关系,指示其黏聚力随循环次数逐渐增大可能与矿物间水的“水桥效应”密切相关。【结论】研究成果阐明了有荷干湿循环下滑带土结构的多尺度演变机制,对由其结构劣化诱发的地质灾害研究具有重要意义。 展开更多
关键词 滑带土 有荷干湿循环 细观结构 尺度演变 黏土矿物 滑坡 模型试验
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2018年浙江梅雨降水异常偏少的大尺度环流特征及前兆信号分析 被引量:1
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作者 马浩 陈伯民 +4 位作者 樊高峰 刘学华 肖晶晶 高大伟 殷悦 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第4期933-954,共22页
2018年浙江梅雨降水异常偏少,梅雨期平均环流特征欧亚中高纬度为“两槽一脊型”,西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)偏东偏北,东亚高空急流偏北,浙江以南缺少低空急流的支持,不利于形成持续降水。6月上、中旬水汽输送不足、南北气流... 2018年浙江梅雨降水异常偏少,梅雨期平均环流特征欧亚中高纬度为“两槽一脊型”,西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)偏东偏北,东亚高空急流偏北,浙江以南缺少低空急流的支持,不利于形成持续降水。6月上、中旬水汽输送不足、南北气流辐合较弱、东亚高空急流偏南、南海夏季风偏强、印度季风偏弱是梅雨开始偏晚的重要原因。梅汛期主要形成了三次降水过程(过程Ⅰ、过程Ⅱ和过程Ⅲ)和一次降水间歇过程,过程Ⅰ和过程Ⅱ表现为南北气流辐合型降水,过程Ⅲ为台风降水。系统分析了与不同过程相对应的大尺度环流及其演变特征,发现由于冷空气活动偏弱、南海夏季风偏强、西南水汽输送偏弱,过程Ⅰ的强度强于过程Ⅱ。在环流分析基础上,进一步挖掘与浙江梅雨有密切关联的海洋、大气和陆面信号,发现对该年梅雨异常偏弱有重要指示意义的前兆信号为冬、春季Ni?o关键区海温指数为正异常且北太平洋中部海温呈现负异常、冬季西南印度洋海温为正异常、春季喀拉海-巴伦支海海冰偏少、4-5月南半球环状模指数和北极涛动指数分别处于正位相和负位相。基于浙江梅雨序列,依托相关系数和同号率两个指标筛选出从前冬到春季稳定维持或有所增强的气候信号,利用多元线性回归、多因子综合判别、联合诊断三种方法分别构造可冬季发布和春季发布的梅雨预测模型,发现线性模型整体上能够较好地预测梅雨降水距平,特别是对降水偏少情形指示意义突出。 展开更多
关键词 梅雨降水 降水过程 尺度环流演变 前兆信号 统计预测模型
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中国典型降水产品精度多时间尺度变化及空间分布 被引量:5
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作者 赵珊珊 周向阳 童锦施 《人民长江》 北大核心 2024年第4期103-117,共15页
为评估中国大陆区域典型长序列、高时间分辨率降水产品(MSWEP,TRMM,CMFD)在不同尺度的精度水平、演变特征和空间差异,基于2117个气象站近5 a的逐小时数据,选取相关系数(Corr)、均方根误差(RMSE)、相对误差中位数(REM)和击中率(POD)4个指... 为评估中国大陆区域典型长序列、高时间分辨率降水产品(MSWEP,TRMM,CMFD)在不同尺度的精度水平、演变特征和空间差异,基于2117个气象站近5 a的逐小时数据,选取相关系数(Corr)、均方根误差(RMSE)、相对误差中位数(REM)和击中率(POD)4个指标,系统地评估了降水产品在小时、日、旬、月尺度的精度及空间分布特征,建立了相关指标随时间尺度增加而演变的函数模型。结果表明:3组降水产品精度的空间分布总体表现为由西北逐渐向东南区域增加的特征,且POD和REM在各尺度均为MSWEP明显优于CMFD和TRMM,但Corr、RMSE在亚日和旬月尺度精度表现不一致;多尺度变化方面,RMSE和REM呈幂函数变化,而Corr和POD服从修正后的对数Gamma分布函数。研究成果可为降水产品的优选识别、精度提升和深度融合提供依据。 展开更多
关键词 降水产品 精度评价 尺度演变 空间分布 函数模型
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一次导致大暴雨的中尺度对流系统演变和风场垂直结构特征 被引量:10
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作者 祁秀香 郑永光 +4 位作者 伍志方 林中庆 赵小伟 李海洋 王开燕 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期345-354,共10页
利用NCEP分析资料、云地闪电、卫星、多普勒雷达、风廓线雷达和RASS观测资料,对引发2009年8月6日广州南沙大暴雨的中尺度对流系统的演变和风场垂直结构进行分析,结果表明:(1)此次暴雨的直接影响系统是登陆后重新加强的热带风暴内... 利用NCEP分析资料、云地闪电、卫星、多普勒雷达、风廓线雷达和RASS观测资料,对引发2009年8月6日广州南沙大暴雨的中尺度对流系统的演变和风场垂直结构进行分析,结果表明:(1)此次暴雨的直接影响系统是登陆后重新加强的热带风暴内发生、发展的α-中尺度对流系统,其内若干对流单体及其“列车效应”是导致大暴雨的直接原因;(2)强地闪集中发生在云顶相当黑体温度(TBB)低于-64℃云区和大TBB梯度区内,或40dBZ以上的强回波区及回波梯度大值区,强地闪活动略落后于强降水;(3)风场垂直结构观测表明,α-中尺度对流系统的低层急流有两次加强过程,与低空入流两次增强有直接对应关系;急流轴上多个中尺度脉动及低涡发展与雨强的剧增相对应,其时间尺度为0.5-1.0h,这种风场的中尺度特征正是中尺度对流系统中强上升人流和下沉气流在风廓线雷达观测到风场垂直结构中的反映;(4)边界层的上升运动发生在α-中尺度对流系统的前部,上升运动与地面中尺度低压生成及辐合线有关,中尺度低压和上升运动的出现比强降水提前1h。 展开更多
关键词 尺度对流系统演变 风廓线雷达 风场垂直结构
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