“环境力学文摘”,第92期
“环境力学文摘”,第92期,2024年6月27日
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Environmental Research, Volume 256, September 2024
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新闻报道
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6月下旬出现沙尘天气?专家:相对少见并非极端
作者:高雅丽 来源:中国科学报
6月22日,内蒙古中西部、宁夏北部、陕西北部、山西中北部、河北中西部、北京等地出现沙尘天气。据中央气象台统计,2000年至2023年,我国在6月份共发生3次沙尘天气过程,均为6月上旬。本轮为2000年以来首次在6月下旬出现的沙尘天气过程。
沙尘天气主要出现在3月至5月的春季,6月下旬出现沙尘天气是否少见?中央气象台高级工程师花丛表示:“入夏后,随着降水增多和植被生长,地表条件相对不易起沙,因此夏季出现大范围沙尘天气的情况较少。尽管这种情况相对少见,但并非极端。实际上,如遇大风或其他有利起沙的天气系统,仍然会形成沙尘天气。历史上,7月和8月均曾出现过沙尘天气过程。”
这是今年影响我国的第12次沙尘天气过程,接近常年同期(11.96次)。那么,此轮沙尘天气成因是什么?花丛认为,这次过程强度为扬沙天气,但在内蒙古中部部分地区出现了沙尘暴和强沙尘暴,最低能见度不足500米。
究其原因,在强烈发展的蒙古气旋影响下,偏北大风将地面沙尘扬起,并随天气系统东移南下影响我国北方地区。由于此次气旋发展强烈,中心气压最低达到990hPa,气旋后部阵风风力达到9-10级,因此起沙强度较大,导致局地出现沙尘暴和强沙尘暴。
本轮沙尘过程自6月21日下午开始,主要影响内蒙古中西部地区、陕西北部、山西北部、河北北部以及北京等地,上述部分地区PM10浓度达到严重污染级别。6月22日白天,受大风天气影响,内蒙古中西部等地再次出现扬沙和浮尘天气,并在西北气流的引导下向下游传输。受其影响,预计6月22日夜间,山西北部、河北西北部、北京等地仍有沙尘天气。6月23日上午,本轮沙尘过程趋于结束。
花丛提示,沙尘天气的影响主要表现在两个方面,一是能见度降低,尤其是出现沙尘暴天气时,强风将地面大量沙尘吹起,空气变得混浊,能见度降至1公里以下,会对交通造成影响,如航班起降、铁路运输,公路交通等,建议公众提前做好出行安排;二是对人体健康的影响,尽量减少外出,必须外出时,应佩戴口罩、纱巾等防尘用品,外出归来尽快清洗面部和鼻腔。
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我国团队新建青藏高原对流层大气立体观测网
作者:孙自法 来源:中新网
中新网北京6月8日(记者 孙自法)记者从中国科学院青藏高原研究所获悉,该所科研团队依托新组建的青藏高原对流层大气立体观测网,首获连续近3年的青藏高原上空对流层大气廓线持续观测数据,可为恶劣天气临近预报提供数据基础。
同时,该连续观测数据还将为研究青藏高原上空的天气过程和环境变化,评估全球变化和人类活动对水资源的影响提供重要数据支撑。
这项青藏高原大气研究重要进展,由中国科学院青藏高原研究所地气相互作用与气候效应团队完成,相关研究成果论文近日在专业学术刊物《大气科学进展》(AAS)发表。
该团队在2021年建成的青藏高原对流层大气微波辐射计观测网络的基础上,进一步利用青藏高原及邻近周边地区的8个无线电探空站,组成覆盖青藏高原西风、季风传输断面的对流层大气立体观测网,可全天候实时观测青藏高原对流层大气中的水汽、风速、风向、气压等数据。
论文第一作者、中国科学院青藏高原研究所地气相互作用与气候效应团队陈学龙研究员介绍说,大气廓线是指不同高度大气中的氧气、水汽和其他微量气体的垂直分布数据。释放探空气球观测可获取垂直分辨率较高的大气廓线,但观测受到天气和经济条件制约,每天观测次数有限。而微波辐射计可在几乎所有天气条件下,以分钟为时间分辨率进行实时连续无人值守观测,并反演大气廓线,捕捉到中小尺度系统的大气热力结构,分析降水天气过程中的对流层快速变化信息,弥补探空气球观测的不足。
基于此,研究团队利用青藏高原及邻近周边地区的喀什、茫崖、那曲、昌都、温江、定日、藏东南、墨脱等地8个无线电探空站,以及慕士塔格、阿里、珠峰、藏东南、那曲、茫崖、昌都、乐山、墨脱等地9个微波辐射计,新组建青藏高原对流层大气立体观测网,可精准测量高原对流层大气的温度和湿度,监测高原上空对流层大气的水热结构变化。
论文通讯作者、中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队负责人马耀明研究员表示,研究团队利用青藏高原对流层大气立体观测网系统收集的近3年数据,结合8个无线电探空站观测数据分析发现,昌都、那曲的高原“热岛”效应最为显著,这为分析青藏高原“加热”引起的“热岛”效应提供了独特的观测视角。
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森林砍伐导致巴西奥罗普切热扩散
作者:许悦 来源:中国科学报
今年初,巴西亚马孙州出现了奥罗普切热病例。数据显示,1月至2月,该州确诊病例达1674例。3月1日,亚马孙州政府确认州内已暴发奥罗普切热疫情。
据《科学》报道,截至5月底,玻利维亚、巴西和秘鲁等均报告了这种疾病。可见,这种传统上的亚马孙盆地地方病,正在使远离雨林的人患病。科学家和公共卫生专家担心,这种主要通过蠓叮咬传播的病毒可能成为下一个在拉丁美洲引发大规模疫情的病毒。
过去10年中,拉丁美洲一直在与寨卡病毒和奇昆古尼亚病毒引发的疾病作斗争。而目前该地区正处于有史以来最严重的登革热暴发期之一,因此,即使是轻微的流行病也可能压垮该地区的卫生系统。
奥罗普切热是由奥罗普切病毒感染引发的疾病。大多数奥罗普切热病例症状轻微,包括头痛、身体痛、恶心呕吐和皮疹等,但严重的会导致大脑炎症和神经系统问题,包括眩晕和嗜睡。
奥罗普切热在南美洲高发,主要集中在亚马孙盆地。森林中,病毒在灵长类动物、树懒和鸟类之间传播,但不清楚具体哪种昆虫是媒介。城市环境中,针头大小的蠓在人群中传播该病毒。然而近些年,该疾病开始走出亚马孙盆地,向外扩散。而且感染人数很可能被低估,因为奥罗普切病毒类似于登革热病毒、寨卡病毒等,只有通过聚合酶链式反应或抗体测试才能确认感染。
研究人员认为,人口在整个大陆以及森林和城市之间流动的增加可能是造成传播范围扩展的原因。他们还发现,奥罗普切热的暴发与森林砍伐存在明显联系。森林砍伐可能会导致病毒宿主从其他动物切换为人类,因为蠓开始以人血而非动物血为食。
最典型的例子就是亚马孙州首府玛瑙斯市。当前奥罗普切热疫情的首批病例就是在玛瑙斯市森林砍伐区附近发现的。
研究人员利用卫星图像开展的研究证实了这种联系。“在南美洲多个检测到病毒的地方,我们都能检测到森林砍伐。”厄瓜多尔基多SEK国际大学流行病学家Daniel Romero-álvarez说。
此外,气候变化可能也起到了一定作用。高温加快了蠓成长速度,而降雨量的增加和洪水泛滥则为其繁殖创造了条件。
巴西已经加强了对奥罗普切热的监控,从今年1月起对全国范围内10%出现奥罗普切热相似症状,但其他病毒检测呈阴性的人的样本进行检测。
但研究人员指出,控制奥罗普切是一项挑战。因为该病及其虫媒之前都没有引起太多关注,而且蠓体型很小,蚊帐无法完全阻挡。
Romero-álvarez在2023年发布的一个考虑了当前气候变化和植被损失的模型分析表明,美洲有500万人面临感染奥罗普切热的风险。但这个数字可能被低估了,因为该模型没有预测当前疾病向其他大城市传播的情况,也没有考虑到未来森林砍伐和气候变化趋势。此外,该模型也没有考虑到,热带家蚊甚至其他昆虫可以传播奥罗普切热病毒的可能性。
此外,科学家担心,随着病毒传播,其基因可能发生变化,变得更加危险。因为不像多数虫媒病毒的基因组仅由一个RNA片段组成,奥罗普切热有3个。当两种不同的菌株感染同一细胞时,它们可以交换片段,从而产生新的、不同的基因组合。
为此,研究人员呼吁,扩大检测范围,让更多研究人员研究奥罗普切病毒并追踪其基因组变化。
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全球多地持续高温 我国今年夏天也会超热吗
作者:付丽丽 来源:科技日报
近日,全球多国持续遭遇高温天气。巴基斯坦大部分地区出现了超过40摄氏度的高温天气,南部信德省此前更是出现52摄氏度的高温,逼近历史极值。在印度东部、北部以及西部的大片地区,高温天气带来不利影响。据国外媒体报道,印度全国因炎热死亡人数上升。
南亚地区近期为何出现极端高温热浪天气?我国南方是否也会出现“超热夏天”?
南亚高温与地形有关
过去一周到十天里,印度北部、巴基斯坦部分地区出现明显高温天气,平均气温比往年高出2-4℃,平均最高气温也比常年高2-5℃。
“与历史相比,近期印度或南亚地区高温天气,整体来说还不是特别极端。”中国地质大学(武汉)教授、国家气候中心研究员任国玉在接受媒体采访时说。
事实上,印度和巴基斯坦等国在每年的3月至6月都会遭遇极端炎热天气,这一现象与印度的地形和气候密切相关。从地形上看,印度北部紧邻喜马拉雅山脉南侧,南部则是德干高原。在夏季,这样的地形布局使得太阳辐射直接照射到地表,加之平原地区大气层相对较薄,散热能力有限,因此气温容易迅速攀升。
从气候角度来看,南亚地区主要受热带季风气候影响,5月下旬至6月初,南亚季风还没有爆发,上空由副热带高压控制,这时候天空云量少、降水少,太阳辐射强,土壤湿度低,蒸散发消耗的热量少,使得空气越来越热。
任国玉解释,从春分日开始,正午太阳直射点从赤道逐渐北移至印度大陆,到5月下旬时印度半岛中午正是“太阳当空照”。同时,印度次大陆北部和西部受到高山阻隔,来自高纬度的冷空气很难吹拂进来,即便一些偏西北风或偏北风吹进来,气流下山之后也会出现“焚风效应”,形成干热风,使得天气更热。
“今年控制伊朗到南亚地区的副热带高压尤其强,也是造成当地气候更加炎热干燥的环流因素。”任国玉补充说。
我国大部地区今夏气温较常年偏高
2023年5月,一次中等强度的厄尔尼诺事件形成,于2024年4月前后结束。
“一般来讲,厄尔尼诺次年,极端天气将会表现得更加明显。2024年有可能会成为更热的一年,同时也可能是极端天气更加频繁、强度更大的一年。”国家气候中心气候服务首席专家周兵说。
专家指出,厄尔尼诺对全球气温的影响通常会在发展后的一年内显现出来,因此新的破纪录高温可能在2024年最为明显。
中国科学院大气物理研究所研究员郑飞长期从事厄尔尼诺预测与研究。他表示,2024年全球平均地表气温创造全球高温新纪录的概率达60%,这是结合历史事件数据,从统计学上估算出来的。
国家气候中心首席预报员郑志海表示,2000年以来,华北、黄淮、江淮、江南、华南等地的夏季高温事件发生频率呈现明显增加的趋势。预计今年夏季,全国大部地区气温较常年同期偏高,其中华北、内蒙古中西部、华东南部、华中南部、华南、西南地区南部、西北、新疆等地偏高比较明显,上述大部地区高温日数较常年同期偏多,可能出现阶段性高温热浪。
“造成高温最直接的因素就是大气环流。”郑志海说,今年南方高温与厄尔尼诺有关,厄尔尼诺有利于副热带高压增强。今年副热带高压总体比较强,目前其主要在南边(南亚)一带,将来北抬就会影响我国江南、华南一带。
郑志海表示,今年高温最明显的区域将更偏南一些,主要在江南南部、华南一带地区。此外,长江流域2022年夏天持续高温干旱天气是由多种因素综合形成的异常天气事件,预计今年出现长时间极端高温天气可能性较小。
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青藏高原水环境科学考察圆满完成
作者:马红璐 梁奔奔 孙睿 来源:中国新闻网
中新网西宁6月3日电(马红璐 梁奔奔 孙睿)记者3日从青海省气象科研所获悉,中国气象科学研究院和青海省气象科学研究所联合组成的综合科学考察队(以下简称“科考队”)日前赴青海玉树、西藏山南和阿里地区开展野外科学考察,圆满完成了围绕第二次青藏高原综合科学考察(以下简称“第二次青藏科考”)十大任务之一——“西风-季风协同作用及其影响”中的水环境子专题研究。
据介绍,科考队从青海西宁出发,一路向西,考察了纳木措、色林措、羊卓雍措、拿日雍措、亚巴措、哲古措、恰央措、恰规措、吴如措、洞措、巴木措等位于青藏高原中南部的湖泊,并攀登考察了海拔4679米的枪勇冰川。
针对水环境科考任务目标,科考队还重点考察了青藏高原中南部湖泊面积、湖水来源、水温、水质等湖泊变化现状。
同时,在典型冰川核心区架设水文监测仪器、维护气象观测设备,为实时掌握冰川核心区的水文、气象要素动态变化奠定基础。
青藏高原湖泊、冰川受人类活动影响较小,且对环境变化非常敏感,被认为是区域及全球气候变化的指示器。通过近距离接触湖泊、冰川,科考队员更加深刻地认识到气候变化对青藏高原湖泊、冰川带来的显著影响,科考期间采集的实测数据对于分析理解青藏高原水文循环、湖泊水质演变和生态系统动态过程,预测未来湖泊、冰川的发展趋势和可能影响具有重要科学意义。
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治沙“中国方案”,从沙坡头出发
作者:叶满山 来源:中国科学报
沿着定武高速(G2012)一路向东,当道路与包兰铁路线平行时,只需再前行几公里,便能远远望见黄河沿着群山的北面,在沙山下转了个大弯,向东奔流。铁路线两侧的沙漠被条状的绿色长廊阻隔,像被两条结实的臂膀紧紧保护着。
包兰铁路是我国发展国民经济的第一个五年计划修建的一级铁路干线,也是中国第一条穿越沙漠的铁路,成为连接包头与兰州两大工业城市的大动脉。铁路6次穿越腾格里沙漠,延长线达40多公里,其中宁夏回族自治区中卫市沙坡头区西部的一段沙丘起伏最大,尤其是沙坡头地段,全是高大的新月形格状沙丘。“浮沙没胫,人马惮行”是当时沙区交通的真实写照。要在这里修筑铁路,相当困难。
怎样才能使铁路两侧的流沙固定,让线路不受风蚀和沙埋,列车运行畅通无阻?如何选择适宜的沙生植物?怎么有效防治沙害?隶属于中国科学院西北生态环境资源研究院(以下简称西北研究院)的宁夏沙坡头沙漠生态系统国家野外科学观测研究站(以下简称沙坡头站),就是为了解决这些问题于1955年建立起来的。一代又一代的沙漠科学家在这里耕耘,在解决许多沙漠科学基础问题的同时,为全球干旱区生态环境建设提供“中国方案”,写就了独特的治沙故事。
1 开路先锋,沙海扎根
1952年,我国已经开始筹划建设一条连接包头与兰州的铁路,并计划将其延伸至新疆,以推动西北地区经济社会发展。为此,铁道部勘测设计院与中国科学院地理研究所(中国科学院地理科学与资源研究所前身之一)合作,对包兰铁路沿线进行深入考察,发现黄河北岸的路线虽然能避开严重地质灾害,带来显著的经济效益,但穿越流沙是一个巨大的难题。
“沙坡头地区沙丘起伏,积沙深重,沙害频繁发生且强度大、方向多变,对铁路威胁极大。”沙坡头站站长张志山提及那时的自然环境时表示,用当地人的话说就是“一年一场风,从春刮到冬”,据一些老人回忆,曾有大风将毛驴刮到了黄河里,风的威力相当大。
彼时,在遥远的沈阳,中国科学院林业土壤研究所(中国科学院沈阳应用生态研究所前身,以下简称林土所)党委书记兼所长朱济凡收到一份铁道部、林业部和中国科学院联合下发的文件,指定该所参与包兰铁路防沙治害研究工作。
经过一系列调整和准备,一支涵盖地理、土壤、植物、林业等领域、包括12位专家的防沙治沙研究队伍组建起来了。他们先乘飞机抵达兰州,然后换乘卡车前往中卫,最后骑骆驼前往沙坡头。
研究团队驻地童家园子村紧邻黄河,被沙山三面环绕,环境异常艰苦。这里前往外界的唯一交通工具是羊皮筏子。每次从沙漠考察回来,他们都只能坐在沙地上,手脚并用,像坐雪橇一样顺着陡坡滑下来。
1955年,铁道科学研究院、铁道部西北设计分院(1956年改名为铁道部第一勘测设计院)和林土所相关研究团队合并,共同组建了铁路防沙研究工作站(沙坡头站前身)。
建站当晚,所有成员齐聚一堂,展开了一场热烈的讨论。大家一致认为应当集中力量,先研究铁路两侧植物固沙的可行性。然而,要实现这一目标,必须解决几个关键问题:一是如何在风沙肆虐的环境中,确保植物成功扎根生长;二是如何确保沙漠腹地的植物获得足够的水分;三是如何找到合适的固沙植物,并确定适宜的苗木规格和栽植密度;四是如何判断沙地得到有效固定。
带着这些问题,林土所时任副所长刘慎谔和沙坡头站首任站长李鸣冈组织人员,前往黄河两岸进行实地考察,调查天然植被并采集种子和苗木。
经过艰辛考察,团队成员意外发现两处茂密的油蒿群落和柠条群落。油蒿是一种半灌木,柠条则是灌木。刘慎谔深入分析后指出:“在固沙方面,蒿子只能起到辅助作用,必须与灌木搭配栽种才能取得更好的效果。”
在试验区,团队成员将不同的固沙植物搭配栽种。为了保护这些植物免受风沙侵害,他们决定设置沙障。最初的想法是平铺鹅卵石,但这种方法不仅费工费料,而且材料难以获取。考虑到沙坡头区麦草资源丰富,他们改用麦草作为沙障材料。先在沙丘上撒下植物种子,然后覆盖一层麦草,最后压上沙土,这样试验区的固沙植物栽种就完成了。
2 抓住麦草,汽笛声起
天有不测风云。1957年春夏,沙坡头遭遇了前所未有的酷暑、干旱和大风。炽热的沙子表面温度飙升到74摄氏度,狂风以每秒19米的速度侵袭。全年降水量仅有88毫米。
恶劣的环境下,沙坡头站又遭遇了一场罕见的黑风暴。风暴如猛兽般扑面而来,十一二级的狂风裹挟着沙粒,桌子瞬间被厚厚的沙子覆盖,黄河边碗口粗的树木竟也纷纷折断。
风暴过后,队员们怀着沉重的心情上沙丘查看。只见全铺式沙障已被狂风吹得凌乱不堪,辛苦栽种一年多的树木和草本植物早已不见踪影。这无疑是一个沉重的打击,所有人都对实现无灌溉条件下的植物固沙目标产生了深深的怀疑。
紧接着罕见热浪席卷试验区。一日清晨,一位科研人员因急事穿拖鞋上沙丘。太阳升起,沙面炽热如火。中午时,他疼痛难忍,急挖沙坑避热,边挖边跳着走。最终,他跳着返回驻地,同事们见状大笑,戏称他为“沙漠跳鼠”。
科研人员一面笑,一面测量评估热浪严重性。他们惊讶地发现,地面温度达到创纪录的74摄氏度。这样的高温下,植物难以生存。中午吃饭时,欢声笑语没了,大家都在考虑怎么突破这个难关。
中国科学院黄河中游水土保持综合考察队的到来为他们带来了转机。考察队领队陈道明和随队专家苏联土库曼科学院院士彼得罗夫观察试验沙障损毁情况后,提出了改进建议。
陈道明观察发现,全铺的麦草沙障如果压沙薄了易遭风毁,厚了雨水不易下渗、不利幼芽生长;带状沙障只能挡住垂直方向的风,不适应沙坡头复杂的风向。
彼得罗夫推荐了一种在苏联沙漠治理中取得显著成效的半隐蔽式草方格沙障模式。沙坡头站的科研人员受此启发,将现有的麦草铺成适当厚度的方格,用铁锹将麦草踩压到沙里,露出地表的部分像一把梳子,能够削弱风势,让沙子沉下来,达到“寸草遮丈风”的效果。
这种麦草方格沙障不仅不易被风吹毁,而且能有效地固定沙丘。“经过不断地试验和改进,我们认为沙坡头的自然条件和苏联不同,半隐蔽式格状沙障什么规格合适,还要多试试。”李鸣冈说,随后,团队系统研究了不同材料、形状、尺寸机械沙障的固沙效果。
1958年,沙坡头迎来了少有的丰水年。雨季提前来临,年降水量304毫米,是上一年的3倍多。雨水洒在干渴的沙丘上,使死寂的沙丘重焕生机。团队栽种在草方格中的固沙植物生长旺盛,为沙坡头生态修复奠定了坚实基础。队员们总结出一条固沙经验:需要将灌木、半灌木搭配栽种。
同年,团队计划修建防护带。在整条防护带中,乔、灌、草3种植物交互混种,选用十几种沙区生长植物组合搭配,把沙子固定在地表,形成有效的生态屏障。
此时,铁路也已修到沙坡头。从中卫源源不断运来的麦草,在试验站堆成一座座小山包。
时任沙坡头站秘书王康富说:“治沙工程建设最终还是要依靠当地农民。我们创造了草方格,农民用20分钟就能学会施工方法。”通过大家的共同努力,一幅精美的植被画卷在沙漠上徐徐展开。
1958年八一建军节,包兰铁路正式通车,第一辆列车驶进沙坡头,拉响了长长的汽笛。这不仅是对铁路建设者致敬,也是对那些在沙漠中默默奉献的科研人员和群众的赞颂。
3 以固为主,固阻结合
1958年底,中国科学院治沙队成立,沙坡头站划归治沙队管理。科研人员创造性地运用不同尺寸的草方格稳定沙面,并在此基础上种植固沙植物,不仅为铁路安全运营提供了保障,也为沙漠治理开辟了新路径。
1962年,随着治沙队改建为中国科学院地理研究所沙漠研究室,试验条件不断优化和完善,科学家们对草方格的风沙流蚀积原理进行了深入探索,发现1米见方的草方格固沙效果最显著。张志山说:“经过风吹改造,这一规格的草方格能够自然形成光滑的凹曲面,形状宛如浅底锅,有效阻止了风沙的流动和侵蚀。规格过大则方格中心掏蚀过深,不利于固沙植物生长存活;规格过小则无法形成有效凹曲面,易被强风摧毁。”
科研人员由此正式创建了适应当地环境的半隐蔽式草方格沙障,作为1964年设计方案修订时的标准技术方案。这不仅提高了固沙效果,而且为后续的沙漠治理奠定了坚实基础。
然而,科学家明白,麦(稻)草容易腐烂,因此草方格只能作为辅助、过渡性机械固沙措施。“当时老一辈科学家就意识到植物固沙才是主要的、长远的和有生命力的沙障。只有通过科学合理的植物种植和养护,才能真正实现沙漠的可持续治理和生态环境的改善。”张志山说。
在长达8年的固沙植物试验中,刘慎谔最深的体会是“要深入研究植被,首先要明晰植被与环境条件之间的微妙关系”。他们正是通过不懈的试验与筛选,才发现土生土长的油蒿,大灌木花棒、柠条,以及引种的两种沙拐枣是优质的固沙植物种类。
植物种类明确了,沙障问题更加凸显。科研人员发现,原有的沙障设计存在许多不足之处,比如防护带过于宽广、施工量过大,防线结构配置过于松散从而难以形成完整的防护体系,极易被风沙掩埋。
他们认识到,只有将阻沙与固沙措施相结合,才能实现沙漠治理的目标。于是,在防护带的最前沿,研究人员设立起一米高的用柴草编织的既能透过气流,又能截留风中沙粒的疏透型阻沙栅栏,用以拦截流沙。这些栅栏的孔隙经过精心设计控制在30%左右,能够拦截90%的沙量,使其在栅栏外堆积成沙堤,有效阻挡流沙对固沙带的侵袭、阻止沙丘移动。他们还在沙堤上种植植物,进一步稳固沙面。
采用阻固结合的措施,整个固沙体系成效显著。根据1958年的实测数据,沙坡头地区常见1米~5米高度沙丘年移动距离为2米~4米,推算100年内沙丘移动值不会超过400米。为确保铁路安全,北侧(上风向)设计防护带宽度为500米、南侧为200米。这一优化设计在有效保障铁路行车安全的前提下,显著减少了工程量和造价。
值得一提的是,最初的沙障工程措施主要用于稳定流沙床面,为植物的着生提供适宜的生境,待植物生长到足以固沙的程度后这些措施便不再必要。植物通过不断更新与繁衍,逐渐将流沙固定,进而形成有生命的沙障。这一过程不仅实现了沙害的治理,更在荒漠上孕育出勃勃生机。
中国沙漠科学研究是从流沙固定开端的,连带着包兰铁路穿行腾格里沙漠沿线的防沙治沙任务。所以说流沙治理是中国沙漠科学研究的起点,沙坡头则是中国沙漠科学的奠基地。
4 重新建站,恢复生境
1978年,沙坡头站升格为中国科学院级科学研究站,使命不再限于防治铁路沙害,扩展至沙漠科学研究的广泛领域,包括干旱沙漠地区生态过程研究、受损生态系统的恢复与重建,以及实验风沙地貌与沙漠环境的基础理论研究。王康富和赵兴梁相继担任站长,带领同事重整沙坡头站,重新确立其作为科学研究站的方向。
1981年,沙害再次肆虐试验区,掩埋了铁路两侧300米的区域,使灌溉造林带里的人工植被迅速退化。科研人员不得不从头开始,重建阻沙栅栏,重新测量沙中水分含量。
“老科学家们发现,灌溉浇水一方面造成大量的资源浪费,另一方面如果灌溉水分不足,容易使乔木逐渐枯萎、沙层越发干燥。植物根系就像一台巨大的抽水机,将沙层深层水分抽干后,植物最终只能默默死去。”西北研究院生态与农业研究室主任李新荣说。
铁路林场当时采用了灌溉造林的方法,大量种植乔木。然而,乔木耗水量大,不但不能提升沙层水分,反而会迅速耗干沙层水分,最终沙层水分甚至不如裸露沙丘的沙层含水量多。在干旱的年份,这种情况尤为突出。由于水分不足,植物的生长受到严重影响,最终可能死亡。要想改善这一状况,改种旱生灌木,并依赖自然降水滋养,或许是一个明智和有效的选择。
与此同时,在探究为何人工植被会阻碍雨水下渗而引起沙面径流时,研究人员观察到一个独特的现象——荒漠结皮。1984年秋,沙坡头站开展了一次大规模调查,实测人工植被区的结皮层厚度。统计数据显示,植被生长时间越长的地方,结皮层厚度越大。通过显微镜观察,研究人员发现,这其实是微生物作用,将散沙紧密地结合在一起。
更令人惊奇的是,在沙质土中竟然发现了地球上最早的绿色植物——蓝藻。只需滴上几滴水,蓝藻黑色的外表就会逐渐变绿。若是遇到降雨,整片荒漠会被一层茸茸的绿毯覆盖。随后,沙变成土质沙,再变成沙质土,腐殖质逐渐增厚,天然植被上的藜科、禾本科植物陆续光顾人工植被区。各种小动物也陆续在此安家,种类达30多种。
“土壤生境的恢复才是干旱沙区生态恢复的根本。”李新荣说。
5 水量平衡,因地制宜
中国北方沙区面积约170万平方公里,横跨极端干旱、干旱、半干旱和半湿润气候带,年降水量不足400毫米,而新疆塔里木盆地东南部年降水量甚至不足25毫米。这片土地自然环境严酷,是生态环境最为脆弱的区域之一,极易受到气候变化和人类活动的冲击。这片沙区面临诸多挑战。
李新荣说:“沙坡头毗邻黄河,但是其他地区没有这样的优势。在干旱区和极端干旱区,有些人工植被在20年后出现大面积退化甚至死亡,当地的地下水资源被严重消耗,导致水量失衡,风沙危害依然严重。这背后,是对沙区生态水文过程研究的滞后。”
水分是沙区植被恢复和生长,以及生态重建中最为关键的限制因素。不同沙区的水量平衡是不一样的,涉及降水入渗、土壤水动态、植物蒸腾、土壤蒸发等多个环节的水量转换。
为了维持植被-土壤系统的可持续性和稳定性,科学的水资源管理显得尤为重要。然而,不同沙区的植物种类繁多、分布呈斑块状、地表裸露,这些都给沙漠科学研究带来了极大的挑战。
2019年,沙坡头站建成了“中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统——沙坡头Lysimeter群”。这是目前我国规模最大的水量平衡自动模拟监测系统,如同一双犀利的眼睛,紧盯着沙区的每一处细微变化。
“沙坡头Lysimeter群以36台大型称重式蒸渗仪为核心,配备了一系列先进的监测设备,能够模拟降水和地下水,精确监测降水入渗、地下水补给、土壤水动态、蒸散发、植物生长等过程。”张志山说,“这个系统的建成,意味着试验站能通过长时间观测,选择更适合不同沙区的植物种类,助力生态环境重建。”
6 沙漠科研,走向世界
时光荏苒,70年匆匆而过。
在这片沙漠之中,中国科学院和相关单位的一代代科学家传承接力,倾注无数心血,反复试验研究。他们不断摸索,提出“以固为主、固阻结合”的沙漠铁路防护体系建设理论与模式,指引和保护包兰铁路在风沙肆虐中畅通60余年。
在长期的沙漠科研工作中,治沙人铸就了“不为名利、忍耐寂寞、勇于创新、宽容失败、勇战沙魔”的“沙坡头精神”。
从沙化土地治理,到植被重建,再到生态恢复,治沙人的使命持续更新,在防治沙害、恢复生态环境重建方面,不断探索,开创了我国乃至世界沙化土地治理的先河,为世界环保事业作出了卓越贡献。
现如今,沙坡头站的新一代科学家,基于前几代科学家对荒漠结皮的深入研究,成功研发出了人工生物土壤结皮的固沙技术,这一创新技术将原本需要3年才能恢复的结皮,大幅缩短至一年。这彰显了他们在生态环境保护上的决心和不懈追求。
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最新研究表明,青藏高原湖泊呈持续扩张趋势
作者:孙自法 来源:中国新闻网
中新网北京5月28日电(记者 孙自法)在全球变暖背景下,“世界屋脊”上的湖泊未来将会发生什么样的变化?这个问题长期以来广受社会关注,也吸引科学家持续聚焦开展研究。
中国科学院青藏高原研究所5月28日发布消息说,该所环境变化与多圈层过程团队张国庆研究员等开展的最新研究表明,过去30年,青藏高原湖泊面积扩张超过1万平方公里,目前仍呈持续扩张趋势。他们预估,到21世纪末,由于降水增加和冰川融水补给,在低排放情景下,青藏高原湖泊面积将扩张约50%(增加约2万平方公里),水位上升约10米,水量增加约6520亿吨,水量增量是过去50年的4倍。
这项青藏高原湖泊研究的重要成果论文,北京时间5月27日夜间在国际专业学术期刊《自然-地球科学》(Nature Geoscience)上线发表,将为青藏高原未来规划提供科学指导。
论文通讯作者张国庆研究员介绍说,青藏高原被誉为“亚洲水塔”,分布有地球海拔最高、数量最多的高原湖泊群,面积超过中国全国湖泊的50%以上。过去50年来,在气候变暖和人类活动的共同影响下,全球大型湖泊水量普遍减少,而青藏高原湖泊在气候暖湿背景下呈现快速扩张,这种扩张加剧了湖水淹没灾害的风险以及草地和湿地等生态系统和生物多样性。
此前,已有相关模型被用于青藏高原湖泊未来变化研究,由于时空异质性差异等因素的限制,这些模型对单个湖泊未来预估的适用性仍然有限。另外,一些研究侧重于特定的大型湖泊或单一案例,未能涵盖整个高原湖泊的未来全面变化及对其的广泛影响研究。
论文第一作者、中国科学院青藏高原研究所博士生许凤林表示,基于此,研究团队在本项研究中通过构建通用的湖泊模拟框架,并结合野外调查和遥感观测,预估了2021至2100年共享社会经济路径情景(SSPs)下青藏高原内流湖的面积、水位和水量变化,并评估了湖泊未来变化对流域重组、基础设施和生态系统的影响。
研究结果显示,青藏高原北部的湖泊扩张最为显著,在高排放情景下,面积扩张将翻倍;中部的湖泊面积将扩张超过50%;南部的湖泊过去为萎缩态势,将在近期转变为扩张。青藏高原湖泊的快速扩张将直接改变湖盆的水文连通性,预计约有23%的流域会发生重组。
此外,青藏高原湖泊的扩张还会增加湖-气交换,可能会导致大气中温室气体浓度的增加,进而加剧全球变暖。
张国庆指出,未来,青藏高原湖泊水量的增加将导致湖水盐度下降,进一步改变湖泊生态系统的物种丰度和营养结构。同时,因湖盆流域重组而新形成的河道也会扰乱高原动物迁徙等。因此,青藏高原迫切需要实施更加有效的可持续管理措施,以减轻对社会发展和生态系统的影响。
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气候变化会让飞行遭遇更多更强湍流吗
作者:刘霞 来源:科技日报
近日,新加坡航空公司一架航班在从英国希思罗机场飞至新加坡樟宜机场的途中,遭遇严重湍流迫降曼谷素万那普机场。事故造成2人死亡,数十人受伤。数据显示,飞行高度在数分钟内急速下降约2133米,人和物体都被抛向机舱顶部。这是该航空公司24年来发生的首起致命事故。
这起罕见事件引发了人们的疑问,对飞行造成如此严重干扰的湍流究竟是何方“妖魔”?气候变化是否会导致更多更强的湍流?有哪些技术可以预防严重湍流?英国《自然》杂志网站在近日报道中指出,气候变化可能意味着人们搭乘飞机时会遭遇更多不稳定的气候条件,增加潜在危险因素。
中国同济大学航空与力学学院教授、博士生导师、飞行器工程研究所所长沈海军在接受科技日报记者采访时指出:“激光雷达、飞机上的红外远距温度传感器等设备可以检测严重湍流。但对乘客来说,系好安全带是确保飞行安全的重中之重。”
晴空湍流尤其危险
人类的航空史,某种程度上说,就是和气流较量的历史。湍流是其中一个强大“对手”。
沈海军解释道:“湍流是指受地球自转和季风影响,急流(环绕全球的强大气流)、冷热不均、地势阻挡、飞机尾流等形成的无规则变化气流。湍流一般分为轻度、中度、重度和极重度四类。”
《自然》报道指出,大多数航班都会经历一定程度的湍流。当飞机起飞或降落时,机场周围的强风可能会造成湍流。在高空,当飞机飞过或靠近风暴云时,风暴云中向上和向下的气流也会造成轻度到重度的湍流。
英国雷丁大学大气研究人员保罗·威廉姆斯解释道,山脉上空的上升气流也会产生湍流。当空气在山脉上空吹过时,飞机会被抬起,并可能发生颠簸。此外,湍流也经常发生在急流边缘。
值得注意的是,正如平静的海面下可能藏有汹涌的暗流,万里晴空偶尔也会出现强烈的扰动气流,使飞机产生剧烈颠簸。航空气象学家称这种气流为“晴空湍流”。这种湍流尤其危险,因为现有技术很难探测其踪迹。
湍流会对飞机的飞行性能、结构载荷、飞行安全等造成影响。美国国家气象局表示,在极重度湍流中,飞机会“剧烈颠簸,几乎无法控制”。威廉姆斯则指出,严重的湍流会把人变成一枚炮弹,对任何不系安全带的人来说,有点像在毫无束缚的情况下坐过山车。
气候变化会影响湍流发生频率
在去年发表于《地球物理研究快报》杂志的一项研究中,威廉姆斯及其同事发现,1979年至2020年间,晴空湍流的数量大幅增加。在北大西洋上空,重度或极重度晴空湍流的发生频率增加了55%。世界其他地方湍流的发生频率也有类似增加。研究团队指出,这种增长几乎可以肯定是气候变化的结果。
在发表于《地球物理研究快报》杂志的另一项研究中,威廉姆斯及其同事使用气候模型预测,随着全球气候变暖,晴空湍流这一现象将变得更严重和频繁。他们估计,严重湍流的发生频率会多于轻度或中度湍流。
另外,还有一项研究也指出,随着气候变化,云层和山脉周围的晴空湍流将变得更加频繁。
威廉姆斯说,尽管湍流可能会增加,但大多数航班仍将像现在一样继续飞行。因为湍流的增加并不意味着必须停止飞行,或者飞机会突然从空中坠落。区别在此前飞行中可能会在严重湍流中度过10分钟,未来可能会在其中度过20或30分钟。
严重湍流能不能预测?
沈海军介绍说:“预测严重湍流的技术包括气象数据分析、气象卫星图像、超高频与甚高频雷达、激光雷达、飞机上的红外远距温度传感器等。”
《自然》文章称,气象中心的研究人员会根据从地面传感器和卫星收集的数据来预测湍流,并将结果传递给飞行员。在飞机上,飞行员使用雷达识别风暴云以躲避可能的湍流。
不过,威廉姆斯认为,普通雷达无法探测到万里无云时可能出现的晴空湍流,激光雷达或许能助飞行员一臂之力。激光雷达与普通雷达相似,但使用不同波长的光。据他介绍,一些实验飞行中,激光雷达可以看到20英里处晴空湍流。
威廉姆斯指出,激光雷达“身价”昂贵,而且需要放在大而重的盒子里。“如果能缩小盒子尺寸,并将其成本降下来,它可能很快会被使用。”
沈海军强调称:“技术进步能为乘客安全‘保驾护航’。但从旅客角度来说,乘坐飞机时一定要全程系好安全带。”
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我国将与中亚国家探索建立天山地震科学考察机制
作者:郭超凯 来源:中国新闻网
中新社北京5月27日电(记者 郭超凯)中国应急管理部27日举行新闻发布会。中国地震局科技与国际合作司副司长朱芳芳在会上介绍,中国将以“一带一路地震科学考察联盟”为基础,与中亚国家共同探索建立协调、联动、高效的天山地震科学考察机制。
据介绍,中亚地区是全球地震活跃的地区之一。中国新疆与哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦交界处是板块相互作用的关键区域,天山地震构造带横贯其中,是主要地震危险区,也是国际社会研究大陆地球动力学和内陆地震灾害等前沿问题的关键地区。
朱芳芳表示,中国地震局历来重视与中亚国家的合作;自20世纪90年代以来,以新疆维吾尔自治区地震局为主要窗口,不断加强与中亚国家的地震科技合作,宣传推广防震减灾中国经验和中国智慧,提高区域地震灾害风险防范能力。
朱芳芳在会上介绍了主要合作经验。她指出,自2019年以来,哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、乌兹别克斯坦先后加入由中国地震局发起建立的“一带一路”地震减灾合作机制。
朱芳芳称,中国地震局在国家和新疆维吾尔自治区多个科技计划和建设项目的支持下,积极推动与中亚国家的合作落实落地,科研合作项目累计达100余项。近年来,中国地震局与中亚国家陆续开展了中亚天山区域GPS联合观测、地震地磁监测台网建设、地震灾害监测预警与风险防范示范应用、一体化地震动模型与区划示范研究、新疆—中亚陆内俯冲带大震震源识别与危险性分析等多个科技合作项目。这些项目为中国新疆和中亚国家的防震减灾工作提供了宝贵的基础信息和科技支撑,对保障中国西部战略通道安全和区域经济持续发展具有重要意义。
对于下一步深化合作,朱芳芳表示,中国地震局将以“一带一路地震科学考察联盟”为基础,与中亚国家共同探索建立协调、联动、高效的天山地震科学考察机制,促进地震信息、减灾决策和科技资源的共享融合,提高区域跨境灾害协同防控和应对能力。期待与中亚国家进一步深化地震科技合作,为区域地震减灾工作贡献力量。
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人才招聘
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大连海事大学海上交通安全与空间信息技术国家重点领域创新团队诚聘优秀人才
地点:中国 辽宁;发布时间:2024. 6. 19
大连海事大学是交通运输部所属的全国重点大学,是国家“211工程”重点建设高校、国家“双一流”建设高校,是交通运输部、教育部、辽宁省人民政府、大连市人民政府共建高校。学校素有“航海家的摇篮”之称,是中国著名的高等航海学府,是被国际海事组织认定的世界上少数几所“享有国际盛誉”的海事院校之一。
海上交通安全与空间信息技术国家重点领域创新团队隶属于航海学院,以交通运输工程国家“双一流”建设学科、遥感科学与技术国家新兴交叉学科和地理信息科学国家级一流本科专业为依托,形成了由共享院士、高层次人才领衔的多学科交叉可持续发展创新队伍,团队致力于海上交通安全、水上智能交通、智能航行感知、海上溢油应急、空间信息技术等领域重大科技问题研究,在科学研究、科技合作、人才引进等方面取得了显著成绩:获批海上交通安全与空间信息技术国家重点领域创新团队、交通运输部重点领域创新团队,并入选全国黄大年式教师团队;主持完成国家科技支撑重大项目、国家海洋公益重大科研专项、国家重点研发计划战略性科技合作专项、国家自然科学基金等20余项国家级、省部级重大科研项目,成果获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、中国航海技术发明特等奖和科学技术一等奖、辽宁省科技进步一等奖等国家级、省部级奖励。
现因工作需要,面向海内外公开招聘专任教师和博士后。
一、招聘条件
(一)具有中华人民共和国国籍,遵守宪法、法律和行政法规。
(二)政治立场坚定,拥护中国共产党领导和社会主义制度,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,不断增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,自觉在思想上政治上行动上同以习近平同志为核心的党中央保持高度一致。
(三)具有良好的道德品行,遵守师德师风规范,爱岗敬业、团结协作、为人师表。
(四)具备正常履行教师岗位职责的身体条件和心理素质。
(五)有以下情形之一者不得应聘:
1.曾因犯罪受过刑事处罚的、刑事处罚期限未满或者涉嫌违法犯罪正在接受调查的人员;
2.曾被开除公职的人员;
3.曾受过党内严重警告或者行政记大过以上处分的人员;
4.尚未解除纪律处分或者正在接受纪律审查的人员;
5.曾在各级公职人员招考中被认定实施了考试作弊行为且尚在禁考期的人员;
6.曾被依法列入失信联合惩戒对象名单的人员;
7.曾有学术不端等不良行为的人员;
8.聘用后构成回避关系的人员;
9.法律法规规定不得应聘到学校相关岗位的人员。
(六)被聘用人员须于2024年12月31日前到校工作。
二、招聘要求
(一)招聘学科专业(方向)
地理信息科学、遥感科学与技术、计算机科学与技术、光学工程、软件工程、通信工程、导航定位、微波技术、电子信息、应用数学。
(二)招聘岗位
1.专任教师岗位
高层次人才、兴海教授、兴海副教授、教授、副教授和讲师。
2.博士后岗位
师资博士后和全职博士后。
(三)招聘要求
1.具有研究生学历、博士学位,且高等教育各阶段均须取得相应学历学位,具有较好的学术背景及发展潜力。
2.应聘师资博士后岗位,年龄不超过32周岁(1992年1月1日后出生,以下类推);应聘讲师和全职博士后岗位,年龄不超过35周岁;应聘副教授、兴海(副)教授岗位,年龄不超过40周岁;应聘教授岗位,年龄不超过50周岁;应聘高层次人才岗位,年龄一般不超过55周岁。
三、待遇支持
1.为应聘至教师岗位人才提供事业编制;
2.为人才提供周转房;
3.为人才提供教工自助餐;
4.为人才子女提供优质基础教育资源;
5.优秀人才有机会参加职称直评;
6.各岗位具体待遇详见附件1。
四、应聘程序
(一)网上报名
名额有限,招满为止。请应聘者将电子版应聘材料发送至党委人才工作办公室招聘邮箱(zhaopin@dlmu.edu.cn)、航海学院招聘邮箱(wanghonggui@dlmu.edu.cn)和海上交通安全与空间信息技术国家重点领域创新团队招聘邮箱(zhangzhaoyi@dlmu.edu.cn),邮件标题以“应聘海上交通安全与空间信息技术国家重点领域创新团队+意向岗位+应聘者姓名”命名。
1.应聘材料
(1)《大连海事大学拟聘用人员登记表》(附件2);
(2)《亲属关系承诺书》(附件3);
(3)其它附件材料:主要包括身份证、学历及学位证书、职称或任职证书、奖励证书、论文、科研项目等扫描件,做成一个PDF文件。
2.注意事项
(1)应聘人员须如实填写有关信息。凡因本人填写错误而导致的一切后果自行负责;凡弄虚作假者,取消应聘资格。
(2)应聘材料大小限40M以内,若超过40M请使用邮件中转站功能。
(二)资格审查
学校根据招聘条件、实际需求和履行岗位职责匹配程度,对应聘人员进行资格审查。
(三)考核与考察
学校组织专家对通过资格审查的应聘人员进行考核、考察和心理测评。
考核时间与地点由学院或团队另行通知。参加考核人员需现场提供相关证书及资质材料的原件,学校现场审核其真实性,对证件不全或资质不符的,取消考核资格。
(四)公示与聘用人员确定
根据考核、考察和心理测评结果,确定拟聘用人员名单。拟聘用人员名单在大连海事大学党委人才工作办公室网站(http://rcb.dlmu.edu.cn)公示7个工作日。
公示结束后,没有问题或反映问题不影响聘用的人员,经学校研究确定聘用人员名单。
(五)体检和入职
学校组织公示期满无异议的拟聘用人员到指定体检机构参照国家公务员体检标准进行体检。体检合格者持学历学位证书、人事档案等相关材料到校办理聘用手续。
五、相关要求
应聘人员须如实填写有关信息和提交材料。凡因本人填写信息和提交材料错误而导致的一切后果自行负责;凡弄虚作假者,取消应聘资格。
六、联系方式
咨询电话:0411-84723129 0411-84724473 18018983266
招聘邮箱:zhaopin@dlmu.edu.cn wanghonggui@dlmu.edu.cn zhangzhaoyi@dlmu.edu.cn
通讯地址:辽宁省大连市凌海路1号大连海事大学
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中国科学院力学研究所公开招聘科技处副处长启事
地点:中国 北京;发布时间:2024. 6. 18
根据中国科学院力学研究所管理工作的需要,现面向所内外公开招聘科技处副处长,欢迎符合条件的人员积极报名。
一、招聘岗位
科技处副处长,2位。
二、基本任职条件
1.具有较高的政治素质,良好的公民意识和职业道德;
2.爱岗敬业,具有较强的责任心和服务意识;
3.具有较高的政策理论水平,较强的分析、组织及协调能力;
4.具有胜任岗位职责所必需的专业知识和职业素养;
5.具有硕士及以上文化程度,一般应当具有五年以上工作经历;
6.应在七级职员岗位工作满三年或中级专业技术岗位工作满四年,或具有副高级专业技术岗位任职经历;
7.身体健康,具有北京市常住户口,年龄在45周岁以下、条件优秀的可适当放宽,与本单位职工没有血缘亲缘关系。
三、岗位职责
副处长一:
1.协助处长负责处内日常工作;
2.负责组织科技部、基金委、中国科学院、工信部等归口重大项目的策划争取和全过程管理;
3.负责科研管理制度建设;
4.负责组织所级学术会议与交流活动;
5.负责重点实验室及课题组等科研团队管理;
6.负责支撑学术委员会,组织科技统计、科技档案及科研诚信、科研经费报销审批等日常管理工作;
7.完成领导交办的其他工作。
副处长二:
1.协助处长负责处内日常工作;
2.协助编制科技发展规划;
3.负责院地合作及横向项目的组织管理、对外科技合作与国际合作;
4.负责组织各类装备项目的策划争取及全过程管理;
5.负责组织科技成果管理(含科技奖励申报等);
6.负责组织所级中心建设及实验用房管理;
7.负责组织政府采购、科研合同签订、科技宣传、知识产权等日常管理工作;
8.完成领导交办的其他工作。
四、岗位待遇
工资福利待遇按国家、中国科学院和力学研究所有关规定执行。
五、报名方式
1.报名截止时间:2024年7月17日;
2.应聘者请将下列材料电子版发送至zhaopin@imech.ac.cn:
(1)《中国科学院力学研究所岗位申请表》(见附件);
(2)身份证、学历学位证书等个人有效证件复印件;
(3)其他能够表明应聘人水平、能力或业绩的材料。
六、联系方式
通信地址:北京市海淀区北四环西路15号,中国科学院力学研究所人力资源处
联系人:宋老师
邮编:100190
电话:010-82543862
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南航功能材料物理力学课题组诚聘海外优秀博士后
地点:中国 南京;发布时间:2024. 6. 5
课题组负责人简介
张助华,南京航空航天大学教授,国家杰出青年科学基金获得者,先后留学于美国内布拉斯大学林肯分校和莱斯大学,主要从事低维功能材料和结构材料的物理力学研究。在Nature Nanotech.、PRL、JACS、JMPS等期刊上发表学术论文150余篇,授权发明专利6件;论文被SCI他引9000余次,连续进入2020-2023中国高被引学者榜单。曾入选国家高层次人才计划青年项目(2017)、江苏特聘教授和江苏省“双创人才”(2019),获得过中国力学学会青年科技奖(2021)、霍英东教育基金会青年教师奖(2020)、教育部自然科学奖一等奖(2011、2022)等。担任Int. J. Smart Nano Mater.副主编,Acta Mech. Sinica、《固体力学学报》等5个中英文期刊的(青年)编委,以及中国力学学会物理力学专业委员会委员,中国力学学会微纳米力学工作组组员等。
一、课题组简介
本课题组致力于从原子尺度入手,结合理论和实验以及机器学习等手段,认识低维纳米材料的多场耦合功能性,研究轻质结构材料的断裂与失效机制,从而指导开展功能纳米材料和高温轻质结构材料的理性设计与制备。近年来,课题组将研究兴趣扩展至功能材料与水组成的固液界面,探索基于固液界面多场耦合的能量转换新途径,构建水伏能源与水伏智能的理论基础。课题组拥有充足的高性能计算资源和先进的仪器设备,并主持了一批国家和省部级重要项目。
二、招聘条件
(1)具备良好的政治素质和师德师风修养,遵纪守法,身心健康。
(2)毕业于海外知名高校或科研院所,国际一流学科或合作导师公认一流,具有力学、凝聚态物理、材料等学科相关研究背景的海外优秀博士,年龄不超过35周岁。
(3)品学兼优,具备较高的学术水平和较强的科研能力,能够独立完成所需研究工作,具有较强的中英文写作与交流能力。
(4)博士后设站学科:力学、航空宇航科学与技术、材料科学与工程
(5)招聘方向:低维量子材料、轻质结构材料、水伏科学与技术
三、平台条件
科研平台
航空航天结构力学及控制全国重点实验室
纳智能材料器件教育部重点实验室
江苏省应用力学中心公共服务平台
分析测试中心
学校建有校级分析测试中心,是集教学、科研、社会服务于一体的大型仪器设备共享测试平台、跨学科交叉研究的科研服务平台,包括双球差校正透射电镜、FIB双束电镜、X射线光电子能谱仪、荧光光谱仪、高分辨质谱仪等仪器设备,为高水平科研提供共享服务。
高性能计算平台
团队自建浮点运算速度达十万亿次高性能计算集群,光纤直连,并配备专业技术团队保障高效使用平台资源。学校建有自主高性能计算平台,包括大规模CPU和GPU节点,设计性能到3Pflops,满足航空、航天、能源、机械、控制、材料、信息、数理等学科的计算需求。
四、岗位描述
聘期三年,依托航空航天结构力学及控制全国重点实验室等研究平台,从事先进材料与结构力学、固液界面物理力学等方面专项课题的研究;支持申报江苏省卓越博士后计划(入选概率大),南京市2024年度留学人员科技创新项目等;学术业绩优秀者可直接聘为特聘副研究员。
五、岗位待遇
国际竞争力的薪酬:学校提供基础年薪24万/年,合作导师不低于6万/年,通过校外评审后团队配套30万/年,入选“博士后创新人才支持计划”、“博士后国际交流计划”引进项目等的资助者,国家和学校待遇叠加发放,年薪总计不低于70万。
子女入学:参照事业编制人员,享受子女入学入托等福利。
生活保证:学校按照相关文件规定提供单身公寓租住。
发展空间:在站满1年可参加学校高级专业技术职务评审,指标单列,成功晋升后可获得事业编制长期留团队发展;若聘期内业绩突出,推荐申报国家级青年人才,推荐指标单列,获得学校规定的相应待遇。
六、应聘方式
请申请人将应聘材料(包括个人简历、学历学位证书及其他能证明本人科研能力和学术水平的佐证材料)打包发送至邮箱chuwazhang@nuaa.edu.cn。
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学术会议
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关于召开“第十九届全国环境力学学术会议”的第二轮通知
重要信息:
详细信息:https://ehydro.qhu.edu.cn/
大会时间:2024年8月16日至18日
大会地点:中国 西宁
联系方式:
联系人:石旭芳,乔禛
电话:13897215701 15897149790
电子邮箱:2014990030@qhu.edu.cn 2023990049@qhu.edu.cn
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关于召开“流体力学量子计算前沿研讨会”的第二轮通知
重要信息:
详细信息:https://www.cstam.org.cn/article/21004984388284416.html
大会时间:2024年7月12日至14日
大会地点:中国 北京
联系方式:
联系人:赵耀民,熊诗颖
电话:13810261259 18569415934
电子邮箱:yaomin.zhao@pku.edu.cn shiying.xiong@zju.edu.cn
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关于召开“第十届水利与土木工程国际会议”的通知
重要信息:
大会时间:2024年8月9日至11日
大会地点:中国 郑州
联系方式:
联系人:Miss.Lin
电话:+86-18102545612 (WeChat)
会务组电子邮箱:ICHCE2023@163.com
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论文成果
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Impact of microscale physics in continuous time random walks for hydrodynamic dispersion in disordered media
作者信息:
Yu Xiangnan, Dentz Marco, Sun HongGuang, Zhang Yong
电子邮件地址: marco.dentz@csic.es
文章地址:
Yu X, Dentz M, Sun H G, et al. Impact of microscale physics in continuous time random walks for hydrodynamic dispersion in disordered media[J]. Physical Review Fluids, 2024, 9(3): 034502.
ABSTRACT:
The continuous time random walk (CTRW) approach has been widely applied to model large-scale non-Fickian transport in the flow through disordered media. Often the underlying microscopic transport mechanisms and disorder characteristics are not known, and their effect on large-scale solute dispersion is encoded by a heavy-tailed transition time distribution. Here we study how the microscale physics manifests in the CTRW framework and how it affects solute dispersion. To this end, we consider transport in disordered media with random sorption and random flow properties. Both disorder mechanisms can give rise to anomalous particle transport. We present the CTRW models corresponding to each of these physical scenarios to discuss the different manifestations of microscale heterogeneity on large-scale dispersion depending on the particle injection modes. The combined impact of random sorption and advection is studied with a CTRW model that explicitly represents both microscale disorder mechanisms. While random advection and sorption may show similar large-scale transport behaviors, they can be clearly distinguished in their response to uniform injection conditions and, in general, to initial particle distributions that are not flux weighted. These findings highlight the importance of the microscale physics for the interpretation and prediction of anomalous dispersion phenomena in disordered media.
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Experimental study of reservoir flushing through a bottom tunnel initially covered by cohesive sediment
作者信息:
Xu Huan, Cao Zhixian
电子邮件地址: zxcao@whu.edu.cn
文章地址:
Xu H, Cao Z. Experimental study of reservoir flushing through a bottom tunnel initially covered by cohesive sediment[J]. International Journal of Sediment Research, 2024, 39(3): 327-339.
ABSTRACT:
Reservoir sediment flushing, one of the most effective strategies for alleviating reservoir sedimentation, involves discharging sediment-laden flows downstream through bottom tunnels. However, whether flushing can be accomplished if the intake of a bottom tunnel is initially covered by cohesive sediment remains poorly understood. Here, flume experiments were done to investigate cohesive sediment flushing in a reservoir. It is demonstrated that cohesive sediment in a reservoir is harder to flush than non-cohesive sediment. A higher water level in the reservoir, initially smaller cover layer thickness, and lower dry density of the sediment favor the occurrence of sediment flushing. The flushing process of cohesive sediment is significantly affected by seepage. Under the combined action of gravity erosion and water erosion, the scour hole upstream of the dam is characterized by angular and broken edges. The threshold conditions for flushing of non-cohesive and cohesive sediments are evaluated. Empirical formulas applicable to both non-cohesive and cohesive sediment are proposed to estimate the equilibrium scour depth immediately upstream of the bottom tunnel intake. Also, empirical models are proposed for the time variation of sediment position in the bottom tunnel. The current findings are significant for informing the design and operation of reservoirs on rivers carrying fine-grained cohesive sediment in support of reservoir benefits and capacity preservation.
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学术期刊
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Environmental Research, Volume 256, September 2024
Full Paper
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