一类高效率高分辨率加映射的WENO格式及其在复杂流动问题数值模拟中的应用

由于映射操作会带来额外的计算时间消耗, 传统加映射的WENO格式存在计算效率低的缺陷. 为了提高传统加映射WENO格式的计算效率, 通过利用标准符号函数的一种近似逼近函数构造出一族近似常值映射函数, 本文提出了一种新的加映射WENO格式, 称为WENO-ACM. 新映射函数满足文献中已有WENO-PM6格式映射函数的全部设计要求, 其中WENO-PM6是一种为了克服经典WENO-M格式潜在的精度丢失缺陷而提出的格式. 新格式保留了WENO-PM6在低耗散和高分辨率方面的优势, 同时, 显著的减少了每个时间步映射过程中的数学运算操作数, 进而在计算效率方面获得了明显的提升. 理论分析表明, 新格式在即使包含临界点的光滑区域也能够获得最佳收敛精度. 对近似色散关系的研究表明, 新格式的频谱特性也得到了显著的提升. 对大量标准测试算例进行了模拟计算, 包括精度测试、激波管问题、激波?熵波相互作用、爆炸波相互碰撞、二维黎曼问题、双马赫反射、前台阶流动、瑞利-泰勒不稳定性和开尔文?亥姆霍兹不稳定性问题等. 与广泛认可的WENO-JS, WENO-M, WENO-PM6格式综合比较发现, 新提出的WENO-ACM格式在高效率、低数值耗散和间断捕捉等方面都有显著的改进. 最重要的是, 与WENO-M和WENO-PM6格式相比, WENO-ACM将相对于WENO-JS格式的额外计算时间消耗分别减少了80%和90%以上.      

近500年来新疆巴里坤湖相沉积物的生物地层学古气候意义

本文通过运用对应分析法处理孢粉资料,定量地恢复了近500年来北疆东部巴里坤地区气候变化状况,并得出下述结论:近500年来巴里坤地区是以持续变暖变干为主要特征的;且由孢粉揭示,近500年来巴里坤地区大致经历了以下五个冷或凉期:<1564A.D,1620～1720A.D.,1750～1810A.D.,1830～1900A.D.和1960～1988A.D.,以及四个暖期:1588～1620A.D.,1720～1750A.D.,1810～1830A.D.和1900～1960A.D.,的交替变化。广泛的区域性对比表明,本地区近500年以来气候变化同我国及世界其它地区具有良好的吻合。但它也具有鲜明的区域性特色,除气候期的起止时间有所差异,还表现在它以不同程度的相对冷(凉)湿与暖干的交替变化有别于我国东部季风区冷干与暖湿交替变化的气格演变格局,短年代生物地层学的研究在一定程度上丰富了干旱区短年代环境演变的研究方法,从而能够通过多手段、多方法的对比、验证,以期取得更为精确的古环境演变信息。     

运用因子分析法提取青藏高原东北边缘临夏盆地近30MaB.P.以来沉积 …

运用因子分析处理青藏高原东北边缘临夏盆地近３０ＭａＢ．Ｐ．以来新生代沉积物的氧化物含量提取的气候演变的序列及特征与孢粉分析结果基本一致，即在第三纪大部分时间中，虽有冷干与暖湿的交替变化，但气候状况相对稳定；进入新世后，气候不稳定性显著增加，表现为冷干与暖湿大幅度，频繁地交替，至第四纪早期，才又表现出相对冷湿的环境特征，这一变化特征一定程度上反映了东亚季风由上新世前不显著至上新世中逐步建立，直至第四     

东疆北部地区小冰期环境特征的湖相沉积记录

本文根据新疆东疆北部巴里坤湖湖相沉积的孢粉及地球化学元素含量分析，运用因子分析法处理数据，恢复了巴里坤地区近５００年来的环境演变序列。广泛的区域性对比表明，所获结果具较高可信度，故本文不但获得了在新疆地区由湖相沉积所揭示的小冰期以来的环境演变信息，另一方面丰富了本地区短时代环境演变研究的方法和手段。     

临夏盆地晚新生代沉积特征与青藏高原隆升

临夏盆地是青藏高原东北边缘的一个新生代断陷盆地,盆地中的新生代沉积蕴含了丰富的环境演变等信息,并具鲜明的特征,其演化及宏观地貌结构特征的形成具有深刻的构造、气候演变及区域性特征背景,其中构造背景－青藏高原的隆升对其的影响尤为突出,其中发生了3．2MaB.P.、5.3.MaP.P.、2.4MaB.P和1.6MaB.P.的几次强烈的构造运动对于其现代地貌格局与特征的形成具有重要意义。一系列重大地质事件,如黄河于1．6MaB．P．在盆地中出现、河流阶地系列的形成和风成黄土的沉积等青藏高原的阶段性整体隆升密切相关。     

近12000aB.P.以来博斯腾湖地区古气候变化的沉积物稳定同位素及其他指标的记录

根据南疆博斯腾湖湖相沉积物碳酸盐稳定同位素、孢粉及化学元素含量的研究,揭示了近12000 aB.P.以来古气候与古水文状况的变化过程与特征,其气候的演化特征与新疆地区地质记录基本一致,具有明显的西风型环境演变特征,表现为冷与相对湿润、暖与相对干旱的水热配置关系.揭示了本地区近12000 a B.P.以来出现了一系列冷暖变化,其中暖峰主要出现于11 500～11 000 a、9 400 a、7 500 a、3 000 a和2 000 aB.P.,气候特征以干暖为主,湖泊水文特征总体表现为盐度增加,水位下降,湖面缩小;而冷峰主要出现于11 000～10 000 a、8 800 a、5 000 a、3 300 a和1 500 aB.P.,主要表现为湿润程度有所改善,相应地,湖泊膨胀淡化,湖面上升.而在7 000～5 000 aB.P.期间出现的相对暖湿的环境特征可能是全新世大暖期暖湿的气候特征的反映,可能与此时西南夏季风势力增强有关.     

基于量纲分析和达西定律的地下化学爆炸气体泄漏规律

针对周围是均匀岩石介质的地下化学爆炸,研究爆炸后爆室内气体的泄漏规律.利用量纲分析,得到影响气体泄漏时间的主要物理量,包括气体动力学粘度、爆室内超压、围岩孔隙率及围岩厚度的平方与渗透率的比值等,并初步给出它们之间的函数关系.然后基于达西定律,推导计算气体泄漏时间的解析公式.得到的气体泄漏时间计算公式与通过量纲分析得到的定性函数关系式完全相符,二者从不同的角度对同一问题给出了相容的结果.可为地下化学爆炸气体泄漏的理论分析和规律性研究提供研究思路和工具,为地下爆炸有关的工程估算提供参考依据.     

基于Arrhenius定理的化学动力学数值计算法

基于Arrhenius定理建立了一种新的化学动力学数值模拟方法.将其与化学动力学过程契合,能较好地体现化学动力学过程.将该方法对简单一级反应、平行反应和复杂的综合反应进行模拟计算,模拟结果与准确解相对误差小于0.5%.     

全球变化与绿洲持续发展

根据我国西北典型干旱地区气候演变的过程及趋势，探讨了未来在全球变暖宏观背景条件下此地区可能的响应以及对干旱地区独特生态经济单元—绿洲可持续发展的影响，明确指出未来气候变化对其影响不容乐观，同时对适应于此的绿洲可持续发展途径进行了初步探讨。     

极端干旱地区人地关系历史演变的初步研究--以新疆塔里木盆地为例

论述了极端干旱环境背景下的人地关系性质以及演变的主要特征 ,指出在此地区资源是决定人地关系性质和特征的首要因素 ,而气候的自然演变、人类活动的影响等是在不同时空尺度上制约着干旱区人类的生存空间、活动空间以及人类的生存活动、社会生产活动与自然环境的物质、能量、信息交流等方面的更深层次的因素 .从原始社会 ,农业社会到工业社会 ,这种关系的表现形式一直不断地发生着变化 ,大致经历了依附自然 ,干预——顺应自然 ,干预自然 ,回归自然四个阶段 .各个阶段以气候环境变化为背景 ,以水资源为主线 ,表现出人地关系演变的时空特征