通风结构林带背风面湍流相关特征初步分析

本文根据湍流统计理论和野外观测数据,详细分析了林带背风面湍流自相关、空间相关和湍流积分尺度特征。在林带背风面的林缘附近,由于湍流尺度较小,使湍流相关系数不紧密。这时的时间尺度在2—3s(1.5m)和3—8s(5m),而空间尺度为10—20m左右。在远离林带以后,林带的作用减弱,随着湍流尺度增大,导致湍流相关系数增大。这时的时间尺度在15—20s,空间尺度在70—80m范围内,且湍流自相关系数服从2/3的指数定律。     

短杆菌肽A-DMPC通道内离子输运的分子动力学模拟

用最近提出的构建膜体系初始构象的有效方法 ,构建了在DMPC脂膜环境下短杆菌肽A通道模型 (GA -DMPC)。通过对Na 、Ca2 、Cl-三种不同离子在GA -DMPC通道内不同位置的分子动力学模拟 ,研究离子在通道内输运过程中与通道及通道内水分子的相互作用 ,从分子动力学的角度阐明离子在通道内的输运机制。主要计算结果表明 :(1)离子在通道内的输运使GA的构象发生变化 ,GA的柔性是离子在通道内通透的重要因素 ;(2)Cl- 离子可扩大通道半径 ,Na 离子和Ca2 离子则减小通道半径。Cl-离子不能在GA通道内通透 ;(3)离子的出现使通道内水分子的偶极方向发生变化。上述结果均与实验相符。     

太湖生态系统能量闭合特征及其影响因素

地表能量不闭合不仅限制了涡度相关观测数据在陆面模型发展和验证等应用性研究中的价值,还给生态系统CO2源汇特征辨析带来不确定性。基于太湖避风港站2012年涡度相关通量、辐射、气象和水温梯度观测数据,分析了太湖能量闭合的多尺度(小时、日和月)时间变化特征,阐述了大气稳定度、摩擦风速和湖风对太湖能量闭合状况的影响。结果表明:太湖小时尺度的能量闭合度为0.59,且昼夜差异较小;日尺度的能量闭合度为0.73,在内陆水体观测结果中处于中等水平;月平均能量闭合度呈现冬季高、夏季低的季节变化特征;年平均时太湖仍有27%的能量不闭合。因摩擦风速减小,太湖能量闭合度在大气极不稳定条件下要比弱不稳定条件下结果低0.3;对于太湖这类大型浅水湖泊,其能量闭合度全天都受动力湍流交换强度制约,能量闭合度随摩擦风速增大而显著提高;虽然湖风发生使太湖小时尺度的能量闭合度降低了0.1,但其影响在日尺度上并不明显。     

长白山阔叶红松林二氧化碳湍流交换特征

采用开路式涡度相关技术,研究了长白山阔叶红松林森林-大气界面的CO₂湍流交换特征.结果表明,在近中性大气层结条件下,冠层上方垂直风速和CO₂浓度功率谱在惯性子区基本符合-2/3定律,垂直方向主导湍涡尺度约为40 m.湍流通量贡献区主要在0.01～2 Hz频率范围内,冠层上方低频传输的湍涡贡献了更多的CO₂通量.这说明开路式涡度相关仪器系统可以满足冠层上方湍流通量观测的基本要求.但通过涡度相关法实测获得的森林-大气CO₂通量仍存在夜间低估现象,非湍流过程的增加是涡度相关技术应用的主要制约因素.因此,需要对弱湍流条件下的CO₂通量做相应的修订.     

代谢水平渐变时微循环调节模拟系统的研究

目的:构建组织代谢水平渐变条件下的微循环调节动态过程模拟系统,进行毛细血管系统代谢性调节的理论研究.方法:利用计算机编程构建代谢水平渐变条件下的微循环调节动态过程模拟系统,以此分析和研究微循环代谢性调节.结果:讨论了毛细血管单元开放率和开闭频率在代谢性调节过程中的变化等基本问题,并给出了微循环系统对于代谢状态变化快速反应机制的解释.结论:构建了微循环代谢性调节的计算机模拟系统平台方面取得了初步的进展,为进一步深入地分析微循环代谢性调节机制确立了近似的模拟分析方法,进一步为阐明微循环代谢性调节机制奠定了基础,为充分利用微循环代谢性调节作用提供了便捷的工具.     

多分子马达输运机制的动力学研究

对多分子马达输运机制进行模拟,得到了外加负载力和货物运输速度、马达个数和货物运输距离的关系,定性半定量的解释了一些实验现象,为多分子马达研究开辟了一条全新的途径.     

中性大气稳定度条件下林冠湍流特征模拟

基于欧拉二阶闭合模型,利用2003年长白山阔叶红松林微气象资料,计算并分析了长白山阔叶红松林林冠内/上的湍流特征.结果表明:模拟得到的平均风速廓线与实测值吻合;雷诺应力在林内衰减较大,而近地面处几乎没有动量传输贡献;湍流强度、速度方差和速度偏度在林冠与大气交界面处达到最大,同时剪切也达到最强;速度偏度越大,则湍流间歇性越强,并且向下的湍涡越难穿透林冠内部;林内深处的大部分湍流能量不是由局地产生,而来自于林上.     

Clay preference and particle transport behavior of Formosan subterranean termites （Isoptera： Rhinotermitidae）＂ A laboratory study

Although preference and utilization of clay have been studied in many higher termites, little attention has been paid to lower termites, especially subterranean termites. The Formosan subterranean termite, Coptotermes formosanus Shiraki, can modify its habitat by using clay to fill tree cavities. Here, the biological significance of clay on C. formosanus was investigated. Choice tests showed that significantly more termites aggre- gated in chambers where clay blocks were provided, regardless of colony group, observation period, or nutritional condition （fed or starved）. No-choice tests showed that clay had no observable effect on survivorship, live or dry biomass, water content, and tunneling activity after 33-35 d. However, clay appeared to significantly decrease filter paper consumption （dry weight loss）. Active particle （sand, paper, and clay） transport behavior was observed in both choice and no-choice tests. When present, clay was preferentially spread on the substrate, attached to the smooth surfaces of the containers, and used to line sand tunnels. Mechanisms and potential application of clay attraction are discussed.     

显微镜下的湍流

为了实验观察生物作用所致的新的湍流方式—生物性微观湍流,探索其过程及支配因素,以奇异变形杆菌潜生体进行显微培养发生微生物悬液特殊运动现象,通过对照实验比较分析控制因素。结果表明显微镜下湍流呈整体混乱而局部有序特征,以实验证明具凹坑效应及发生启动温度依赖性和悬液量自控性。通过研究阐明新的湍流自发、自控混沌过程,为湍流研究提供一个可控条件的实验模型,并为生物体内体液流动机制及生理作用研究提供新的认识途径     

禹城地区陆气相互作用耦合模式和观测研究

论述了陆气相互作用研究在人类生存环境与发展区域经济中的重要意义与研究现状。在原有研究工作基础上,针对中国科学院禹试验城站地区麦田陆气水热传输过程,提出了一个多层陆气耦合模式。对植被内部湍流交换的物理过程作了深入研究,特别考虑了叶片气孔为非饱和水汽条件下的交换情况,并且给出了修正后的根系吸水模式。陆气耦俣模式分别对大气、植被、土壤作多层划分,以助于细致了解沿高度分布的各种物理量。利用本模式对中国科学