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期刊信息/Journal information
中山大学学报（自然科学版）（中英文）
中山大学
中山大学学报（自然科学版）（中英文）

中山大学

王建华

双月刊

0529-6579

xuebaozr@mail.sysu.edu.cn

020-84112585

510275

广东省广州市新港西路135号

中山大学学报（自然科学版）（中英文）/Journal Acta Scientiarum Naturalium Universitatis SunyatseniCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报是国家教育部主管、中山大学主办的自然科学综合性学术刊物，国内外公开发行。主要反映中山大学理科各院系、各研究单位的最新科研成果，促进国内外学术交流。主要发表自然科学基础理论研究、应用基础研究以及高新技术方面的学术论文。
正式出版
收录年代

    基于因子分析的广东省各区县热浪抵抗力分析

    郑楷灿廖威林
    1-8页
    查看更多>>摘要：在全球气候变暖背景下，热浪事件发生的频率不断增加，给人居环境和人类健康带来了不利影响。已有研究表明，自然因素和社会经济因素均会影响热浪事件的强度。因此，综合考虑自然、社会和经济指标来反映对热浪事件的抵抗力尤为重要。本研究聚焦于广东省各区县，选取了涉及以上3个方面的指标，使用因子分析方法提取到3个公因子，分别为个体抵抗因子、公共抵抗因子和自然抵抗因子，其累计贡献率达到90。029%，能够较为准确地反映区县尺度下热浪事件的抵抗能力。结果表明，热浪抵抗力在广东省内存在明显的不平衡性，抵抗能力强的区县集中在珠三角地区。根据因子得分进行特征组合，可将广东省内各区县分为5类，分别是抵抗力脆弱区、个体抵抗力提高区、公共抵抗力提高区、自然抵抗力提高区和抵抗力强劲区。大部分区县在热浪抵抗力上既存在优势方面，也存在不足之处。本研究针对不同类别的区县提出相应建议，以期为缓解热浪事件影响提供科学依据。

    因子分析县级尺度热浪抵抗力多源数据

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    基于CFSv2产品和机器学习的东江流域月降水预报

    庄胜杰王大刚林泳恩林泽群...
    9-18页
    查看更多>>摘要：中长期降水预报一直以来是研究水文气象变化的热点，其精度与可靠性不高的问题亟待解决。以东江流域为研究对象，通过距平相关系数ACC、标准化均方根误差NRMSE、平均绝对误差MAE和多模型稳定性指数MSI评估CFSv2模式产品在月尺度的预测精度与稳定性，采用CFSv2模式降水预报、CFSv2模式预报因子结合机器学习模型预报2种方法预测未来降水。结果表明，不同预见期下，CFSv2模式降水预测与实测降水量具有较高的相关性，对于枯水期的预测效果好于汛期，但随着起报时间发生改变，降水预测的差异性较大，模型稳定性较差;CFSv2模式预报因子结合机器学习模型提高了预测的稳定性，相较于CFSv2模式降水预测，MSI从0。45降低到0。25，在很大程度上减小了由于起报时间改变产生的预报随机性。研究成果可为中长期降水预测提供一种新的思路，并为中长期水文预报和水资源管理提供决策依据。

    CFSv2中长期预报机器学习产品评估

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    海南北部玄武岩实时温度单轴拉-压强度试验研究

    刘锐鸿刘金锋
    19-28页
    查看更多>>摘要：我国海南北部玄武岩储量丰富且分布广泛，矿化碳封存潜力巨大。实时温度下玄武岩的力学特性对深部玄武岩碳封存工程实践具有重要意义。本文采用配备高温环境炉的MTS万能材料试验机，对取自海南北部晚新生代玄武岩样品(主要矿物为富铝辉石和钙长石)，开展了实时温度条件(25～250℃)下的巴西劈裂和单轴压缩试验，探究实时温度对其强度与变形破坏特征的影响。巴西劈裂试验表明玄武岩样品的抗拉强度随温度下降，且优势破裂面明显:室温时约13 MPa，50℃时显著下降至约8 MPa，250℃时下降至约7 MPa。单轴压缩试验结果显示玄武岩样品的杨氏模量与泊松比分别为31。0～175。3 GPa和0。13～0。48，最大值均出现在100～150℃;抗压强度为77。5～159。5 MPa，随温度上升有微弱下降趋势，但离散性增大;破裂模式随温度升高由单斜面剪切趋向多斜面剪切，可能是由于温度导致抗拉强度降低，进而导致拉张微裂隙比例增加。综合分析表明，玄武岩样品在25～250℃条件下力学特性的温度依赖性较为复杂:抗拉强度随温度升高而下降;单轴压缩力学参数离散性增加但无显著温度依赖性。其温度依赖性的主控机制为裂纹扩展速率(裂纹扩展激活能)的温度依赖性，而非热损伤。本研究结果表明，地下玄武岩碳封存工业实践中，随着埋藏深度(温度)的增加，玄武岩抗拉强度显著降低可能增加固碳反应引发的膨胀致裂的可能性，有利于提高玄武岩固碳效率，但玄武岩压缩变形破裂过程对固碳效率的影响仍需深入研究。

    海南玄武岩CO2地质封存破裂模式巴西劈裂抗拉强度

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    热示踪法对广州城市化地下温度影响的辨识

    连健斌李绍恒陈建耀龚柔艳...
    29-36页
    查看更多>>摘要：浅层地温和近地表空气温度之间存在内在能量交换，随着时间推移，地表温度变化的信息会向下传播，并叠加到稳态地温场上。因此，可通过当前地温剖面，反过来重建地面温度变化的历史。为评估全球变暖和城市化对广州地下温度的综合影响，本文收集了广州站自1958-2022年的气温数据并对这段时期的气温数据进行回归分析和距平分析，获得了广州16个观测钻孔的温度-深度剖面;再利用温度-深度剖面下段进行回归分析，得到地温梯度以及偏离恒定地温梯度的深度;最后，结合气温数据得到开始增温时间和增温幅度，运用解析解方程得到广州地表增温下温度-深度剖面的理论曲线。结果显示广州气温在1958-2022年间的增温速率为0。33℃/10a，开始增温的时间为1987年，增温幅度为2。6℃。广州区域观测到的地温梯度值为0。036℃/m，而地温偏离恒定地温梯度的深度为54。8 m，与通过解析解计算得到的理论深度57。6 m基本一致。研究发现城市化导致的地表变暖开始时间越早，地下温度与恒定地温梯度偏离的深度越大，表明城市区域地温偏离恒定地温梯度的深度可作为描述城市化进程的一个指标。

    全球变暖城市化气温地温广州

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    聚合氯化铝预处理污泥联合脱水有效性及机理

    汤连生陈洋曾显帅程子华...
    37-46页
    查看更多>>摘要：为研究聚合氯化铝对污泥脱水性能的影响及其联合不同脱水手段对污泥脱水性能的提升机理，本文开展了自重脱水、离心脱水和渗析脱水试验，研究发现8%掺量的聚合氯化铝预处理污泥联合渗析脱水的效果最佳。其最佳掺量的预处理污泥的残余含水率可脱水降至36。2%，其重力水、封闭水、包裹水和结合水分别为81。2%、10。2%、7。3%、1。3%。污泥经聚合氯化铝预处理后，其污泥颗粒间距缩小、孔隙减少，无明显大孔隙，结构趋于均一化，结构更紧密，联合渗析脱水处理的聚合氯化铝最佳掺量预处理污泥孔隙率最低降至0。29。推测是由于聚合氯化铝使污泥凝聚成细小而密实污泥颗粒，而这种类骨架的结构有利于渗析力的传递，自由水不断排出，污泥结构继续趋于紧密，促进渗析力在污泥中传递。

    聚合氯化铝污泥不同脱水方法脱水机理

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    地形和建筑触发珠海机场低空风切变数值模拟

    杨巧兰蒋晓威夏冬黄照亮...
    47-60页
    查看更多>>摘要：为了分析复杂地形和建筑物对珠海机场风场的影响及是否会诱发低空风切变，利用流体力学(CFD)软件FLUENT对珠海机场周围地形和建筑物进行风环境数值模拟，分析北、西北偏北和东北风背景下机场上空低空风切变的易发区。结果表明:1)3个风向下地形和建筑物在机场跑道引起的风速波动均出现在500 m高度以下，且均主要出现在沿着跑道的方向;2)吹北风和西北偏北风时，风切变均发生在100～500 m高度，主要由地形引起;3)吹北风时，在跑道南端以外(距端口0。0～1。4 km区间)发生低空风切变的概率最大，其次在跑道南端附近(跑道内距端口0。2～1。5 km区间)，吹西北偏北风时，在跑道南端附近(向外距端口0。5 km至向内距端口1。1 km区间)发生低空风切变的概率最大，其次在跑道中点附近(0。3 km区间);4)吹东北风时，机场跑道风切变发生概率低。研究结果可为珠海机场低空风切变的探测和预警提供基础，为风切变的防范提供依据，对今后的机场选址及航空安全气象风险评估有参考价值。

    低空风切变CFD模拟复杂地形建筑机场跑道

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    珠三角城际陆地公共客运交通联系格局和子结构特征分析

    盛艳玲郭小岚胡国华
    61-70页
    查看更多>>摘要：探讨珠三角城际陆地公共客运交通联系总体特征和内部结构，对于提升珠三角交通网络韧性，合理规划都市圈，实现可持续协调发展具有重要意义。利用城际陆地公共客运交通数据，结合联系指标和社会网络分析方法，对珠三角内各城市之间联系的空间格局和结构特征进行分析。结果表明:1)客流走向发生改变，但是首位联系和高联系强度的城市基本不变。不同年份的客流走向稍有变化，但是以广州、深圳为中心的入射首位联系格局基本不变。对外联系强度最高的城市集中在广州、深圳、东莞，与城市的综合经济实力基本相符。2)珠三角城市联系均呈现出核心-边缘的内外圈层联系结构。广州、深圳、东莞的核心地位始终保持不变，边缘区域内部的城市交通联系得到加强。3)东部深圳东莞惠州结构稳固，符合都市圈规划，其他子群结构发生改变。中部的广州佛山肇庆都市圈规划与凝聚子群运行结果相差较大，需加强这三个城市间的客运联系，使之能真正形成一个强联系的子群。除广州外的3个子群间相对独立，客运联系较少。

    交通联系陆地公共客运社会网络分析空间格局子结构特征

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    琯溪蜜柚果肉中类胡萝卜素组分的特征解析

    赖长鸿王寒雪李培杰廖红...
    71-77页
    查看更多>>摘要：琯溪蜜柚(Citrus grandis cv'Guanximiyou')因其汁多味甜、色泽丰富等特点，广受消费者欢迎。琯溪蜜柚果肉色素主要为类胡萝卜素，其组分和含量直接影响果实品质。研究蜜柚果肉类胡萝卜素组分特征及其在不同养分管理下的差异，可为通过养分管理提高果实品质提供科学依据。本研究首先利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)，分析果实汁胞中类胡萝卜素的组分;通过施化肥(CF)和有机肥(OF)处理，比较分析不同养分管理对类胡萝卜素的影响。结果表明，蜜柚汁胞共含23种类胡萝卜素，其中5种属于胡萝卜素、18种属于胡萝卜醇。汁胞中类胡萝卜素以胡萝卜素为主，质量分数为(346。27±69。39)μg/g，占比为98。98%。胡萝卜素中，以番茄红素为主，质量分数为(332。27±75。05)μg/g，占类胡萝卜素比例为95。97%。此外，养分管理显著影响汁胞类胡萝卜素的质量分数。与CF相比，OF处理番茄红素和E/Z-八氢番茄红素的质量分数分别增加了8。40%和16。48%，说明通过养分管理能够调控蜜柚果肉色素，为进一步调控果实品质提供参考依据。

    蜜柚(Citrusgrandis)品质类胡萝卜素番茄红素

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    新型分段式设计燃料棒流致振动分析

    闵光云吴海卢志威郭严...
    78-87页
    查看更多>>摘要：以某新型分段式设计燃料棒为研究对象，基于ANSYS-APDL和多跨连续梁理论建立了有限元模型，该有限元模型将燃料棒等效为BEAM 4梁单元，将刚凸和弹簧片等效为COMBIN 14弹簧单元。接着，基于AN-SYS-APDL所得模态数据和半经验公式系统地研究了湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象，并与传统结构的燃料棒进行了对比。最后，评估了格架失效对燃料棒湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象的影响。

    新型分段式设计燃料棒流致振动格架失效ANSYS-APDL

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    基于直接数值模拟的压力容器入口射流湍流模型评价

    孙宇蒙李捷魏宗岚艾哲伦...
    88-96页
    查看更多>>摘要：采用基于谱元法的开源软件Nek5000对压力容器入口射流进行直接数值模拟(DNS)。压力容器模拟在环向简化为1/3的尺度，主管段雷诺数为63 700，下降段雷诺数为14 014，工质为碘化钠溶液。通过对常见物理量进行统计，构建高精度湍流数据库。并采用FLUENT对常见的壁面函数和湍流模型进行适应性评价，评价标准包括速度、湍动能和湍流黏度。结果表明:在上升段Stress-ω模型适用性最好;在下降段，Standard k-ω模型适用性最优。

    压力容器射流直接数值模拟湍流模型壁面函数评价

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