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中国登陆热带气旋极端降水的天气型分类及水汽输送机制研究
热带气旋(TC)是影响中国最严重的自然灾害之一,其引发的极端降水常造成重大经济损失和人员伤亡。据统计,1970-2019年中国遭遇269次TC灾害,占全球14%,仅次于菲律宾。尤其近年来,随着气候变化加剧,类似2023年台风"杜苏芮"残余引发京津冀破纪录暴雨的事件频发,凸显提升TC极端降水(ERLTC)预测能力的紧迫性。然而,现有研究多聚焦单一案例或固定阈值定义,缺乏对ERLTC天气型系统分类及其物理机制的全面认知。中国气象局上海台风研究所等机构的研究团队在《Weather and Climate Extremes》发表最新成果,首次基于客观分类方法揭示了ERLTC的四种主导天气型及其形成机制
来源:Weather and Climate Extremes
时间:2025-06-18
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澳大利亚产妇引产体验的多元视角:一项揭示临床实践差异与质量改进关键的横断面研究
随着全球引产率在过去十年激增43%,这项最常见的产科干预措施背后隐藏着一个矛盾现象:尽管44%的澳大利亚初产妇每年经历引产,但关于产妇真实体验的高质量证据却严重匮乏。现有研究多聚焦临床结局,而忽略了这个可能持续影响母婴健康的"人性化维度"。更令人担忧的是,碎片化证据显示引产常伴随创伤性体验和低满意度,但差异化的风险因素和改善路径始终不明。为破解这一难题,来自中国的研究团队在澳大利亚最大的三级产科服务中心开展了一项开创性研究。这项发表在《Women and Birth》的横断面研究,通过匿名电子问卷收集了546例不同妊娠周数、风险等级和护理模式产妇的混合数据,采用描述性统计、卡方检验和归纳内容分
来源:Women and Birth
时间:2025-06-18
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高纬度湖泊对加拿大西部冷季风暴极端降水的增强效应及气候变暖下的响应机制
在全球变暖加速的背景下,高纬度地区正经历着比中低纬度更剧烈的气候变化。加拿大西部作为典型的高纬度区域,其冷季(10月至次年3月)风暴引发的极端降雪事件不仅造成重大经济损失,还深刻影响着淡水供应和生态系统稳定性。更严峻的是,这些暴风雪在快速融雪期常引发破坏性洪水,使得加拿大的生态和水文基础设施对气候变化的敏感性尤为突出。然而,现有研究多聚焦网格尺度降水变化,对风暴内在空间结构特征(如降水集中度)及其与湖泊的相互作用机制认知不足,这极大限制了极端天气预测和应对能力。为解决这一科学难题,中国的研究团队在《Weather and Climate Extremes》发表重要成果。该研究创新性地结合4公里
来源:Weather and Climate Extremes
时间:2025-06-18
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中国新疆夏季复合干热事件加剧的人为影响及其气候归因研究
在全球变暖背景下,复合干热事件(Compound Hot and Drought Events, CHDEs)因其对社会生态系统的叠加破坏效应日益受到关注。中国新疆作为典型的干旱半干旱区,其脆弱的生态环境对气候变化高度敏感,而该地区CHDEs的变化机制及人为影响尚不明确。针对这一科学问题,中国气象局国家气候中心的研究团队联合多所机构,通过整合观测数据和多模型模拟,首次系统评估了新疆夏季CHDEs的时空演变特征及其驱动因素,相关成果发表在《Weather and Climate Extremes》。研究采用CN05.1格点数据集(0.25°×0.25°)和33个CMIP6模型的DAMIP(Det
来源:Weather and Climate Extremes
时间:2025-06-18
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高分辨率WRF模拟揭示加拿大南部极端风速的当前特征与未来气候变化响应
在全球气候变暖背景下,极端天气事件频发已成为不容忽视的环境挑战。其中,极端风速作为最具破坏性的气象灾害之一,不仅威胁电力基础设施和建筑安全,更直接影响森林生态系统稳定性。加拿大南部作为地理特征复杂的区域,包含广袤草原、五大湖区和落基山脉,其极端风速的精细化模拟一直面临重大挑战——传统全球气候模型(GCMs)因分辨率不足(>100公里)难以捕捉对流过程和地形效应,而区域气候模型(RCMs)虽将分辨率提升至49公里,仍需依赖对流参数化方案引入误差。针对这一科学难题,研究人员开展了基于4公里分辨率Weather Research and Forecasting (WRF)模型的创新研究。这项发
来源:Weather and Climate Extremes
时间:2025-06-18
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东亚-太平洋与欧亚遥相关对日本海/东海夏季海洋热浪的影响机制及年代际变化研究
在全球变暖背景下,海洋热浪(MHWs)已成为威胁海洋生态系统的"海洋杀手"。日本海/东海(JES)作为西北太平洋半封闭边缘海,其独特的几何形态使其对MHWs尤为敏感。尽管前人研究已发现JES夏季MHWs与局地气象因子的关联,但大气环流模态如何调控这一相对封闭海域的MHWs事件仍存在认知空白。更棘手的是,21世纪以来太平洋-日本/东亚-太平洋(PJ/EAP)波列出现东移现象,这是否改变了其与JES的MHWs关联?是否存在其他遥相关波列参与调控?这些问题亟待解答。针对这一科学难题,中国的研究团队开展了系统性研究。通过分析1982-2023年高分辨率卫星海温数据,结合大气再分析产品和数值模拟,首次揭
来源:Weather and Climate Extremes
时间:2025-06-18
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开放河道交汇处三维数值模拟揭示流量比对混合结构及涡旋动力学的关键影响
当两条河流相遇:解码交汇处的流体密码在自然界和工程实践中,河流交汇处如同繁忙的交通枢纽,水流在此碰撞、混合,形成复杂的漩涡和湍流。这些现象不仅塑造河床形态,还直接影响水质分布和防洪安全。然而,传统研究对流量比(discharge ratio)与混合结构(mixing structure)的定量关系仍存在盲区,尤其缺乏对横向涡度(ωy)和垂直涡度(ωz)协同作用的解析。为破解这一难题,国内某研究团队在《Water Science and Engineering》发表论文,通过三维数值模拟技术,首次系统分析了均衡流量比(如8:8、18:18)不同量级下的混合动力学。研究发现,高流量比会通过增强速度
来源:Water Science and Engineering
时间:2025-06-18
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三维CFD模型结合物理模拟揭示复合堰流尺度效应:从堰顶到消能结构的全流程分析
在人口增长与经济发展驱动下,全球水资源与能源需求激增,大坝工程成为保障水安全的关键设施。然而传统物理模型依赖弗劳德相似准则(Froude similarity),往往忽视表面张力、粘滞力等次要力系,导致模型与原型间存在显著的尺度效应(scale effects)。尤其对于复合堰体——如溢流堰(ogee weir)与平板闸门(sharp-crested weir)的组合结构,现有研究多聚焦单一堰型,其下游流态与消能特性的尺度效应仍属空白。这一认知缺口可能造成工程设计中流量系数预测偏差、消能设施效能不足等风险。针对这一挑战,某水利工程研究机构通过物理模型与计算流体动力学(CFD)的协同研究,以印尼
来源:Water Science and Engineering
时间:2025-06-18
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桥墩群周围复杂涡旋形成与流速特征的数值模拟与实验分析
桥墩作为水利工程的核心构件,其周围流场特性直接关系到结构稳定性与使用寿命。长期以来,单桥墩水动力研究已较为成熟,但实际工程中桥墩常以群组形式存在,多墩体间的复杂干扰会导致流速场畸变、涡旋强度倍增,进而加剧局部冲刷风险。传统研究多依赖单一实验或简化模型,难以捕捉三维湍流与自由表面耦合效应,而高精度计算流体力学(CFD)模型在桥墩群场景下的验证仍存在空白。针对这一难题,来自布拉德福德大学的研究团队创新性地将体积分数法(VOF)与k-ε湍流模型耦合,通过ANSYS FLUENT软件对三桥墩串联布置的流场进行全三维模拟,并采用四接收器声学多普勒测速仪(ADV)进行实验室验证。该研究首次系统揭示了多桥墩
来源:Water Science and Engineering
时间:2025-06-18
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基于随机森林模型的荆江河段与洞庭湖交汇处回水效应量化研究
长江中游荆江河段与洞庭湖的复杂交互作用长期困扰着流域管理者。当洞庭湖大量来水汇入长江主流时,会在交汇处上游形成"回水效应"(backwater effect),如同在河道中筑起一道无形水坝,显著抬高上游水位。这种现象在1993年密西西比河洪水、2020年长江流域洪灾等事件中加剧了灾害风险。然而,传统研究多聚焦于交汇区局部水动力特征,对回水效应的量化方法存在明显局限:现有模型难以同步考虑三峡工程(TGP)运行后主流流量过程改变、洞庭湖出流变化及河道持续冲刷等多重因素的影响。针对这一科学难题,长江水利委员会水文局的研究团队在《Water Science and Engineering》发表创新成果
来源:Water Science and Engineering
时间:2025-06-18
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厨余垃圾堆肥过程中挥发性有机物与温室气体原位减排的微生物调控机制及参数优化研究
厨余垃圾(KW)的快速增长已成为城市化进程中的环境难题。据统计,2022年中国城市垃圾总量达2.45亿吨,其中50%-60%为厨余垃圾。传统堆肥技术虽能实现有机质资源化,但过程中释放的挥发性有机物(VOCs)和温室气体(GHGs)不仅造成恶臭扰民,还加剧气候变化。例如,堆肥厂每小时可排放102-103克VOCs,其中苯系物(BTEX)具有强致癌性,而甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的温室效应分别是CO2的25倍和298倍。尽管前人研究了温度、通气策略等单一参数的影响,但多参数协同调控微生物代谢与气体排放的机制仍是空白。为解决这一问题,浙江省教育厅资助的研究团队通过40天中试实验,结合气相色谱
来源:Waste Management
时间:2025-06-18
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河网动能传输新表征:基于能量流率方程的稳态水动力重构模型研究
在人口密集的平原河网区,台风暴雨引发的洪涝灾害与水资源短缺矛盾日益突出。传统水动力学模型如Muskingum法和圣维南方程(Saint-Venant equations)虽能计算流量(Q)和水位(Z),却难以量化水流能量的时空分布。尤其当藻类增殖需要特定流速、而底泥悬浮又限制流速上限时,现有模型无法满足"能量精准重构"这一协同治理的核心需求。更棘手的是,平原河网水流能量稀疏且耗散快,亟需建立新型数学模型来破解能量配置难题。为突破这一瓶颈,研究人员创新性地提出"能量流率"(Energy flow rate, G=Qv2/2g)概念,即流量与动能头的乘积。基于圣维南方程组,推导出矩形断面河道在稳态
来源:Water Science and Engineering
时间:2025-06-18
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坦桑尼亚Chamwino地区家庭食物浪费测量差异与社会经济驱动因素的多维度分析
全球每年约20%的食物被浪费,其中60%发生在家庭环节。这种浪费不仅造成每年1万亿美元的经济损失,更对气候变化产生相当于全球8%温室气体排放的环境冲击。然而,准确量化家庭食物浪费(FdW)始终是国际难题——缺乏统一测量标准、自我报告(SRFW)存在系统性偏差、发展中国家农村数据尤为匮乏。在坦桑尼亚Chamwino这类粮食安全脆弱的农业区,食物浪费测量偏差可能掩盖真实的资源损失,阻碍联合国可持续发展目标(SDG 12.3)的实现。针对这一科学瓶颈,来自国内大学的研究团队在《Waste Management Bulletin》发表创新研究。他们采用双盲法对402户家庭进行5天追踪,同步收集SRFW
来源:Waste Management Bulletin
时间:2025-06-18
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生物堆肥与根际Luteimonas菌协同增强番茄耐盐性的机制研究
全球约11.25亿公顷耕地受盐渍化威胁,中国存在1000万公顷潜在可垦盐碱地。番茄作为重要经济作物,其生长受盐胁迫严重抑制——Na+离子毒害导致光合效率下降、氧化应激加剧。传统有机堆肥虽能部分缓解盐害,但微生物调控机制不明。针对这一难题,研究人员开展了一项创新研究,揭示了生物堆肥通过调控根际菌群增强番茄耐盐性的双途径机制,成果发表于《Waste Management Bulletin》。研究采用两组耐盐菌群(H1:Bacillus methylotrophicus等;H2:Brevibacillus parabrevis等)加速堆肥进程,通过气候箱实验比较普通堆肥(C)与生物堆肥(C-H1/C
来源:Waste Management Bulletin
时间:2025-06-18
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生物炭介导的电子跳跃机制促进乙酸氧化产甲烷的 syntrophic 代谢途径解析
在追求碳中和目标的背景下,有机废弃物厌氧消化(Anaerobic Digestion, AD)的能源回收技术面临关键挑战:当环境胁迫导致乙酸裂解产甲烷(Aceticlastic Methanogenesis, AM)途径向低效的乙酸氧化产甲烷(Syntrophic Acetate Oxidation, SAO)耦合氢营养型产甲烷(Hydrogenotrophic Methanogenesis, HM)途径转变时,系统能量转化效率显著降低。这一过程的核心瓶颈在于SAO-HM途径中热力学不利的乙酸氧化反应(ΔG°′ = +95 kJ/mol),其效率高度依赖种间电子传递效率。尽管生物炭(Bioch
来源:Waste Management
时间:2025-06-18
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基于低成本催化剂的废轮胎原位与非原位催化热解研究
每年全球产生的废旧轮胎超过15亿条,仅欧美日地区就达500万吨。这些黑色污染物的传统处理方式——焚烧填埋不仅造成资源浪费,还会释放二噁英等有毒物质。尽管热解技术能将废轮胎转化为油、气和炭黑,但产物附加值低的瓶颈始终难以突破。更棘手的是,分子筛等高效催化剂成本高昂,工业化应用举步维艰。面对这一困局,山东高校的研究团队另辟蹊径,将目光投向工业固废,在《Waste Management》发表的研究中开创性地用废催化裂化催化剂(sFCC)、赤泥(Rm)和飞灰(Fa)这三种"工业边角料"作为催化剂,系统比较了原位与非原位催化模式对热解产物的调控规律。研究团队采用热重分析(TGA)、气相色谱-质谱联用(G
来源:Waste Management
时间:2025-06-18
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垃圾酶作为生态友好型渗滤液处理方案的潜力研究——以印度古吉拉特邦Pirana垃圾填埋场为例
随着全球固体废弃物产量激增(预计205年达34亿吨),发展中国家露天填埋产生的渗滤液成为重大环境威胁。印度Ahmedabad的Pirana垃圾场渗滤液含有高达13500±2411 mg/L的COD和1750±15.01 mg/L的NH3-N,传统处理方法如反渗透和高级氧化工艺存在能耗高、成本昂贵等问题。在此背景下,印度研究团队创新性地将厨余垃圾发酵产物——垃圾酶(Garbage Enzyme, GE)应用于渗滤液处理,相关成果发表在《Waste Management Bulletin》。研究团队采用1:3:10的果皮-糖-水比例制备柑橘类和非柑橘类GE,通过宏基因组学揭示其优势菌群为耐热醋酸杆
来源:Waste Management Bulletin
时间:2025-06-18
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城市固体废弃物转化为绿色能源的数值模拟研究:以孟加拉国为例
在全球能源消费年均增长2.33%的背景下,化石燃料仍占据78%-82%的能源结构,而城市固体废弃物(MSW)的粗放处理加剧了温室气体(GHG)排放危机。以孟加拉国为例,2024年MSW年产量达654万吨,其中74%-90%为有机组分,传统填埋导致每年250万吨CO2当量排放,并伴随地下水污染风险。更严峻的是,MSW中蕴含16.89-26.69 MJ/kg的低位热值(LHV)未被利用。如何实现废弃物能源化转型,成为破解环境压力与能源短缺双重困局的关键。为此,研究人员首次构建了Aspen Plus气化-ICE耦合模型,通过两步验证法:先以废纸浆(WP)与脱墨污泥(DIS)混合物的实验数据校准模型,
来源:Waste Management Bulletin
时间:2025-06-18
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再生骨料碳封存潜力建模与生命周期分析:加速碳化策略助力碳中和建设
随着全球城市化进程加速,建筑废弃物激增与水泥行业高碳排放(占全球CO2排放7.4%)成为严峻挑战。废弃混凝土若处置不当,不仅侵占土地资源,其老化砂浆层更导致再生骨料(Recycled Aggregates, RAs)性能缺陷。尽管已有研究证实RAs碳化可同时提升材料性能并封存CO2(理论值:1吨水泥封存270 kg CO2),但传统碳化速率缓慢,且缺乏全生命周期封存量化模型。为此,同济大学联合日本东京大学团队在《Waste Management》发表研究,首次构建覆盖RAs服务期、生产及储存三阶段的CO2封存预测框架。研究采用三大关键技术:1)基于碳反应元素守恒原理建立动态封存模型;2)对46
来源:Waste Management
时间:2025-06-18
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基于新型单模底部聚焦微波反应系统的深共晶溶剂高效浸出废荧光粉中稀土金属钇研究
论文解读稀土金属(REMs)是支撑清洁能源与高科技产业的关键战略资源,其中钇(Y)因在LED荧光粉和激光晶体中的不可替代性,市场需求持续攀升。然而,全球80%以上的稀土供应依赖有限的原矿开采,而废荧光粉等电子废弃物中稀土含量高达23%,远超原生矿。中国每年产生约9.3万吨含稀土废弃物,但回收率不足4%;欧洲则因缺乏经济可行的技术,每年填埋20万吨富稀土荧光粉。传统酸/碱浸出法虽效率高(如5 mol/L HCl浸出Y达99.06%),但强腐蚀性和重金属污染问题突出。深共晶溶剂(DES)作为绿色溶剂虽展现出潜力,但常规多模微波辅助技术存在能量密度低(仅25-30 W/L)、控温难等瓶颈,导致浸出时
来源:Waste Management
时间:2025-06-18