融化的南极洲

一直以来,科学家都相信,南极洲西部的冰层在过去1000万年～800万年一直都保持稳定。但是,最近瑞典乌普萨拉大学的舒理雅教授在南极洲较深的冰层下,发现了估计有60万年历史的硅藻化石。硅藻是一种单细胞的原始动物,壳是由蛋白石组成。它们需要水和阳光才能生存,所以不可能在冰层中生活。因此,科学家判断,南极洲的冰层曾经融化成为海洋,后来再重新冻结成冰层。这个发现使科学家重新评估南极洲的情况,有些科学家认为,目前南极洲的冰架正慢慢地融化。根据美国航空航天局葛特太空飞行中心的资料,近年来海水的水平面每年都上升2毫米,其中1毫米是来…     

欧洲冰层探测科研卫星CryoSat-2

欧洲冰层探测科研卫星CryoSat-2于2010年4月8日从哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场发射升空。这颗欧洲科研卫星主要用于探测地球冰层状况。人们之前获得有关冰层的数据一般依靠冰层钻孔来获得,这样的数据无法准确反映全球冰层变化状况并解释某些气候现象。这颗卫星升空后将在极地轨道上空720km处对南极、格陵兰岛、冰岛等地区的冰川厚度、面积等数据进行精确测量,专家们希望通过研究卫星测量数据来确定冰川融化现象与全球气候变暖之间的关系。     

翼面结冰过程中的冰晶运动相变与黏附特性

冰晶的运动、相变、黏附现象广泛存在于航空发动机内部结冰过程中，开展相应的计算方法研究，系统分析冰晶运动相变与黏附特性是研究发动机内部结冰、保证飞行安全的迫切需求。针对冰晶运动相变及黏附特性计算，建立了拉格朗日框架下冰晶运动-传热传质耦合的数值计算方法，分析了基于Monte Carlo方法的冰晶撞击与黏附收集系数计算方法，基于NNWICE平台开发了相应的计算程序。以NACA0012翼型为对象，计算研究了扁椭球状、六角平板状和长椭球状3种非球状冰晶颗粒与球状冰晶的运动、传热传质过程，系统分析了来流温度等参数对冰晶黏附特性的影响，得到了冰晶形状对冰晶运动轨迹和融化过程的影响规律及来流总温与液态水含量/总水含量（LWC/TWC）对冰晶黏附特性的影响规律。相关工作为进一步分析混合相结冰数值模拟计算奠定了工作基础。     

冰晶粒子运动过程中的相变特性

针对冰晶在温暖环境下运动时固液汽耦合的相变现象，基于欧拉法建立了冰晶粒子的运动相变模型和计算方法。计算了冰晶粒子在强迫对流环境下的融化相变过程，与实验结果对比验证了运动相变模型和计算方法的准确性。针对NACA0012翼型计算了冰晶绕流运动时的热力学特性，得到了冰晶粒子到达撞击表面时的融化状态与收集系数。研究了冰晶粒径大小、初始球形度、气流相对湿度和温度对运动相变的影响。结果表明：冰晶粒子运动相变模型可以有效地评估冰晶结冰风险，冰晶粒子的融化速率主要取决于粒子直径、球形度、气流温度、湿度等因素，环境温度为288 K时冰晶粒子的融化时间为27.5 s，而相同条件下环境温度为302 K时的融化时间仅有5.2 s。