科研人员揭示三维应力下冻土稳定性新机制

在寒冷的地区,边坡、路堤和地基等工程结构面临着复杂的三维应力状态,尤其在地震和车辆等动力荷载的影响下,其稳定性问题一直是工程领域关注的重点。近日,中国科学院西北生态环境资源研究院的科研团队在冻土动力学领域取得了突破性进展,他们通过创新的实验手段,成功模拟了复杂三维应力环境下冻土的变形和疲劳破坏特性。相关论文发表于International Journal of Fatigue。该团队利用先进的冻土空心圆柱设备,模拟了主应力偏转角、中主应力系数和大主应力幅值恒定的循环应力状态。在-6℃的低温条件下,他们系统地研究了三维应力参数对冻结青藏粉质粘土的影响,包括其变形行为、应力应变特征、损伤演化发展规律以及疲劳破坏特性。实验结果显示,三维应力参数对冻土的变形行为具有显著影响,并会加速冻土的疲劳破坏进程。这一发现打破了传统冻土动力学研究方法对冻土稳定性的认知局限。过去的研究方法往往高估了复杂三维应力状态下冻土抵抗变形和疲劳破坏的能力,而新......阅读全文

科研人员揭示三维应力下冻土稳定性新机制

在寒冷的地区,边坡、路堤和地基等工程结构面临着复杂的三维应力状态,尤其在地震和车辆等动力荷载的影响下,其稳定性问题一直是工程领域关注的重点。近日,中国科学院西北生态环境资源研究院的科研团队在冻土动力学领域取得了突破性进展,他们通过创新的实验手段,成功模拟了复杂三维应力环境下冻土的变形和疲劳破坏特性。

科研人员揭示三维应力下冻土稳定性新机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519237.shtm在寒冷的地区,边坡、路堤和地基等工程结构面临着复杂的三维应力状态,尤其在地震和车辆等动力荷载的影响下,其稳定性问题一直是工程领域关注的重点。近日,中国科学院西北生态环境资源研究院的科研

冻土融化可使全球气温显著上升

  联合国环境规划署11月27日发布的一份报告指出,如果冻土融化,将会改变地球的生态系统,并使全球气温显著上升。   联合国环境规划署在卡塔尔多哈举行的《联合国气候变化框架公约》第18次缔约方会议期间,发布了一份题为《冻土变暖的政策影响》的报告,重点论述了冻土融化后释放二氧化碳和甲烷的潜在危险。根

冻土成土年龄影响土壤微生物群落对冻土融化的响应

  全球永久冻土中存储了大量土壤有机碳。全球变暖引起冻土融化,加速土壤有机碳分解,并释放甲烷等温室气体进入大气,形成正反馈效应。微生物活动驱动冻土中有机碳的分解,因此,微生物群落组成及其功能变化能够深刻影响冻土融化过程中的有机质分解和温室气体排放。研究表明,不同年龄冻土的微生物多样性及群落结构存在较

16日直播|地球“冰箱”——多年冻土

直播时间:2023年2月16日(周四)20:00-20:45直播地址: 科学网微博直播间 科学网APP 科学网视频号 科学网B站 科学网抖音【直播简介】 在地球中,有这样一种地质结构,它保存着地球多年的演化历史。它就是“地球冰箱”——多年冻土。本期课程中,来自中国科学院青藏高

北极永久冻土内发现大量天然汞

  据美国《国家地理》杂志在线版近日消息称,科学家在北半球永久冻土内发现了大量的天然汞,分析显示其数量是过去30年人类排放出的汞的10倍。而这一层冻土有消融的危险,可能会对全球人类健康和生态系统产生重大影响。相关报告发表在最新一期的《地球物理研究快报》杂志上。  汞俗称水银,是自然界存在的元素,会与

北极永久冻土内发现大量天然汞

  据美国《国家地理》杂志在线版近日消息称,科学家在北半球永久冻土内发现了大量的天然汞,分析显示其数量是过去30年人类排放出的汞的10倍。而这一层冻土有消融的危险,可能会对全球人类健康和生态系统产生重大影响。相关报告发表在最新一期的《地球物理研究快报》杂志上。  汞俗称水银,是自然界存在的元素,会与

近观俄罗斯北极冻土油气开采

   3月,北极圈内的俄罗斯万科尔油田仍是北风如刀、白雪皑皑。  中俄两国14名记者组成的联合采访团日前在这一油田走访3天,观察俄石油工人如何掘进钻井、提取样本和监测设备,实地感知俄油气工业的发展前景。  万科尔油田位于克拉斯诺亚尔斯克边疆区北部地区,现由俄罗斯石油公司下属企业“俄石油-万科尔”公司

北极永久冻土已成温室气体净来源

瑞典和美国科学家对北极地区所有三种主要温室气体进行评估,发现北极永久冻土区域向大气排放的碳比吸收的碳多,导致地球进一步变暖。相关论文发表于最新一期《全球生物化学循环》杂志。科学家一直以来并不确定永久冻土地区是否已经成为温室气体的净排放地。因为即使融化导致生物物质中释放出更多碳化合物,但植物的增加也有

北极永久冻土已成温室气体净来源

科技日报北京4月16日电 (记者刘霞)瑞典和美国科学家对北极地区三种主要温室气体评估发现,北极永久冻土区域向大气排放的碳比吸收的碳多,导致地球进一步变暖。相关论文发表于最新一期《全球生物化学循环》杂志。科学家一直以来并不确定永久冻土地区是否已经成为温室气体的净排放地。因为即使融化导致生物物质中释放出

冻土突然解冻释放出大量碳

  全球约60%的土壤碳储存在多年冻土区,随着气候变暖促进土壤碳排放,多年冻土区域有可能因此成为一个巨大的碳源。当前的地球系统模式只模拟了冻土垂直水平上的缓慢融化,而没有考虑到冻土的突然解冻过程。冻土的突然解冻往往会导致地形地貌发生巨大改变,例如造成地面塌陷、快速侵蚀和崩塌,形成湖泊和湿地等。尽管只

寒旱所多年冻土区铁路路基变形机理研究获进展

  路基变形是多年冻土区路基稳定性的外在表现形式,内因主要是路基温度场变化过程中引起路基下部冻土上限下降以及上限附近冻土温度的升高。  世界上在多年冻土区修筑铁路的国家,均受到路基变形问题的困扰。路基变形是冻土问题的关键。路基沉降变形量的大小成为制约多年冻土区铁路正常运营的重要影响因素,各种路基的变

青藏铁路工程安全稳定性动态变化研究通过验收

  4月24日,中国科学院西部行动计划领导小组办公室组织专家,在兰州对中国科学院寒区旱区环境与工程研究所承担的中科院西部行动计划二期项目“青藏铁路工程安全稳定性动态变化研究与高等级公路筑路技术预研究”进行了验收。会议由中科院西部行动计划领导小组办公室主任黄铁青主持,专家组组长黄鼎成、中

俞祁浩:与冻土“斗智斗勇”

在西部广袤的高原上,有一位科研领域的杰出战士,他就是中国科学院西北生态环境资源研究院研究员俞祁浩。三十多年来,俞祁浩坚守在这片冻土广袤的土地上,专注于攻克冻土区的重大工程难题,为保障国家重大工程的安全稳定作出了卓越的贡献。近日,中国教科文卫体工会在其首届“全国科创名匠”评选中,公布了获奖名单,俞祁浩

多年冻土融化或致北极野火增加

韩国科学家研究预计,气候变化造成的多年冻土急速融化会导致北极和亚北极地区野火增加。多年冻土地区的野火骤增可能会导致陆地碳净吸收量改变。相关研究近日发表于《自然—通讯》。在北极和亚北极地区富含碳的土壤上,野火通常发生在相对温暖干燥的夏季。已经证实多年冻土(经久冻结的地面)因全球变暖正在融化,导致土壤水

俞祁浩:与冻土“斗智斗勇”

  俞祁浩在青藏铁路冻融工程病害整治现场。  这是一种随温度变化而展现出不同“生命力”的土壤,它在寒冷时坚如磐石,在温暖时又能软如春泥。这就是让俞祁浩倍感神奇又深深着迷的冻土。  30多年来,中国科学院西北生态环境资源研究院研究员俞祁浩坚守在这片土地上,专注于攻克冻土区的重大工程难题,为保障国家重大

永久冻土融化或导致远古全球变暖

就像2007年阿拉斯加火灾造成的那样,5500万年前突然发生的全球变暖可能是由永久冻土释放的二氧化碳所致。5500万年前,世界突然升高了5摄氏度,变得“炙热”,海洋也变酸,大量生物开始灭绝。这听起来是不是很熟悉?这是与目前刚刚开始的由使用化石燃料引发的全球变暖最接近的历史事件。其实1

青藏高原冻土磷循环研究取得进展

磷素是生命体必需的营养物质和能量来源。跨介质迁移路径和通量是多圈层生物地球化学循环模型构建的理论基础,磷素循环对非线性自然过程和人类活动影响的响应与预测是全球变化研究的前沿科学问题。冻融相变对磷素的活化机制以及混合营力下的磷循环动力过程具有复杂性,土壤磷库变化参量是制约传统模型预测精度的关键所在。中

福岛启用“冻土墙”挡核辐射污水

  日本东京电力公司31日正式启用了福岛第一核电站的“冻土挡水墙”。这一工程被视为福岛第一核电站应对地下水核污染的重要对策。  福岛第一核电站面向太平洋,坐落在一层含水层上方,西侧为较高陆地。东京电力公司称,每天有200吨地下水自西向东流入反应堆所在建筑的地下,变成带核辐射的污水。东京电力公司每天不

全球变暖将使俄南部干旱北部冻土消融

   俄罗斯科学院西伯利亚分院地球冰冻圈研究所副所长德米特里·德罗兹多夫对卫星通讯社称,全球变暖现象至少会持续到21世纪末,会给俄罗斯人带来许多新的困扰。南部地区会遭受干旱,北部地区的土地倒是会变得更加肥沃,在北极圈内的房屋需要盖得更结实一些。  根据气候学家最新预测估计,全球变暖还将继续,这会导致

《自然》论文合集探讨冻土融化对全球影响

英国《自然综述:地球与环境》近日刊登多篇论文,来自芬兰、加拿大、美国、瑞典和德国的科学家们探讨了北极多年冻土融化对全球的严重影响。其中一项研究指出,在北极重要的基地附近的基础设施中,约30%—50%的基础设施很有可能会因人为变暖导致的多年冻土融化而受损,该研究与其他论文合集共同深入分析了与多年冻土融

多年冻土融化或致北极野火增加

韩国科学家研究预计,气候变化造成的多年冻土急速融化会导致北极和亚北极地区野火增加。多年冻土地区的野火骤增可能会导致陆地碳净吸收量改变。相关研究近日发表于《自然—通讯》。在北极和亚北极地区富含碳的土壤上,野火通常发生在相对温暖干燥的夏季。已经证实多年冻土(经久冻结的地面)因全球变暖正在融化,导致土壤水

简要分析浅层冻土对地表温度的影响

【摘 要】地表温度属于台站的基本观测项目,观测数据必须具有代表性、准确性和比较性[1]。地面温度受很多方面的影响,比如温度、云、太阳辐射、地面状况和冻土等等因素。本文对冻土与地面温度的关系选取了2013年12月26日至2014年1月30日的双套站的地面温度数据做了简单的分析,分析了冻土对地面

多年冻土退化致土壤有机碳降解-或加剧气候变暖

  中新社西宁12月7日电 (记者 李江宁)据祁连山国家公园青海省管理局7日消息,最新研究结果显示,在全球气候变暖背景下,多年冻土退化下的土壤微生物响应特征可能介导了高寒生态系统对气候变暖的正反馈,揭示了祁连山区乃至青藏高原多年冻土退化区土壤碳损失的微生物机制,为多年冻土区土壤碳稳定性的微生物调节提

多年冻土退化致土壤有机碳降解-或加剧气候变暖

  据祁连山国家公园青海省管理局7日消息,最新研究结果显示,在全球气候变暖背景下,多年冻土退化下的土壤微生物响应特征可能介导了高寒生态系统对气候变暖的正反馈,揭示了祁连山区乃至青藏高原多年冻土退化区土壤碳损失的微生物机制,为多年冻土区土壤碳稳定性的微生物调节提供了新视角,也为未来气候情景的模型预测奠

动态稳定性和暂态稳定性区别

1.电力系统稳定性 电力系统稳定性可分为静态稳定、暂态稳定和动态稳定。 (1)电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后,不发生非周期性的失步,自动恢复到起始运行状态的能力。 (2)电力系统暂态稳定指的是电力系统受到大干扰后,各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢得到原来稳定运行状态的能力,通常指第一或

寒旱所就长江源区植物群落特征与环境因子关系开展研究

  地上植被特征与环境因子的关系一直是生态学研究的热点内容。环境因子的异质性对植被的盖度、生物量结构以及群落的物种组成、物种多样性等具有重要影响。青藏高原生态系统极其脆弱,近50 a来在全球变化背景下,冻土活动层厚度和土壤等发生着显著变化,特别是高寒草甸、沼泽草甸发生着不同程度的退化。

冻土工程国家重点实验室基础研究成绩突出

   冻土通常指零度以下,含有冰的各种岩石和土壤,冻土分为季节冻土和多年冻土。我国冻土区面积约占国土总面积的20%。由于冻土对温度极为敏感,具有流变性等特征,在冻土区修筑工程构筑物就会面临冻胀和融沉等危险。位于甘肃兰州中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的冻土工程国家重点实验室专门开展冻土工程基础研究

北极冻土里的碳正加速向大气排放

据物理学家组织网近日报道,通过参考北极圈脆弱性实验(ABoVE)数据,美国国家航空航天局(NASA)领导的一项新研究发现,在阿拉斯加北坡冻原生态系统中,碳在冻土中的保留时间比40年前减少了约13%。这意味着那里的碳循环正在加速,且速度比北冰洋更快。NASA喷气推进实验室(JPL)的研究人员安东尼·布

青藏高原发现冻土层可燃冰

  近日,由中国煤炭地质总局下属青海煤炭地质局105勘探队、中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所联合承担的“ 祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学钻探试验孔”取得重大突破,在海拔4100多米钻获天然气水合物实物样品。   这是我国冻土区首次钻获天然气水合物实物样品,也是继加拿大、美国、俄罗