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一种全天空气辉成像仪数据预处理方法和初步结果
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作者 段博强 潘蔚琳 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期94-104,共11页
大气重力波是大气中的基本波动形式之一,在中高层大气动力和热力学过程中起着十分重要的作用.全天空气辉成像仪是一种以大气气辉辐射为示踪物,能够有效对大气重力波成像的仪器.本文针对中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实... 大气重力波是大气中的基本波动形式之一,在中高层大气动力和热力学过程中起着十分重要的作用.全天空气辉成像仪是一种以大气气辉辐射为示踪物,能够有效对大气重力波成像的仪器.本文针对中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室中高层大气组自主研制的全天空气辉成像仪所观测的数据,提出了一种气辉图像预处理方法,进行平场校正、方位校正、星光去除和坐标映射等数据订正.利用该方法处理2015年5月17日21:00 BLT至次日05:00 BLT西宁台站(36.6°N,101.7°E)的OH气辉数据,发现一次重力波事件,分析并获得了该重力波的水平波长、观测水平相速度和传播方向(分别为17.72km,47m·s~(-1),339°).研究结果表明该方法是可行的. 展开更多
关键词 大气重力波 气辉 成像仪 图像处理
基于探空资料的北京地区大气臭氧垂直分布特征 预览 被引量:4
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作者 刘传熙 刘毅 王永 《气象与环境学报》 2016年第1期46-52,共7页
利用2002年9月至2012年12月北京地区臭氧探空资料分析了大气臭氧的垂直分布特征,重点分析了对流层顶附近区域臭氧的季节变化与变率。结果表明:北京地区对流层臭氧的垂直分布主要表现为随高度递增的特征;臭氧的平均浓度夏季最高,冬季最... 利用2002年9月至2012年12月北京地区臭氧探空资料分析了大气臭氧的垂直分布特征,重点分析了对流层顶附近区域臭氧的季节变化与变率。结果表明:北京地区对流层臭氧的垂直分布主要表现为随高度递增的特征;臭氧的平均浓度夏季最高,冬季最低,春季和秋季相当,各季节的臭氧浓度在不同高度范围内略有差别。在对流层上层至平流层下层(8—15 km),臭氧浓度的垂直分布与平均浓度受对流层顶高度的影响显著。基于对流层顶相对高度坐标的分析表明,对流层顶下方1—3 km高度的臭氧仍保持了对流层臭氧的垂直分布特征;而在对流层顶高度附近,各季节臭氧浓度均随高度显著增加;由于垂直增速有显著的季节差异,导致臭氧平均浓度在对流层顶上方1—3 km出现明显变化。臭氧浓度归一化标准差表明:在对流层低层,大气臭氧浓度的变率在冬季最强,秋季、春季和夏季臭氧浓度的变率依次减弱;在对流层顶附近,大气臭氧浓度的变率在春季最强,冬季、秋季和夏季臭氧浓度的变率依次减弱,其中冬季和春季的强臭氧变率可能与对流层顶附近活跃的大气波动及对流层顶高度的频繁扰动密切联系。 展开更多
关键词 臭氧探空资料 对流层顶 平流层 季节变化
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中层大气静力稳定性减弱趋势——历史火箭探空数据分析 预览 被引量:1
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作者 王丽吉 陈泽宇 +1 位作者 凌超 吕达仁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期451-458,共8页
大气静力稳定性参数Brunt-Vaisala频率反映了以温度垂直梯度为代表的大气整体结构的特征.全球增暖背景下,学术界对中层大气静力稳定性的响应形式还相当缺乏了解.利用历史火箭探空资料,考察了1962—1991年期间从赤道到北半球中纬度地区... 大气静力稳定性参数Brunt-Vaisala频率反映了以温度垂直梯度为代表的大气整体结构的特征.全球增暖背景下,学术界对中层大气静力稳定性的响应形式还相当缺乏了解.利用历史火箭探空资料,考察了1962—1991年期间从赤道到北半球中纬度地区中层大气静力稳定性(Brunt-Vaisala频率的平方,N2)的长期趋势.结果表明,对于选取的6个典型站点,在平流层上部到中间层中部区域(48—60 km),所有站点大气静力稳定性一致呈现显著减弱的长期趋势.48—60 km整层平均N2长期趋势统计结果表明,在两个热带站点,N2长期趋势一致,每十年减小0.11×10^-4s^-2;随着纬度增加,在从22?N(Barking Sand站)向38°N(Wallops Island站)过渡的区间内,N2趋势从-0.16×10^-4s^-2/decade增强到-0.22×10^-4s^-2/decade. 展开更多
关键词 静力稳定性 减弱趋势 中层大气 火箭探空
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大气臭氧探空仪:技术指标及对比分析 预览
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作者 张金强 宣越健 +2 位作者 刘明远 万晓伟 白志宣 《气象科技进展》 2015年第4期35-44,共10页
臭氧探空施放过程中可以直接测量大气臭氧,被广泛用于获取地面至上平流层区域内的臭氧垂直廓线.迄今为止,应用较为广泛的臭氧探空仪有ECC、BM和KC三种.其中,ECC为含有正、负两个反应池的双池型臭氧探空仪,BM和KC均为含有一个反应池的单... 臭氧探空施放过程中可以直接测量大气臭氧,被广泛用于获取地面至上平流层区域内的臭氧垂直廓线.迄今为止,应用较为广泛的臭氧探空仪有ECC、BM和KC三种.其中,ECC为含有正、负两个反应池的双池型臭氧探空仪,BM和KC均为含有一个反应池的单池型臭氧探空仪.国内利用自主研发的单池型GPSO3臭氧探空仪进行了超过20年的观测.相比之下,ECC双池型臭氧探空仪具有更加明显的技术优势,使其在国际上应用最为广泛,一些原来使用单池型臭氧探空仪的观测站点也先后转向使用ECC臭氧探空仪.为了获取更准确的观测数据,尽快发展具有国内自主知识产权的双池型臭氧探空仪势在必行.本文回顾了近些年来国内外臭氧探空技术的研制进展,介绍了不同类型臭氧探空仪的工作原理和技术细节,并重点探讨了双池型臭氧探空仪的探测性能,包括测量精度、准确度和误差来源等.本研究在系统调研国外先进臭氧探空的技术特点和测量性能的基础上,清晰认知其技术现状和发展趋势,最终旨在为顺利完成国内双池型臭氧探空仪的研制工作提供理论支持、细节参考和技术指导. 展开更多
关键词 臭氧探空仪 技术指标 对比分析
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双线偏振天气雷达天线性能要求及其检测方法 被引量:11
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作者 苏德斌 孟庆春 +1 位作者 沈永海 吕达仁 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第3期 847-861,共15页
双线偏振天气雷达天线性能的优劣将直接影响雷达探测能力和气象目标定量测量的精度。双线偏振雷达主要采用交替发射和双发双收两种模式,即水平和垂直线偏振波交替发射同时接收和同时发射同时接收两种形式。本文基于双线偏振天气雷达天... 双线偏振天气雷达天线性能的优劣将直接影响雷达探测能力和气象目标定量测量的精度。双线偏振雷达主要采用交替发射和双发双收两种模式,即水平和垂直线偏振波交替发射同时接收和同时发射同时接收两种形式。本文基于双线偏振天气雷达天线误差对气象目标探测精度影响的研究和分析,提出了双线偏振天气雷达天线性能要求及其检测方法,特别对如何在雷达工作现场利用太阳和专用信号源检测评估双线偏振天气雷达天线性能的方法进行了说明。 展开更多
关键词 双线偏振雷达 天线性能 定量检测
一次人工触发闪电上行正先导的传输特征 被引量:11
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作者 王彩霞 郄秀书 +1 位作者 蒋如斌 杨静 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期 553-560,共8页
利用山东一次人工触发闪电的高速摄像和30 m,60 m和480 m的同步电场测量,清晰显示了人工触发闪电上行正先导的传输特征.上行正先导头部光强相对较强,二维发展速度变化波动较大并呈现明显不规则性,表明上行正先导发展具有明显的梯级特征... 利用山东一次人工触发闪电的高速摄像和30 m,60 m和480 m的同步电场测量,清晰显示了人工触发闪电上行正先导的传输特征.上行正先导头部光强相对较强,二维发展速度变化波动较大并呈现明显不规则性,表明上行正先导发展具有明显的梯级特征.在先导开始阶段从340 m到705 m高度之间上行正先导平均发展速度为9.8×104m/s.起始速度是3.8×10~4 m/s,局部速度总体上随高度呈现增加趋势.电场变化在近距离产生有规律的梯级状变化,记录到的28个梯级相邻梯级间隔变化从14μs到39μs,几何平均值为25.1μs.估计的先导梯级长度分布在0.9 m到3.7 m,几何平均值为1.7 m.先导电场变化由慢的正向梯级状变化和脉冲变化组成,结合光学和电场变化测量结果.得出正先导头部通道发生弯曲可使其电场变化的梯级特征减弱或消失;正负先导梯级形成机制可能类似,均由其先导头部前端的双向流光发展而来. 展开更多
关键词 人工触发闪电 上行正先导 电场变化 高速摄像
亚洲夏季风是低层污染物进入平流层的重要途径 预览 被引量:18
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作者 卞建春 严仁嫦 陈洪滨 《大气科学》 CSCD 北大核心 2011年第5期 897-902,共6页
夏季亚洲季风区是对流层低层水汽和污染物进入全球平流层的一个重要通道,自然或人为污染物通过该通道进入平流层后对臭氧层的破坏以及全球气候环境的影响,成为目前国际科学界关注的热点问题。早先观点认为:夏季青藏高原是对流层低空物... 夏季亚洲季风区是对流层低层水汽和污染物进入全球平流层的一个重要通道,自然或人为污染物通过该通道进入平流层后对臭氧层的破坏以及全球气候环境的影响,成为目前国际科学界关注的热点问题。早先观点认为:夏季青藏高原是对流层低空物质向平流层输送的一个重要渠道。然而,越来越多的观测表明:包括青藏高原在内的整个亚洲夏季风通过强对流的快速输送以及大尺度输送过程可以把低层大气物质输送到全球平流层。在地面物质进入平流层的过程中有两个关键过程,一是垂直快速输送的对流活动,这对于短寿命化学成分非常重要,二是缓慢的大尺度反气旋输送和限制作用。但是,目前对于亚洲季风区不同源区的贡献还有很大的争议。 展开更多
关键词 亚洲夏季风 进入平流层通道 亚洲污染物 气候环境效应
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新型人工引雷专用火箭及其首次引雷实验结果 预览 被引量:10
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作者 郄秀书 杨静 +4 位作者 蒋如斌 王俊芳 刘冬霞 王彩霞 宣越健 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第5期 937-946,共10页
成功研制了一种新型的人工引雷专用火箭,火箭箭体结构采用了新型复合材料,质量轻,并具有空中抛伞和放线功能。利用新型火箭和全新的雷电流及同步电磁场测量技术,在2009年的山东人工引雷实验(SHATLE2009)中成功引发负极性云对地放电过... 成功研制了一种新型的人工引雷专用火箭,火箭箭体结构采用了新型复合材料,质量轻,并具有空中抛伞和放线功能。利用新型火箭和全新的雷电流及同步电磁场测量技术,在2009年的山东人工引雷实验(SHATLE2009)中成功引发负极性云对地放电过程3次,共包括6次大电流回击过程,采用0.5mΩ的大功率同轴分流器和宽带光纤传输技术测量到了0.1μs时间分辨率的雷电流波形、以及距雷电通道30m、60m和480m处的电磁场和6000f/s的高速摄像观测资料。6次回击的电流峰值分布范围为11.2~16.3kA,几何平均值12.8kA;半峰值宽度为7.4~34.9μs,几何平均值21.6μs;10%~90%峰值的上升时间为0.5~1.4μs,几何平均值1.0μs。成功的人工引发雷电实验证明新型引雷火箭安全性能好、可靠性高,其成功研制为雷电物理过程和效应的研究,以及雷电流波形资料的积累提供了重要的技术手段,对制定具有我国自主知识产权的雷电防护标准等具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 人工引雷 新型引雷火箭 回击 电流波形 测量技术
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大气近地层湍流能谱特征的再分析 预览 被引量:8
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作者 卞建春 乔劲松 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第4期 474-480,共7页
根据Kolmogorov局地均匀性湍流假设,大气近地层湍流能谱在惯性副区符合“-5/3律”。但是作者通过翻阅大量文献以及实测资料分析发现,大气近地层湍流能谱符合“-5/3律”的频率范围比较狭窄,而用幂函数+指数函数形式“fS(f)∝f^-a... 根据Kolmogorov局地均匀性湍流假设,大气近地层湍流能谱在惯性副区符合“-5/3律”。但是作者通过翻阅大量文献以及实测资料分析发现,大气近地层湍流能谱符合“-5/3律”的频率范围比较狭窄,而用幂函数+指数函数形式“fS(f)∝f^-ae^-bf”拟合更恰当一些,这种能谱函数形式是连续时间混沌系统所特有的。利用HEIHE实验湍流观测资料分析结果表明,对于径向风分量,a=0.447,b=0.228;切向风分量:a=0.489,b=0.190;垂直风分量:a=0.551,b=0.124;温度:a=0.588,b=0.123。 展开更多
关键词 大气近地层 湍流 能谱特征 混沌系统
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北京一次强飑线过程的闪电辐射源演变特征及其与对流区域和地面热力条件的关系 预览
10
作者 孙凌 陈志雄 +6 位作者 徐燕 孙竹玲 袁善锋 王东方 田野 徐文静 郄秀书 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期759-772,共14页
利用2015年夏季北京闪电综合探测(BLNET)总闪辐射源定位、多普勒天气雷达、地面自动气象站和探空资料等多种协同观测资料,详细分析了2015年8月7日北京一次强飑线过程不同阶段的闪电特征,并探讨了闪电与对流区域和地面热力条件之间的关... 利用2015年夏季北京闪电综合探测(BLNET)总闪辐射源定位、多普勒天气雷达、地面自动气象站和探空资料等多种协同观测资料,详细分析了2015年8月7日北京一次强飑线过程不同阶段的闪电特征,并探讨了闪电与对流区域和地面热力条件之间的关系。飑线过程整体上以云闪为主,根据雷达回波和闪电频数可以将飑线过程分为发展、增强及减弱三个阶段。发展阶段表现为多个孤立的γ中尺度对流降水单体,随着北京城区降水单体的迅速发展,强回波顶高延伸到-20℃温度层高度,闪电辐射源高度也逐步增加,闪电明显增多,但总闪电频数整体低于80次/min。增强阶段单体合并,闪电频数快速增长,0℃层以上及以下的强回波(>40 d BZ)体积明显增大,飑线形成后,总闪和地闪均达到峰值,分别约248次/min和18次/min,负地闪占总地闪比例为90%,辐射源主要分布在线状对流降水区内,辐射源数量峰值出现在5~9 km高度层。减弱阶段飑线主体下降到0℃以下并迅速衰减,辐射源分布明显向后部层云降水区倾斜。95%的闪电发生在对流线附近10 km范围内,即对流云区和过渡区。在系统发展和增强阶段,对流云区与层云区辐射源的活跃时段基本一致;系统减弱阶段,对流降水云区辐射源数量迅速减少。在系统的不同发展阶段,闪电活跃区域对应于冷池出流同平原暖湿气流在近地面形成的相当位温强梯度带内。 展开更多
关键词 飑线 闪电辐射源 雷达回波 相当位温 对流云区
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一次具有对流合并现象的强飑线系统的闪电活动特征及其与动力场的关系 预览 被引量:1
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作者 徐燕 孙竹玲 +7 位作者 周筠珺 袁善锋 陈志雄 刘冬霞 王东方 田野 徐文静 郄秀书 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期1393-1406,共14页
受东北冷涡与副热带高压西北部暖湿气流影响,2015年7月27日北京地区爆发了一次具有明显对流单体合并特征的强飑线灾害性强对流天气过程。利用北京闪电定位网(BLNet)总闪定位、多普勒雷达和探空资料等,详细分析了此次飑线过程整个生命... 受东北冷涡与副热带高压西北部暖湿气流影响,2015年7月27日北京地区爆发了一次具有明显对流单体合并特征的强飑线灾害性强对流天气过程。利用北京闪电定位网(BLNet)总闪定位、多普勒雷达和探空资料等,详细分析了此次飑线过程整个生命史期间不同对流区的总闪活动特征。结果表明,整个飑线过程以云闪为主,地闪活动以负地闪为主;对流单体合并时云闪数量激增,飑线过程后期正地闪比例跃增。93%的闪电主要分布在距对流线10 km范围内,层云区闪电较少;层云区的闪电电荷来源主要是由对流区的电荷经过过渡区输送而来,正地闪更易发生在过渡区和层云区。对流合并过程中有大量的水汽集中,垂直积分液态含水量(VIL)峰值超前闪电峰值24min。利用变分多普勒雷达分析系统(VDRAS)对这次过程的三维风场进了反演,据此对单体合并期间闪电增强的动力原因进行了研究。根据VDRAS反演的动力场来看,对流云单体合并主要发生在低层辐合区内,合并后上升运动加强,上升气流范围变大,闪电活动显著增强,并主要发生在具有较强垂直风切变的区域,少部分闪电发生在对流区后部开始出现下沉气流的区域。 展开更多
关键词 飑线 闪电 对流区 层云区 对流合并
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北京地区的地闪分布及回击峰值电流强度特征 预览
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作者 张元龙 周筠珺 +2 位作者 王东方 田野 袁善锋 《成都信息工程大学学报》 2018年第6期667-674,共8页
针对北京地区开展闪电探测研究,分析闪电分布特征及回击峰值电流强度,不仅能够深入了解北京地区闪电活动规律,而且对重点区域的雷电灾害防护提供实际的参考价值。利用BLNet 2015-2017年的闪电定位资料和闪电快电场变化资料,基于传输线... 针对北京地区开展闪电探测研究,分析闪电分布特征及回击峰值电流强度,不仅能够深入了解北京地区闪电活动规律,而且对重点区域的雷电灾害防护提供实际的参考价值。利用BLNet 2015-2017年的闪电定位资料和闪电快电场变化资料,基于传输线模式对雷电流进行反演估算,统计分析了北京地区的地闪分布及回击峰值电流强度特征。分析结果表明:北京地区闪电发生频次最高的时段为20:00-23:00,地闪约占总闪的25.1%,其中正地闪约占总地闪的21.1%。正地闪回击峰值电流强度算术平均值为25.2 kA,几何平均值为15.2 kA,负地闪回击峰值电流强度算术平均值为14.2 kA,几何平均值为9.9 kA;正、负地闪首次回击峰值电流强度算术平均值为17.6 kA,几何平均值为13.2 kA,正地闪首次回击峰值电流强度算术平均值为27.0 kA,几何平均值为17.7 kA,负地闪首次回击峰值电流强度算术平均值为15.1 kA,几何平均值为12.2 kA;正地闪继后回击峰值电流强度算术平均值为22.2 kA,几何平均值为11.8 kA,负地闪继后回击峰值电流强度算术平均值为13.2 kA,几何平均值为9.6 kA;对地闪首次回击和继后回击峰值电流强度进行统计分析,发现有37.5%多回击地闪至少有一次继后回击峰值电流强度大于首次回击峰值电流强度,地闪继后回击峰值电流强度大于首次回击峰值电流强度的继后回击数占总的继后回击数的24.7%;峰值电流强度绝对值>100 kA的地闪主要分布在北京东部、东北部、西部、北部的山区以及北京城区。 展开更多
关键词 天气学 雷暴 北京地区 地闪 回击 峰值电流
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基于瑞利激光雷达对格尔木中间层大气密度的探测研究(英文) 预览
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作者 乔帅 潘蔚琳 +1 位作者 班超 张衡衡 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第S1期31-36,共6页
2013年8月到2015年10月,利用MARMOT激光雷达对青海格尔木(36.25°N,94.54°E)上空50~90 km高度的中间层大气密度进行了探测。利用TIMED/SABER卫星在50 km高度探测的大气密度作为参考数据,提出了一种瑞利激光雷达探测大气密度的... 2013年8月到2015年10月,利用MARMOT激光雷达对青海格尔木(36.25°N,94.54°E)上空50~90 km高度的中间层大气密度进行了探测。利用TIMED/SABER卫星在50 km高度探测的大气密度作为参考数据,提出了一种瑞利激光雷达探测大气密度的改进算法。结果表明,在中间层高度范围内,激光雷达的大气密度探测结果与TIMED/SABER卫星数据的一致性较好,二者的结果基本均低于MSIS-00模式值,尤其在冬季75~90 km高度存在较大偏差。 展开更多
关键词 瑞利激光雷达 大气密度 MSIS模式 TIMED/SABER卫星
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基于瑞利激光雷达对格尔木中间层大气密度的探测研究 预览
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作者 乔帅 潘蔚琳 +1 位作者 班超 张衡衡 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第A01期23-28,共6页
2013年8月到2015年10月,利用MARMOT激光雷达对青海格尔木(36.25°N,94.54°E)上空50~90km高度的中间层大气密度进行了探测。利用TIMED/SABER卫星在50km高度探测的大气密度作为参考数据,提出了一种瑞利激光雷达探测大... 2013年8月到2015年10月,利用MARMOT激光雷达对青海格尔木(36.25°N,94.54°E)上空50~90km高度的中间层大气密度进行了探测。利用TIMED/SABER卫星在50km高度探测的大气密度作为参考数据,提出了一种瑞利激光雷达探测大气密度的改进算法。结果表明,在中间层高度范围内,激光雷达的大气密度探测结果与TIMED/SABER卫星数据的一致性较好,二者的结果基本均低于MSIS-00模式值,尤其在冬季75~90km高度存在较大偏差。 展开更多
关键词 瑞利激光雷达 大气密度 MSIS模式 TIMED/SABER卫星
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使用金属球定标X波段固态天气雷达
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作者 李兆明 陈洪滨 +5 位作者 毕永恒 段树 陆建兵 李冬洋 吴海军 雷恒池 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2018年第2期259-266,共8页
天气雷达的定标直接影响着探测参量的准确度,因此对于雷达数据的应用是至关重要的。利用金属球对X波段固态天气雷达的反射率因子、差分反射率和径向速度同时进行标定。根据待测固态天气雷达的特点,制定了详细的定标实施方案,定标过程中... 天气雷达的定标直接影响着探测参量的准确度,因此对于雷达数据的应用是至关重要的。利用金属球对X波段固态天气雷达的反射率因子、差分反射率和径向速度同时进行标定。根据待测固态天气雷达的特点,制定了详细的定标实施方案,定标过程中选取远近两个测试点,采用3种不同类型的标准球。试验结果表明:反射率因子理论值和测试值平均相差3dB,标准球的材质对反射率因子的定标影响较小,标准球的直径对定标的有较大的影响;随着采样点数的减少不同类型的标准球对应的反射率因子存在下降的趋势,反射率因子的观测值在采样点数为256、128时分别比采样点数为512时平均降低0.12dB和0.4dB;金属球对应的差分反射率平均值为1.7dB,与理论值存在较大偏差,需要进一步分析原因;雷达观测的径向速度与通过GPS信息的计算值相差小于0.1m/s;金属球对应的反射率因子随方位角、仰角的变化可以反映雷达天线方向性图。试验为双偏振天气雷达定标提供参考。 展开更多
关键词 X波段固态天气雷达 金属球 反射率因子标定 差分反射率标定 径向速度标定
基于地面短波辐射观测资料计算淡积云的辐射强迫及水平尺度方法研究 预览
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作者 施红蓉 陈洪滨 +5 位作者 夏祥鳌 范学花 张金强 曹杨 朱彦良 王姝 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第2期292-300,共9页
本文根据不同类型云影响地面短波辐射的差异,提出利用地面短波总辐射变化检测识别淡积云以及计算淡积云水平尺度的方法,并对该算法进行误差分析,统计内蒙古草原地区夏季淡积云的水平尺度及其辐射强迫。结果表明:淡积云检测方法能比较... 本文根据不同类型云影响地面短波辐射的差异,提出利用地面短波总辐射变化检测识别淡积云以及计算淡积云水平尺度的方法,并对该算法进行误差分析,统计内蒙古草原地区夏季淡积云的水平尺度及其辐射强迫。结果表明:淡积云检测方法能比较好地识别、筛选出淡积云天。淡积云水平尺度和淡积云所在高度的风速成正比,风速测量的准确性直接影响淡积云水平尺度估算准确性;淡积云水平与垂直尺度比对计算淡积云水平尺度影响最大;云移动经过遮挡太阳直射辐射的时段内,太阳天顶角变化的影响可以忽略不计。内蒙古草原地区夏季淡积云短波辐射强迫小时平均为-134.1 W m^-2,水平尺度平均值为1129 m,水平尺度的概率密度呈幂指数分布。 展开更多
关键词 淡积云 水平尺度 辐射强迫 辐射表
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低纬地区平流层准零风层时空分布特征分析 预览
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作者 陈柏青 刘毅 +2 位作者 刘靓珂 沈新勇 张玉李 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2018年第6期657-669,共13页
利用ERA-Interim逐日再分析资料,使用EOF(Empirical Orthogonal Function)等统计方法,分析了中国低纬地区平流层准零风层(Quasi-Zero Wind Layer,QZWL)的时空分布特征,旨在为平流层飞艇寻找合适的运行区域及时段。低纬地区QZWL主要受到... 利用ERA-Interim逐日再分析资料,使用EOF(Empirical Orthogonal Function)等统计方法,分析了中国低纬地区平流层准零风层(Quasi-Zero Wind Layer,QZWL)的时空分布特征,旨在为平流层飞艇寻找合适的运行区域及时段。低纬地区QZWL主要受到热带平流层大气环流季节性变化和平流层准两年振荡(Quasi-Biennial Oscillation,QBO)的影响。在二者共同作用下,低纬地区QZWL高概率带可分为南北两支:“北支”出现在10月至次年4月间,QBO东风位相时期,“北支”中心纬度基本维持在20°N附近,西风位相时期,“北支”中心纬度随高度降低南移明显;“南支”仅出现在QBO西风位相期间,5~11月在5°N附近,其余时段与“北支”合并,可以认为是“北支”向南延伸。通过对比海口站和南沙站Weibull概率密度函数与风速资料的拟合结果,表明Weibull分布可以很好拟合不同QBO位相下平流层逐月风速频率分布,根据Weibull分布计算特定的累积概率风速值,可以作为选取适宜平流层飞艇运行的低风速风场的判据。海口站30~50 hPa高度11月至次年4月、南沙站50~70 hPa高度QBO西风位相时期全年均较为适合平流层飞艇运行。 展开更多
关键词 低纬地区 平流层准零风层 平流层飞艇 WEIBULL分布
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星载双频云雷达的云微物理参数反演算法研究 预览 被引量:1
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作者 吴琼 仰美霖 +2 位作者 窦芳丽 郭杨 安大伟 《气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期160-168,共9页
使用星载雷达模拟器输出的模拟数据,为星载双频云雷达选择了最佳的频点组合,并开展了双频联合反演云微物理参数的算法研究。结果表明:(1)在位于大气窗口的6组频点组合中,94/220 GHz的组合对滴谱参数的微小变化较为敏感,有利于进行双... 使用星载雷达模拟器输出的模拟数据,为星载双频云雷达选择了最佳的频点组合,并开展了双频联合反演云微物理参数的算法研究。结果表明:(1)在位于大气窗口的6组频点组合中,94/220 GHz的组合对滴谱参数的微小变化较为敏感,有利于进行双频的联合反演。综合考虑不同频点的探测能力、衰减以及工业部门的制造水平后,认为94/220 GHz可以作为未来星载双频测云雷达的探测频点。(2)双频反演中最核心的双波长比(DWR)和体积中值直径(D_0)的关系与冰晶粒子密度相关。当密度随着粒子直径变化时,DWR随着D_0单调递增,当粒子密度固定不变时,DWR-D_0曲线可能会出现非单调变化,从而使得固定密度时的反演比变密度时更加复杂。(3)后向迭代的双频反演算法同样适用于94/220 GHz进行云微物理参数的反演,并且对模拟数据的反演精度较高。此外,反演精度受到系统噪声以及定标精度的影响,为了满足反演精度的要求,系统噪声和定标误差应该控制在1 dBz以内。 展开更多
关键词 星载雷达模拟器 星载云雷达 双频反演算法 冰晶密度
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大气气溶胶的卫星遥感及其在气候和环境研究中的应用 预览 被引量:1
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作者 陈洪滨 范学花 夏祥鳌 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期621-633,共13页
卫星遥感可以获得全球范围的大气气溶胶光学特性,目前国内外已有多颗卫星观测能够提供气溶胶特性的资料。本文综述性介绍国内外卫星遥感气溶胶特性方面的研究进展和成果,并讨论了卫星遥感资料在气候和环境研究领域中的应用。主要内容包... 卫星遥感可以获得全球范围的大气气溶胶光学特性,目前国内外已有多颗卫星观测能够提供气溶胶特性的资料。本文综述性介绍国内外卫星遥感气溶胶特性方面的研究进展和成果,并讨论了卫星遥感资料在气候和环境研究领域中的应用。主要内容包括:极轨/静止卫星平台搭载的被动遥感传感器及其反演气溶胶特性的方法;星载激光雷达获取气溶胶光学特性的方法;国内外正在研发的新一代卫星主、被动气溶胶遥感探测器;卫星气溶胶产品在气溶胶辐射强迫、气候效应、大尺度污染输送、区域空气质量监测等研究中的应用。 展开更多
关键词 卫星遥感 气溶胶特性 气溶胶产品应用
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利用慢特征分析法提取二维非平稳系统中的外强迫特征 预览
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作者 范开宇 王革丽 +1 位作者 李超 潘昕浓 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期287-298,共12页
慢特征分析法(Slow Feature Analysis,SFA)是一个从快变的信号中提取慢变特征的有效方法,它的提出丰富了人们对非平稳系统外强迫特征的重建手段。本文以Henon映射为基础,构造二维非平稳系统模型,尝试SFA方法在二维复杂非平稳系统中重... 慢特征分析法(Slow Feature Analysis,SFA)是一个从快变的信号中提取慢变特征的有效方法,它的提出丰富了人们对非平稳系统外强迫特征的重建手段。本文以Henon映射为基础,构造二维非平稳系统模型,尝试SFA方法在二维复杂非平稳系统中重建外强迫特征的能力。试验表明,SFA方法能够较好地从单时变参数Henon映射中提取出外强迫信号;通过结合小波变换技术,可以还原双时变参数Henon映射中的外强迫信号。另外,本文利用SFA方法重建了北京市气温的外强迫信号,分析其外强迫信号的尺度特征及其可能的物理机制。这些工作将为气候系统驱动力的研究提供新的思路。 展开更多
关键词 慢特征分析法 二维非平稳系统 外强迫信号
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