关于大气分布模型

简述了大气垂直分布情况和高空探测方法,分析了目前只能采用球对称大气分布模型的原因;论证了随观测站、随方位而异的天文大气折射实测模型和折射延迟改正模型,已经包含了观测站上空大气实际分布的非球对称特性,不必再去寻找或建立随地势而异和随季节而变的大气分布模型,避免了大气分布模型选择不当的影响,从一个方面为提高天文大气折射改正精度和电磁波大气折射延迟改正精度提供了保证。     

大气角动量和日长间季节性不平衡

本采用国际时间局（BIH）和美国喷气推进实验室（JPL）提供的日长变化序列（LOD）和美国气象中心（NMC）及日本气象厅（JMA）推导出的大气角动量（AAM）来重新检测固体地球和大气之间的季节性差异。从4种滤波序列中发现由AAM推出的LODatm周年变化高于观测的LOD约17％,而LOD的半年振幅变化超出LODatm的约30％。本还讨论了几种因素，例如洋流中季节性变化，气象中的系统误差，平流层风的贡献，核的惯量矩作用，空气质量的重新分布补尝及其他未知的激发源来解释它们之间不平衡，今后10年，在研究角动量不平衡中，将用固体地球－大气－海洋动力学系统来代替简单的固体地球－－大气的两体动力学系统。海洋对这季节性不平衡可能有重要贡献。     

有限距离目标的大气折射改正

大气折射映射函数研究中的母函数方法大大地提高了对流层大气折射改正的计算精度，进而提供了在近地平时低高度观测的足够高精度大气折射改正计算方法。作为高精度大气折射模型的进一步考虑，有限距离目标，例如小于几百千米高度，可能对大气延迟和天大气折射都能引入额外的改正。本应用了天大气折射一些新定义，以及详细地讨论了一种有限距离目标的大气折射改正的计算模型，其中包含在映射函数中的角自变量从传统的真天顶距到本征天顶距的改变，对大气延迟和天大气折射的模拟计算表明：本结果对小于向百千米的目标在低于10°的观测具有一定的影响。     

测定天文大气折射和建立折射延迟实测模型的必要性

根据经典天体定位测量受天文大气折射的影响和现代空间大地测量对中性大气折射延迟改正的要求,分析了这些修正没有达到预期精度要求的原因:主要在于不能直接测定天文大气折射;文章针对这些影响量对大气分布模型的依赖性,改正值应随着不同的观测站和不同方位而异的要求,提出了提高这两种改正精度的有效途径:在各观测站不同方位的各天顶距,测定天文大气折射值,分别建立不同方位的大气折射实测模型,并利用实测数据,求解出折射率差和映射函数的参数,建立和采用随着观测站、随着方位而异的折射延迟改正模型。这一新方法的实施,将能在避免采用大气分布模型的情况下,把较低高度角的折射延迟改正精度从现在的米级提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°以内。文章还论述了在各观测站多方向测定天文大气折射值的可能性。     

标准大气模型建立映射函数的可靠性讨论

随着新空间技术观测精度的不断提高，大气传播误差的研究已经成为改进观测精度的主要途径之一．为了提高大气延迟改正映射函数的计算精度，在大气剖面的选取上，近年来已经开始从过去的模型大气，逐渐地向实测大气转变．结合个别具有代表性的探空气球站观测资料，比较用标准大气模型建立的映射函数与探空气球资料路径积分的结果，研究用标准大气模型建立映射函数的可靠性，并简单讨论在映射函数中地球物理参数选择的若干问题．     

测定瞬时天文大气折射值和建立本地实测模型

利用天文大气折射在空间大地测量中的新用途,并指出,为了满足这一新用途的高要求,必须有一种有效的方法,能直接测定瞬时大气折射值,建立与观测站周围地理环境相适应的大气折射模型,再转换成中性大气折射延迟改正模型.文章简述了测定大气折射值必须满足的条件.阐述了云南天文台探讨出的利用低纬子午环的观测原理,在不同方向和不同天顶距直接测定瞬时大气折射值的一套方法,并给出了用实测数据在东,南、西,北4个方向建立的按恒星光谱型分类的大气折射实测模型.     

提高中性大气折射延迟改正精度的可能途径

针对空间大地测量技术对中性大气折射延迟改正精度的要求,阐述了折射延迟改正值应随测站和随方位而异的必要性．指出,在尚不能直接测定天文大气折射值的情况下,现有的各种改正模型对大气分布模型的依赖性,不能达到预期的精度和降低观测的截止角．根据云南天文台低纬子午环的特殊结构,和测定大气折射的实践,提出了提高折射延迟改正精度的新方法,即：利用各观测站不同方位从天顶附近直到低地平高度角的天文大气折射实测数据,求解得到折射率差和映射函数的参数,从而建立随测站和随方位而异的大气折射延迟改正模型．这一新方法的实施,将能在不需采用大气分布模型的情况下,把天顶延迟的改正精度提高到1 mm以内,低地平高度角的折射延迟改正精度提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°以内．     

大气对极移的非季节性激发贡献

本文对由高精度的极移资（Ｓｐａｃｅ９３序列）所推导出的测地激发函数和由日本气象局（ＪＭＡ）提供的大气激发函数中的非季节性波动进行了研究，在两个序列中都显示出较强的４０－６０天的波动．在非季节性的时间尺度上，测地激发函数相关于大气压力变化，与与的相关系数分别为０．４４和０．５８，这表明了大气角动量对极移中ｙ轴方向的非季节性变化的影响稍大于ｘ轴方向．而且，大气和测地激发函数尤其在Ｘ２方面具有较相似的时间变化谱．这些事实说明：极移的非季节振荡至少部分地由气压变化所引起，它在１４０天以下周期的极移激发中起了一定的作用．     

中性大气折射映射函数和大气折射母函数方法

回顾了作为实用天文学和大地测量学中基本研究课题之一的大气折射函数研究的最新进展;介绍了近几年发展的大气折射母函数方法。对如今广泛地应用在空间测量技术中的几种映射函数,如ＣｆＡ２．２、ＭＴＴ等模型作出评述;特别分析了ＮＭＦ模型的优点和不足之处。还介绍了由大气折射母函数方法引出的大气延迟新连分式映射函数和天文大气折射的映射函数方法,利用ＶＬＢＩ实验中高度截止角与基线长变化的关系和探空气球（ｒａｄｉｏｓ     

大气角动量资料源的变化对研究日长变化激发的贡献

本文采用1979—1995年间由空间大地测量技术观测和归算的日长变化（△LOD）序列,以及由美国国家气象中心（NMC）和美国国家环境预测中心与美国国家大气研究中心（NCEP／NCAR）利用全球气象资料各自归算的大气角动量（AAM）序列,重新分析、研究和估计了大气对△LOD的激发作用,比较了上述各个大气角动量序列对△LOD激发贡献,得到的主要结果如下：1．NCEP／NCAR用同化后的全球气象资料重新归算的AAM序列比原来NMC的序列具有系统均匀化、噪声小和分辨率高的特点,以及和日长变化的符合度更好．2．采用NCEP／NCAR重新归算的AAM来研究大气在从亚季节性到年际时间尺度上对非潮汐△LOD的激发贡献,得到进一步改善的结果,尤其是在准两年时间尺度上．但是大气仍不能解释全部△LOD化,可能存在其它激发源．3．大气对△LOD高频潮汐项的估计值影响较小,并从△LOD中解算出周年和半年潮汐参数估计的初步结果．     

大气对地球自转季节性变化的贡献

采用１９７９－１９９５年期间新的大气角动量资料,研究了大气在季节性时间尺度上对日长变化和极移的贡献。结果表明,考虑了风和大气压的贡献后,大气在周年和半年时间尺度上对日长变化的贡献分别可达９５％和８８％。同时还给出了大气对极移激发的定量结果,其中,大气的周年尺度上对极移Ｘ分同的贡献为１６％,对Ｙ分量的贡献为４３％;在半年尺度上海洋的贡献,才能进上步解决地球自转激发的问题。     

J77大气模型的修订和应用

Ｊａｃｃｈｉａ １９７７大气模型（简称Ｊ７７）发表后，Ｊａｃｃｈｉａ本人对模型进行了重大修订，这两个修订都是关于地磁活动引起的大气密度变化，为了比较分析修订后模型的改进情况，本文作者更新了Ｊ７７模型的软件，对每一步修订进行了详细的数值试验，并将其应用于高度为８００公里ＥＲＳ－１卫星的轨道计算，结果表明：修订后的Ｊ７７模型比其它大气模型在测轨精度上有明显改善。     

VLBI观测中不同对流层大气时延模型的比较

本采用上海、昆明和乌鲁木齐三个VLBI站各自不同的大气参数分别计算并比较了Chao、Marini和CfA-2.2三个大气时延械琪不同地平高度ε的映射函数所对应的理论大气时延值。结果表明，Marini模型有相对较大的偏差；Chao与CfA-2,.2模型相比较，在ε=10°＋20°范围，夏季湿性大气时延偏差的三个站的平均为＋47mm- 6mm，而冬季干性大气时延偏差的相应平均为-28mm--9mm；在平均大气条件下，偏差值约为10mm左右。分析表明，Chao与CfA-2.2模型的理论时延之差与季节分布有关，可能的原因来自Chao模型的影响和CfA-2.2模型中湿映函数的误差，有这待于未来VLBI观测结果的进一步试算和对大气时延模型的改进。     

不同频段上极移,日长变化与大气角动量变化激发结果的比较

本文用ＪＭＡ大气角动量序列计算了对极移和日长变化的激发量（ｍ＇１、ｍ＇２和ｍ＇３），并分三个频段与天文观测得到的地球自转参数序列（ｍ１、ｍ２和ｍ３）进行了比较．结果表明：在钱德勒和季节性频段上，大气运动确实是固体地球自转变化的主要激发源．     

低高度角大气静力学延迟修正的改进

进行低高度角观测是GPS(Global Positioning System)气象学的发展趋势,其中发展高精度的低高度角的大气静力学延迟修正是主要的关键技术.比较了3种计算无线电波从空间到地面接收机的大气静力学延迟修正方法:(1)在大气球对称假设下用探空气球资料路径积分得到大气静力学延迟;(2)在大气球对称假设下用NCEP(National Centers for Environmental Prediction)再分析资料得到大气静力学延迟;(3)用Niell的大气静力学映射函数得到大气静力学延迟.与2001年中国地区89个探空气球站资料计算得到的大气静力学映射函数比较结果显示:NCEP再分析资料路径积分的方法在低高度角(5°以下)的精度好于Niell映射函数模型约5倍.     

对流层大气折射延迟改正：（Ⅱ）：当前主要研究方向和进展

在文献「１」，综述了对流层大气折射延迟改正的基本概念和研究方法。本文中，介绍了在此领域中的主要研究方向的动态，以及一些最新成果。同时，还评述和分析了这些研究工作的主要特色和将来的发展方向。在本文的第８节，简要地介绍了作者在大气折射研究中的最新进展－大气折射母函数方法。     

MSISE90大气密度模型及其在GPS无线电掩星中的应用

本文简略介绍了MSISE90大气密度模型，它是以提高低高度大气密度计算精度为目标，基于MSIS86模式，采用不相干散射雷达和卫星质谱仪测量资料，在半经验公式的基础上进行拟合处理而成；并指出了Hedin对该模型的修正之处，并将该模型应用于GPS无线电掩星反演中性地球大气参数的先验温度序列的生成。     

大气折计算软件SHAOMF介绍

大气折射计算软件包SHAOMF（Shanghai Astronomical Observatory Mapping Vunction of refraction）是根据大气延迟和弯曲的计算以及大气折射其它研究的需要而设计的。简单地介绍了SHAOMF的基本数学方法、物理原理、程序结构和功能，以及一些应用。     

水平子午环气象资料自动采集系统

大气折射是天体测量最基本的问题之一，它影响着天体位置测定的精度，气象资料自动采集是自动计算大气折射必不可少的仪器。为观测结果和气象的相关分析提供了可能，本文介绍的气象资料自动采集系统，可实时采集并可用于其它天文观测仪器。     

折射延迟改正模型

在分析了一些主要的天顸延迟改正模型，并对几种连分式形式的映射函数模型作了归纳后，认为：前者只能都基于大气球对称分布模型，采用差不多相同的各向同性的改正模型，各种映射函数模型的连分式之间，差别仅是形式上的，没有实质性差异。文章利用普尔科沃大气折射表的表列数据作模拟计算，求解折射率差和映射函数的参数证明，可以用天文大气折射定值作模拟处理，得到折射延迟改正模型中的所有参数，并得出结论：映射函数的形式是次要的，随着项数的增加，都能提高模拟精度。文章给出了模拟过程。