太阳角的计算方法及其在遥感中的应用

大多数遥感探测器所接收的电磁辐射能量主要源自地球表面对太阳光的反时,而反射能量的大小和当时太阳与卫星星下点的相对位置有密切的关系,因此,反映太阳位置的量──太阳赤经、太阳赤纬、太阳时角、太阳高度角和太阳天顶角等在遥感工作中极其有用。本文全面论述了这些有关太阳角度的计算方法,并给出其在遥感工作中的几个应用实例。     

太阳扰动对导航系统的影响

目前正值太阳活动的高峰期，大量导航系统对于太阳扰动带来的破坏的保护相当脆弱，首先是高能带电粒子能导致卫星暂时异常或永久性破坏，在这次太阳活动高年期间，现代宇航飞船和卫星可能要冒很大的风险。此外，相应产生的电离层扰动能够引起穿越电离层和电离层反射信号的异常变化和相位漂移，而带来定位误差，甚至造成GPS接收机、甚低频导航定位系统和超视距雷达系统无法接收到正常信号。人们现在已对太阳风及其与地球磁场之间的相互作用，有了充分的了解，可以统计地预测太阳活动对导航系统的影响，现已具备有先进的设备手段检测和跟踪这些活动，但还不能准确预报单个太阳活动时间来保护卫星和修正误差。人们最近已发现了太阳的长期变化，表明扰动出现的次数和对导航系统影响的严重性都增加了。     

近代中国版图的形状

这幅漫画地图绘于19世纪末期，揭露了当时帝国主义瓜分中国的严重局势。图中清朝官员代表清政府，黑熊代表俄国，虎代表英国，三色旗代表德国，蛤蟆代表法国，太阳代表日本，叼着星条旗的鹰代表美国。[编者按]     

2011年电离层和太阳活动指数的准21.5天振荡分析

利用傅里叶变换,对2011年电离层总电子含量、太阳黑子相对数、太阳远紫外线0.1~50 nm波段和26~34 nm波段辐射数据、地磁场Kp指数和Dst指数进行功率谱分析,研究了2011年日地空间的准27 d周期振荡。发现在电离层和太阳活动指数中存在偏离27 d的21.5 d准周期振荡,同一时间内地磁活动指数没有发现这一现象,推断这可能是由太阳活动区演变引起的。对近几个太阳活动周的分析表明,21~23 d的准周期信号会在太阳活动上升期重复出现。利用太阳中央子午线左右[-10°,10°]经度范围内的太阳活动区面积,进一步证实2011年地球电离层和太阳指数数据中的21.5 d准周期振动可能是太阳活动区的演变与太阳较差自转的综合影响。利用全球电离层格网数据,研究了地球电离层准27 d周期振荡的全球分布。     

利用太阳光度计测值估算北京上空水汽含量

基于CE318自动跟踪太阳光度计水汽通道（936nm）和一个窗区通道（870nm）的北京上空太阳直射辐射观测数据，利用修改的兰勒方法对大气柱水汽含量的估算方法，开展了太阳光度计的标定和北京上空水汽含量的计算等。利用探空观测结果对太阳光度计测量水汽量的标定显示，二者的线性相关性为0．986，定标不确定度为0．024g／cm^2。利用该方法对从2002至2004年观测的北京地区水汽含量进行了估算，结果表明在1，2，3，11，12月份，北京地区大气柱的水汽含量基本上小于0．5g／cm^2，三年中同月份水汽含量的平均值有较好的一致性。     

把地球推离太阳

这只是可能挽救地球的一个设想，哪怕只是帮它苟延残喘。因为如果地球还呆在目前的轨道上，我们将在动难逃。     

垂直气柱中大气微量成分总含量的反演

提出了一种利用地面中等光谱分辨率的太阳红外光谱反演整层大气中某几种微量成分总含量的方法,用逐线积分（ Ｌ Ｂ Ｌ） 法计算整层大气分子吸收,采用差分吸收法测量太阳红外光谱得到实际大气中微量成分的吸收,用最大似然法反演出微量成分的总量。详细分析了这种方法的可行性和反演精度,数值模拟分析和实际测量表明该方法有较高的精度,已把该方法用于监测实际大气中甲烷和水汽总含量的变化。     

太阳中微子之谜

太阳的能源问题一直是困扰物理学家和天学家的一个课题，后来英国名的天物理学家爱丁顿提出太阳里面的能量是来自核聚变。如果太阳的核心真的在进行着大规模的热核反应，那就理应产生大量的中微子。     

利用GPS监测两起太阳耀斑事件的结果分析

利用59个数据质量良好的IGS跟踪站的观测数据,对2000年7月14日爆发的X5.7级的太阳耀斑和2001年4月15日爆发的X14.4级的太阳耀斑所引起的TEC的变化情况进行了计算和分析。计算结果显示对于两起X级的太阳耀斑,绝大部分向日面跟踪站均有不同程度的响应,综合分析两起太阳耀斑发生期间TEC的响应情况,得出了TEC变化与地方时以及地理位置等的对应关系。     

极轨道卫星上测量太阳常数的新方法

该文提出了一种在极轨道太阳同步卫星上，利用指向太阳矢量方向安装的绝对辐射汁，以非跟踪方式测量太阳常数的方法，非跟踪模式下简化模型热力学微分方程解与跟踪模式的解形式相似，微机模拟画出二模式下的能量响应曲线，二曲线在最高点基本重合，表明这种方法同样能够达到太阳进行测量的精度，且结构简单，测量方便。     

利用中国地壳运动观测网络的GPS资料对太阳耀斑的监测及分析

利用中国地壳运动观测网络的GPS资料对2000年7月14日的太阳耀斑进行监测和分析,介绍一种值得探讨的耀斑爆发前可能存在的"前兆"现象.     

GPS硬件延迟计算精度及其稳定性分析

硬件延迟是利用GPS进行TEC测量时最大的误差源,其影响可达30多TECU。为获得更准确的绝对TEC数值,必须利用一定的电离层模型计算得出GPS系统硬件延迟。本文为估算利用一个时段内的观测数据计算得出的硬件延迟对后续时段TEC测量的影响,利用IGS网络中60多个数据质量良好的GPS跟踪站数据,对硬件延迟的精度和稳定性进行了研究。结果表明:GPS系统硬件延迟在短期内具有较好的精度和稳定性,但是当发生电离层扰动现象时GPS系统硬件延迟的精度和稳定性会遭到破坏。同时根据GPS系统硬件延迟稳定性的研究成果,本文还提出了一种对太阳耀斑进行预报的观点。     

太阳光压模型中的偏导数

用矢量微分推导出光压摄动加速度对卫星位置矢量的偏导数公式，并用数值微分方法检验了公式的正确性。     

南京地区大气气溶胶综合观测与对比分析

利用CE-318太阳光度计、MPL激光雷达与卫星观测数据,分别采用光谱消光法、Fernald方法以及MODIS暗像元法(DDV)反演南京地区气溶胶光学厚度,并进行了对比分析。通过研究分析3月3日、6日卫星反演气溶胶光学厚度的空间分布图,发现长江流域附近以及市区(除老山、中山陵等山区地带之外)的AOD较高。3月3日太阳光度计、激光雷达与卫星数据在站点位置(南京信息工程大学,118.7°E,32.2°N)的AOD值分别为0.455、0.289、0.4;3月6日的AOD值分别为0.373、0.267、0.25。通过对比分析3月至9月之间的多天数据,可得3种数据计算所得AOD相差不大,说明卫星与激光雷达反演数据相对可靠。其中,3月3日与3月6日的太阳光度计数据显示,观测地区出现常见的两种AOD变化类型:一种是早晚高,中午低;一种是早低晚高。此外,激光雷达所得数据结果随着时间的变化幅度较大,且可以在有云的天气条件下探测气溶胶;本文利用激光雷达数据计算出的9 km以下AOD值多数在0.3左右,3月3日与3月6日两天之中,2 km以下较脏,出现了一些气溶胶层,6km以上相对比较干净,个别时段6 km以上高空存在云层。与地基观测相比,卫星虽然时间分辨率虽然低,但是对于大面积的趋势分析却有着绝对的优势。在今后的气溶胶观测发展中,结合三者的优势,有助于以较高精度,大面积反演大气气溶胶空间分布情况,获得较准确的气溶胶参数。     

卫星观测方位对遥感成像的影响

光学卫星成像主要是通过传感器接收地表对太阳入射光线的反射、地表辐射和大气散射等能量,形成影像数据。卫星侧视成像时,太阳与卫星之间的位置关系随日期、地理位置和地方时变化,当条件适当时,两者处于对称关系,从地面上看类似镜面反射状态。此时,由于地表的非朗伯性,就使卫星接收的反射能量偏高,造成接收得到的图像亮度高于正常水平,甚至过饱和而不可用。本文以SPOT卫星为例,从卫星的观测方位和太阳的照射方位入手,讨论卫星观测方位对遥感成像质量的影响。经分析,每年5—9月期间,在北纬32°—45°地区,当SPOT卫星以较大的侧视角向左侧成像时,卫星观测方向和太阳入射方向在成像区投影共线并且太阳的高度角与卫星的高度角近似相等的可能性很大,从而影响卫星成像的质量。