南极中山站电离图所显示的高纬现象

在南极中山站使用ＴＤ－４Ａ测高仪，从１９９０年３月至今已取得了１０万余帧的电离同图记录。由于中山站处在极尖区附近这样一个特殊位置，所以这些电离图能显示出大多数高纯现象，诸如极光卵现象，ＦＬＩＺ现象，倾斜Ｅｓ和空白现象，Ｆ区磁纬中午现象，Ｅ和Ｄ区的粒子沉降效应，以及粒子Ｅ层现象等。     

南极中山站冬季电离层的平均特性

本文利用南极中山站的数字式电离层垂直测高仪１９９５年的频高图资料，对中山站上空冬季电离层的一些平均特性进行了初步分析。中山站冬季电离层Ｆ层很不稳定，其日变化比较明显，ｆｏＦ２的月中值在０９００ＵＴ出现极大并在１４００ＵＴ附近出现次极大。最大值在０９００ＵＴ（磁中午）附近，这是极隙区软电子沉降、极区等离子体对流和光辐射电离效应等诸多因素综合作用的结果，形成了所谓的磁中午异常。在２０００～０１００ＵＴ之间ｆｏＦ２数值较小，可能是由于这段时间中山站正处于电离层极洞区域。Ｅｓ层几乎每天都可以观测到，在１７００ＵＴ附近出现机率较高，并且ｆｏＥｓ数值较大，多数为极光型Ｅｓ，主要是由于极光粒子沉降引起的。电离层Ｅ层的变化相对平缓。     

极光区电离层扰动的两种类型

本文从ＥＩＳＣＡＴ探测资料分析确认，沉降粒子对极光区电离层的电离生成率有极重要的作用，但高能和低能粒子的有效电离高度范围完全不同，另一方面，磁层对流的增强却常使Ｆ层电子密度Ｎ下降，１９８５年１月２８～２９日期间出现Ｎ（Ｅ层）Ｎ（Ｆ层），且１４７ｋｍ以上Ｎ随高度增加而下降的典型扰动剖面。这是高能粒子和强磁层对流共同作用的结果。１９９３年２月１６～１７日期间，中午前后ＮｍＦ异常地增大，而Ｎ（Ｅ层）却无明显变化。这是与前者特征不同的另一类典型剖面。磁层内低能粒子（能量小于１ｋｅＶ）从极隙区沉降直抵电离层是使Ｆ层电子密度剧增的物理机制     

极光区电离层扰动的两种类型

本文从ＥＬＩＳＣＡＴ探测资料确认，沉降粒子对极光区电离层的电离生成率有极重要的作用，但高能和低能粒子的有效电离等高度范围完全不同，另一方面，磁层对流的增强却常使Ｆ层电子密度Ｎ下降，１９８５年１月２８～２９日期间出现Ｎ（Ｅ层）〉〉Ｎ（Ｆ层），且１４７ｋｍ以上Ｎ随高度增加而下降的典型扰动剖面，这是高能粒子和强磁层对流共同作用的结果，１９９３年２月１６～１７日期间，中午前后ＮｍＦ异常地增大，而Ｎ（Ｅ层）     

低能电子沉降对南极中山站电离层的影响

本文针对中山站白天处于极尖区的特点,研究了低能电子沉降对中山站电离层的影响。采用高纬软粒子区的电子谱,计算了中山站低能电子引起的电离率,估算了该电离率导致的电离层电子密度的增加。计算结果表明,低能粒子不仅对Ｆ区电子密度有较大的影响,而且还是白天峰值高度升高的可能原因之一。     

1989年3月13日磁暴的亚极光区电离层效应

利用南极长城站（６２°１３′Ｓ，５８°５８′Ｗ）频高图和磁照图研究了１９８９年３月１３日磁暴的亚极光区电离层效应。在紧接着磁暴急始后Ｆ层的虚高ｈ′Ｆ急剧上升，临频ｆ０Ｆ２急剧下降，然后出现扩展Ｆ并持续几小时。在磁暴主相，电离层出现严重的吸收，但有时仍能观测到ｈ′Ｆ的增加和伴随着的ｆ０Ｆ２的降低。在磁暴急始后的第二和第三个晚上观测到极光型Ｅｓ和夜间Ｅ层，其峰值电子浓度高达７．５×１０５ｅｌ／ｃｍ３，文中讨论了造成这些现象的原因。在同一经度扇区的４个电离层站的ｈ′Ｆ和ｆ０Ｆ２的行为表明，观测站的纬度越高出现的吸收越严重，ｆ０Ｆ２呈下降的时间越长。     

极光粒子沉降研究:谱形式及其在极区大气中的传输

分析了近年来南极地区极光沉降粒子的卫星、火箭、地面观测和研究结果,分别给出了极光椭圆区、极盖区、南大西洋异常区和极尖／极隙区粒子沉降的形式来源和特点。并根据磁尾研究的新进展,提出极光粒子沉降谱存在另外两种形式谱：（１）κ分布谱;（２）κ分布加上一个或多个脉冲谱,这两种谱来源于磁尾中性片区（绝热区非绝热区）。南极不同的区域,极光粒子有不同的沉降特点。这些沉降对极区电离层产生极大的影响。根据带电粒子在磁化大气中运动的Ｆｏｋｋｅｒ Ｐｌａｎｋ 方程,利用带电粒子在大气中传输的电离理论,导出极光粒子谱在极区大气中传播的解析表达式,对各种极光粒子谱在极区中的演化规律加以分析,并以此来解释在南极地区探测到的不同高度的极光电子谱的演化     

激光雷达探测南极平流层云

１９９３年中国南极中山站（６９°２２＇Ｓ，７６°２２＇Ｅ）的一台波长为０．６９４μｍ的激光雷达对平流层进行了５３次探测，从激光大气回波信号计算出平流层气溶胶后向散射比的垂直分布和１２～３０ｋｍ高度范围内的积分后向散射系数。探测结果表明因受菲律宾Ｐｉｎａｔｕｂｏ火山爆发的影响，１９９３年南极地区平流层气溶胶粒子含量比１９９０年明显增加，证实了南极冬季平流层云的存在。平流层气溶胶为两层结构，１２ｋｍ附近高度上始终存在着一层厚度为数公里的气溶胶层，２５ｋｍ附近高度的一层变化较大。     

南北极冬季F2层电离层特性对比研究

利用南极中山站和北极Tromso站1996、1997、1998及2002年的测高仪观测数据,对中山站(6月份)和Tromso站(12月份)上空冬季foF2的日变化特性进行了对比研究,结合数值模拟结果,分析了中山站和Tromso站F2层电离层的极区特征,进一步揭示了极区电离层特征的形成机理。结果表明,中山站和Tromso站虽然地理纬度接近,foF2日变化形成机理不完全相同。由于地磁纬度的差异,极区对流与日侧光致电离的相互作用造成了两站日侧电离层的不同变化形态,中山站foF2日变化主峰出现在磁地方时中午附近,而Tromso站foF2日变化主峰出现在地方时正午附近;两站日侧foF2受太阳辐射流量影响较大,极光沉降粒子电离在太阳活动低年对中山站foF2日变化形态影响显著。     

南极中山站的f_0F2特征

本文利用电离层数字测高仪 (DPS - 4)所测的f0 F2和从美国NOAA和DMSP卫星观测估算的半球功率指数和午夜极光区赤道侧边界纬度等资料 ,考察中山站电离层的极区特征。结果表明 ,冬季中山站电离层内的电离生成主要取决于从磁层沉降的粒子。在太阳活动和地磁变化宁静环境下 ,磁正午极隙区内的软粒子是最主要的电离源 ,它能使f0 F2达全天的最大值 ;上、下午各有数小时处于极光带内时 ,高能粒子的电离作用也很重要 ;夜间进入极盖区后 ,电子密度则很低。夏季太阳辐射电离效应使f0 F2值比冬季增加 1- 1 .5MHz,而其日变化的最大值时间也提前了 1- 2hr。发生很大扰动时 ,极隙区和极光带的位置均向低纬方向移动。若中山站日间也处于极盖区内时 ,电子密度会大幅度下降 ,并常接收不到电离层回波的信号。在中等扰动环境下情况更加复杂。由于高纬电离层对流速度很高 ,离子 /中性分子间的碰撞复合系数就很大。热层中性大气全球经向环流对高纬电离层电子密度的增加无显著作用。磁暴期间中午从极隙区向南的等离子体对流对中山站f0 F2的增高也无明显影响。     

The high-latitude ionospheric phenomena observed by DPS-4 at Zhongshan Station, Antarctica

Ionograms, which were obtained from February 1995 to January 1999 by a Digisonde Portable Sounder-4 (DPS-4) at Zhongshan Station in Antarctica, have been scaled. The ionograms interpretation has shown various ionosphcric phcnomena occurred in the cusp region. They are particle precipitation effects in the E region. F region magnetic noon phenomena, slant Es phenomena and lacuna. F layer irregularity zone (FLIZ) phenomena, and auroral oval identification. Typical examples of ionograms and ionogram sequences observed at Zhongshan Station are displayed in this paper.     

基于分区域的元胞自动机及城市扩张模拟

元胞自动机用于模拟城市扩张具有很好的空间建模能力,通常采用的建模方式将影响因子的空间条件作为线性要素对待,而在元胞转换规则建模中考虑影响因子的空间非线性特征更逼近真实状况.该文提出一种基于分区域的元胞自动机模型,通过划分各个全局影响因子的重要性子区域,计算不同类型区域中各因子对土地利用转换的影响强度,从而得到全区域的空间非线性转换规则.利用该模型模拟东莞市1988-1993年的城市扩展过程,并与Logistic模型模拟结果对比,表明这种有空间约束条件的分区域元胞自动机模拟精度更高,能有效模拟城市扩张的空间格局.     

极光区高空物理过程与磁层-电离层耦合

极区高空物理现象之观测具有悠久历史。对极区地磁、电离层和极光现象的深入考察将地球物理的研究领域扩展到了外层空间,并提出了太阳风－磁层－电离层－热层间耦合这一重要课题。耦合物理机制的证实不仅是火箭、卫星探测的重要贡献,而且也是基于对地面雷达和遍及全球大陆的地磁台站、电离层垂测站之长期观测成果。对流电场、一区和二区场向电流、电离层扰动电流系（包括极光区电集流）,以及电导率的分布和变化乃是一有机整体,对其每一环节的深入认识均与对整体的全面了解密不可分。有关的理论和模式研究则有助于人们深入理解各个耦合过程的相互关系,以及其各发展阶段中不同物理过程的相对重要性。     

Role of blowing snow in snow processes in Qilian Mountainous region

Blowing snow is an important part of snow hydrologic processes in mountainous region, however the related researches were rare for the Qilian mountainous region where blowing snow is frequent. Using the observation dataset in 2008 snow season in Binggou wa- tershed in Qilian mountainous region, we systematically studied the energy and mass processes of blowing snow by field observation and model simulation. The results include the analysis of snow observation, the occurrence probability of blowing snow, blowing snow transport and blowing snow sublimation. It was found that blowing snow was obvious in high altitude region （4,146 m）, the snow redislribution phenomena was remarkable. In Yakou station in the study region, blowing snow was easily occurred in midwinter and early spring when no snowmelt, the blowing snow transport was dominated in this period; when snowmelt beginning, the occur- rence probability of blowing snow decreased heavily because of the increasing air temperature, melt, and refrozen phenomena. The blowing snow sublimation accounted for 41.5% of total snow sublimation at Yakou station in 2008 snow season.     

青藏铁路沿线阻沙栅栏防护机理及其效应分析

对青藏铁路沿线阻沙栅栏的流场结构、阻沙效率进行风洞模拟实验,对沱沱河路段阻沙栅栏的野外积沙形态进行观测。结果显示,气流经过栅栏时有遇阻抬升、集流加速、减速沉降区和消散恢复区。在越过栅栏后形成两个减速恢复区和两个加速区,减速区分别距地表3 cm和20 cm处,加速区分别位于近地表和35 cm高度处。随来流风速的增加,栅栏前加速区起始范围向栅栏逼近,而栅栏后恢复区起点向远离栅栏方向发展。当气流越过栅栏后风速急剧降低,导致沙粒减速沉降。随进口风速的增加,栅栏间阻沙量和越过栅栏后输出沙量呈指数关系递增。铁路沿线采用的栅栏阻沙效率达80%以上,且随风速的增加呈线性关系递减。沱沱河路段阻沙栅栏西南侧以风蚀为主,最大风蚀深度达16\^7 cm,其余区域表现为积沙,最大积沙厚度达19\^9 cm。     

西北地区春季沙尘暴气候分析及预测方法研究

利用甘肃、宁夏1955-2002年的气象实测资料, 北半球500hPa月高度场, 月平均太平洋海表温度场资料, 将沙尘暴发生的变化趋势看作每年春季的一个气候现象, 分析其发生的气候变化趋势、年代际变化以及与大气环流、海温的相关关系, 得出沙尘暴气候趋势预测的着眼点, 建立沙尘暴短期气候预测概念模型。此模型对沙尘暴发生变化趋势的预测具有一定的实用价值。     

区域双核结构模式的形成机理

双核结构模式是指在某一区域中，由区域中心城市和港口城市及其连线所组成的一种空间结构现象。它广泛存在于中国沿海和沿江地区，以及其它国家和地区中。从机理上考察，它导源于港口城市与区域中心城市的空间组合，由于兼顾了区域中心城市的居中性和港口城市的边缘性，从而可以实现区位上和功能上的互补。从形成类型看，可分为内源型和外生型2种类型的双核结构，中国和美国分别是其典型代表。对于后者，还衍生出由新旧首都构成的一种特殊的双核结构现象。双核结构的形成与流域有莫大的关系，据此可建立基于流域的双核结构形成的理想图式。流域自然条件、运输结构的改变，以及运输主通道走向等因素的综合作用，可使双核结构的形成区域由流域拓展至其它一般区域。     

Hydrographic observations from the Weddell Sea during the Norwegian Antarctic Research Expedition 1976/77

CTD observations from the southern Weddell Sea in 1977 show that Ice Shelf Water originating under the floating Filchner Ice Shelf overflows at the sill of the Filchner Depression and can be identified on the continental slope at more than 2000m depth. Intrusions of Weddell Deep Water upon the shelf are especially noticeable in the region of dense shelf water outflow and are possibly driven by the outflow. Anomalous low core temperature of Weddell Deep Water is probably related to winter convection in the Weddell Polynya. Anomalous CTD stations at the periphery of the 1976 winter polynya region indicate that deep convection phenomena, as reported by Gordon (1978), are perhaps quite common. The observations indicate that double diffusive convection is important for vertical heat transport in the central Weddell Sea.     

美国墨西哥湾岸地区石油生产综合体的形成

墨西哥湾岸是美国石油工业的核心地区。本文分析了本地区在有利的区域条件和社会、经济、技术发展要求的共同作用下,石油生产地域综合体的形成过程。分析中强调了主导部门在区域经济开发和区域经济地理研究中的意义。