冰云光学特性与等效球Mie理论的误差分析

用改进的射线光学理论和等效球Ｍｉｅ理论，计算了若干冰晶和冰晶尺度分布在太阳光谱区中一系列波长上的光学特性和散射特性，详细分析了Ｍｉｅ散射计算的误差，并假定冰云光学特性有１０％误差的情况下，用Ｄｅｌｔａ－Ｅｄｄｉｎｇｔｏｎ近似对所引起的冰云辐射特性的误差进行了数值试验。结果表明，沿用已久的等效球Ｍｉｅ理论因计算冰云光学特性在波长小于２．６μｍ波段误差过大，将引起冰云辐射特性有显著误差，最后提出了计算冰云光学特性的新方案。     

卷云中冰晶粒子的单次散射参数

利用射线光学理论和等效球Ｍｉｃ理论，计算了卷云中六棱状冰晶和六角片状冰晶及两种假设冰晶谱的单次散射参数，并对两种计算结果进行了详细分析和比较、得到一些有用的结论。     

降水层状水云的光学特性及其参数化

本文根据Mie散射理论计算了分别由7种不同谱分布构成的四种降水层状水云的单次散射反照率、不对称因子和削弱系数,给出它们的参数化公式,考虑的波长范围是0.3μm～4.7μm的太阳辐射。对光学厚度参数化公式用Stephons的列表数据进行了检验,结果表明拟合精度很高。     

北京市人口密度空间分布及其尺度特性研究

利用北京市第六次人口普查数据,在对人口统计数据进行空间化处理的基础上,分析了城市人口密度分布的统计特征及其空间自相关性,充分证明了北京市人口密度分布具有非常强烈的空间自相关性,并已经凸显出城市人口密度多核心分布模型的特征;在对人口统计数据进行格网化处理的基础上,分析了6种不同尺度下北京市人口密度空间分布的统计学特性和空间自相关性,证明了北京市人口密度的空间分布具有尺度特性;本文进一步对尺度特性影响下的人口密度空间分布特性空间自相关性进行了对比研究,从而揭示出空间自相关性与尺度变化间的规律。     

随机取向小冰晶多色粒子在红外谱区光散射的线偏振特征

用有限长圆柱状模拟小冰晶的非球形性，用T－矩阵理论研究了随机取向小圆柱状冰晶多色粒子光散射的线偏振特征，强调了在红外谱区波长从大气红外短波窗区（λ=3.979μm)到远红外λ=30μm的光散射，考虑了31种粒子的谱分布和10种圆柱状纵横比。广泛的计算结果表明，圆柱状小冰粒在红外谱区的线偏振强烈地依赖于波长和折射指数、粒子的纵横比和谱分布。与文献中类似的工作比较，获得了一些新的和有意义的结果。     

坐标转换参数之间的相关性解析

基于公共点点位信息可以反解两空间直角坐标系间的坐标转换参数。利用点位信息对平移、旋转和缩放参数的贡献特性进行分解：首先,利用坐标重心化分离平移参数;其次,对重心化后的点位分别独立解算尺度因子和旋转矩阵;进而对坐标转换参数之间的相关性进行理论分析。并研究了其他非点位信息在转换参数解算中的贡献和使用方法。     

温度对平流层气溶胶光学常数及辐射特性的影响

本文阐述平流层气溶胶的光学常数在不同温度下取值时,用Mie散射理论对不同浓度的平流层气溶胶红外波段的辐射特性进行的计算和分析。分析结果表明:在卫星遥感中,由温度引起的平流层气溶胶光学常数的变化对某些红外波段的平流层气溶胶辐射特性的影响是不容忽视的。     

卫星天线相位中心改正模型对参考框架转换中尺度参数的影响分析

计算了7个IGS分析中心第二次重新处理单天解与IGS14之间的尺度参数,并采用极大似然方法对其进行分析,比较两种GNSS卫星天线相位中心改正模型对尺度参数序列噪声模型、平均偏移量、速度及季节性信号的影响。结果表明,所有尺度参数的随机特性均可由白噪声加幂律噪声较好地描述,不同分析中心的尺度参数速度值在-0.22～-0.15 mm/a之间变化,尺度参数的周年信号显著,半周年信号相对较弱;卫星天线相位中心改正模型的变化对尺度参数的平均偏移量影响显著,对其随机特性、速度及季节性信号影响较小。     

大气气溶胶光学特性与遥感图像光谱相关性分析

大气气溶胶对气候变化有重要的影响,由于观测资料缺乏,遥感成为越来越重要的研究手段。通过对气溶胶粒子的散射和反射特性分析表明,气溶胶的光学特性因气溶胶的成分和入射光波长的不同而不同,利用这些光谱差异,可以通过遥感方法进行光学厚度的反演,进而研究气溶胶的运动及分布、气候效应等特征。气溶胶中不同的粒子尺度及组成使其散射光学特性有较大的差异,2.1μm(或2.2μm)波段处的光谱反射率受尘粒气溶胶的影响较大;气溶胶具有时空变异特征;气溶胶在大气层上界(TDA)的辐射强迫表现为正效应,在单粒子反射率(SSA)的某一区间,其净效应因云状大小、表面反射率以及垂直气溶胶和云的分布的变化而变化,它通过影响云的凝聚核和半向效应而具有间接辐射强迫效应,另外它与臭氧的含量具有密切关系;在气溶胶信息的获取中,太阳光度计观测是一种重要手段,遥感正成为研究气溶胶越来越重要的途径。     

用球函数展开法求解轴对称稳恒磁场

本文用球函数展开法推导出计算轴对称三维稳恒磁场矢势的公式，应用该公式既能计算电流分布区域外部的磁场，又能计算电流分布区域内部的磁场。最后给出了应用文中公式求解轴对称稳恒磁场的具体例子。     

北极海冰的基本特征

本文应用1953～1984年的北极海冰资料,分析各区海冰的季节变化、年际变化、自相关特性及互相关特性。认为Ⅰ区海冰占有最大权重,又具有较大的方差,在全区海冰中起着重耍作用。冬季,各区海冰相互关联,其余季节,基本上相互独立。各区海冰均提供了气候“贮存”机制,一个季节的冰能影响下一个季节冰的特性;冬季的贮存能力大于夏季,春秋次之;Ⅱ区和Ⅳ区冰的持续性优于Ⅰ区 。     

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基于GRACE时变重力场反演南极冰盖质量变化

利用UTCSR发布的GRACE Level-2 RL04版本2003-01—2008-08月的重力场模型估计南极冰盖质量变化。由于GRACE提供的C20项不准确,利用SLR测得的C20项进行替换。对于经度方向上出现的条纹状信号,采用去相关滤波处理。选择去掉其中某一个月的位模型重新反演南极冰盖质量变化,发现相同区域的质量变化率并没有发生很大的变化。联合得到的位模型、滤波技术以及ICE-5G冰后回弹模型观测到的西南极Amundsen地区和南极半岛的冰盖质量消融现象,其等效水高变化分别为-5.28±0.95 cm/a、-1.82±0.77 cm/a;而Ronne冰架以及东部Enderby地区冰盖质量在增加,分别为1.42±0.69 cm/a、1.43±0.72 cm/a。与已有研究结果比较发现：西南极冰盖质量在加速融化,而Ronne冰架以及东部Enderby地区冰盖等效水高变化率没有发生大的变化。     

作为随机振动的海冰变化模型

本文从B.Saltzman的海温—海冰模式出发,得到了一个描述海冰范围变化的随机气候模型,接着对模型的性质进行了一些分析和讨论,并把从模型得到的模拟谱与计算的南极海冰扩展范围的观测谱做了比较。     

合成孔径雷达干涉测量原理与应用

合成孔径雷达（SAR）是一种微波相干成像方法，应用不同波段的雷达信号可以对地球表面不同的散射特性成像。合成孔径雷达干涉（InSAR）是将两个不同轨道位置或不同时间获得的复数SAR数据进行相位差分处理，从这些差分干涉数据中可以提取特别有用的信息，用于绘制地形图，测量诸如地震、火山、冰川运动等造成的地形变，研究植被覆盖特性、洋流等。介绍了InSAR的基本原理与应用，并对影响干涉结果的一些重要因素进行了分析。     

Study on Optical Properties of Unpigmented Suspended Particles,Yellow Substance and Phytoplankton Algae in Taihu Lake

The optical properties of a waterbody are subjects of research on limnological hydrooptics. The optical properties of, and parameterization methods for, three impurities in Taihu Lake, namely unpigmented suspensions, yellow substance and phytoplankton algae, are analyzed in detail in this paper dealing with the optical types of Taihu Lake waters both in winter and in summer. The results showed that : 1 ) The optical parameters of suspended particles can be calculated by the application of Mie Theory; 2) The absorption of yellow substance decreases exponentially with increasing wavelength, with the mean value of decreasing rate being about 0.014 nm^-1 ; 3) Taihu Lake waters appeared to be of type PY in winter, with suspended particles and yellow substance being the dominant light absorbers, and type CPY in summer, with suspended particles, yellow substance and phytoplankton algae being the dominant light absorbers; 4) In winter or summer, unpigmented suspension has the main effect on the scattering property of Taihu Lake waters.     

用微机进行Mie散射算法研究

本文介绍在东海微机上用伦茨算法计算Mie级数的系数,其计算程序已运行成功。计算结果表明此法可使误差传播显著减小,计算精度提高,降低了对微机内存客量的要求,同时,本文得到的计算结果与国外公开发表的计算结果达到同样精度。     

Mechanical and numerical models for sea ice dynamics on small-meso scale

On small-meso scale, the sea ice dynamic characteristics are quite different from that on large scale. To model the sea ice dynamics on small-meso scale, a new elastic-viscous-plastic （EVP） constitutive model and a hybrid Lagrangian- Eulerian （HLE） numerical method are developed based on continuum theory. While a modified discrete element model （DEM） is introduced to model the ice cover at discrete state. With the EVP constitutive model, the numerical simulation for ice ridging in an idealized rectangular basin is carried out and the results are comparable with the analytical solution of jam theory. Adopting the HLE numerical model, the sea ice dynamic process is simulated in a vortex wind field. The furthering application of DEM is discussed in details for modeling the discrete distribution of sea ice. With this study, the mechanical and numerical models for sea ice dynamics can be improved with high precision and computational efficiency.