激光雷达探测南极平流层云

１９９３年中国南极中山站的一台波长为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高度范围内的积分向后散射系数。     

南极中山站固体潮观测分析

中国南极中山站位于南极拉斯曼丘陵地区（λ＝７６°２２′Ｅ，φ＝６９°２２′Ｓ），１９９１年３月至１９９３年２月，用ＬａｃｏｓｔｅＥＴ型重力仪，在这个地区进行了为期近两年的观测，取得了６００多天的有效资料，经调和分析和流变模型、海潮负荷改正后得到：δｏ１＝１．２２５３±０．００３１，Δφｏ１＝０．７３°±０．１４°；δｍ２＝１．０７８５±０．００４５，Δφｍ２＝－３．５５°±０．２９°从资料分析的精度来看，观测资料是比较好的；但由于海潮负荷改正缺少附近海域的资料，会对最终结果造成较大的影响     

南极中山站臭氧洞期间O_3廓线的观测研究

本文主要分析了１９９５年臭氧洞期间在中山站用Ｂｒｅｗｅｒ臭氧仪通过Ｕｍｋｅｈｒ（逆转）方法观测和反演得到大气臭氧垂直高度分布的变化情况，并与Ｏ３洞闭合后及１９９５年１～３月的Ｏ３廓线测量结果进行了对比，同时还与国外测站的资料进行了对比，指出南极臭氧洞期间大气臭氧的减少主要发生在平流层下层（１４～２５ｋｍ），这说明发生在平流层气溶胶冰晶云（ＰＳＣ）表面的非均相催化反应主要发生在１４～２５ｋｍ高度。     

1988年8月下旬南极平流层暴发性增温及其与臭氧的关系

本文利用昭和基地(69°00′S,39°35′E)的探空和臭氧原始资料,分析研究了1988年8月下旬的一次南极平流层暴发性增温过程。本文分析了这一增温过程中的臭氧总量、30hPa气温、增温率及西风风速的变化关系。发现在这次南极冬季平流层暴发性增温中30hPa气温、30hPa西风风速与臭氧总量之间存在着非常好的正相关,同时发现臭氧总量的变化与30hPa增温率的变化之间存在着滞后关系。而在平流层发生暴发性增温之前,在对流层有一次大的西风扰动。由此,可以认为这次平流层暴发性增温的原因可能是对流层西风扰动引起的行星波上传,而臭氧的加热不可能是这次平流层暴发性增温的原因。     

南极中山站固体潮观测分析

中国南极中山站位于南极拉斯曼丘陵地区，１９９１年３月至１９９３年２月，用Ｌａｃｏｓｔｅ ＥＴ型重力仪，在这个地区进行了为斯的两年的观测，取得了６００多天有效资料，经调和分析和流变模型，海潮负荷必正后得到：δｏｌ＝１．２２５３±０．００３１，Δψｏｌ＝０．７３°±０．１４°；δｍ２＝１．０７８５±０．００４５，Δψｍ２＝－３．５５°±０．２９°从资料分析的精度来看，观测资料是比较好的；但由于海潮负荷     

南极普里兹湾外海大磷虾分布与现存量

本文根据１９９１／１９９２、１９９２／１９９３年度在普里兹湾外海调查的资料，进行了大磷虾水平、垂直分布的研究和资源现存量的估算。结果表明，６３°～６７°Ｓ、６８°Ｅ沿线是大磷虾群分布较密集的海区，在调查海域内大磷虾群主要分布在７０ｍ以上的水层中。１９９１／１９９２，在１５０５３３．９ｋｍ２调查海域内的大磷虾资源现存量为１．６９９×１０６ｔ；１９９２／１９９３，在１２５７４０．７ｋｍ２调查海域内的大磷虾资源现存量为４．０４３×１０６ｔ。     

东南极中山站地区大地电磁测深研究

对中山站附近２个大地电磁测深点的数据处理结果表明，拉斯曼丘陵地区的岩石圈厚度为１４０ｋｍ，在地壳内２２ｋｍ处有一高导层     

南极臭氧洞期间中山站和昭和站大气臭氧的中期振荡特征

本文用１９９３和１９９４年７～１２月中山站及昭和站大气臭氧观测资料和１９９３年７～１２月中山站地面温度、气压及戴维斯站探空资料，对南极臭氧洞期间中山站和昭和站的中期振荡特征进行了研究。结果表明：准一周和准二周振荡是南极地区大气臭氧和各层次温压参数普遍存在的两种主振荡周期，且在不同年份其振荡强度也有所不同。在中山站和昭和站地区，１９９３年大气各参数的准二周振荡强度大于准一周振荡，准一周和准二周振荡都是由西向东传播的；而在１９９４年则除准一周振荡外未出现准二周振荡。在普里兹湾地区平流层中下部臭氧和等压面高度、温度准一周和准二周振荡的位相差很小，振荡是同时发生的。准一周和准二周振荡都可以由上而下或由下而上地穿越对流层顶，平流层和对流层的中期振荡有着密切的关系。准二周振荡是大气中普遍存在的一种天气尺度的中期振荡，在不同地区可以对应不同的天气实体。在南极地区，大气臭氧总量的准二周振荡可能是极涡本身固有振荡的反映，而周期较短的准一周振荡则可能是外来扰动强迫振荡的反映。     

北半球冬季纬向平均环流的结构及对我国气候的影响

冬季对流层纬圈平均纬向风 (u)最主要的模态表现为两个相反符号的极值中心 ,一个在 30°～ 35°N之间 ,另一个则在 5 5°N。与此相联系的纬圈平均高度场最突出的模态也是有两个相反符号的中心 ,一个在 40°N附近 ,另外一个则在 6 5°N附近。因此 40°N和 6 5°N纬圈平均位势高度的差可以很好定义西风指数。西风环流的强弱不仅对北半球的气候有显著影响 ,对我国冬季的气温和降水也有显著关系。在高指数环流盛行的年份 ,我国普遍气温偏高。 16 0个站平均气温与西风指数的相关系数达到 0 .6 3。同时华北及以南降水增加 ,其中黄土高原、关中平原及以东地区相关最显著。 16 0站平均降水量与西风指数的相关达 0 .38。高指数年份里 ,西伯利亚高压和东亚大槽都减弱 ,低指数年份则增强 ,因此影响我国冬季气候     

南极中山站NO_2的观测及平流层NO_2与O_3的关系分析

利用Ｂｒｅｗｅｒ臭氧仪对南极中山站上空的Ｏ３、ＮＯ２柱总量及平流层Ｏ３、ＮＯ２含量进行了长期观测研究，分析了１９９３～１９９５年，尤其是１９９５年南极臭氧洞和非臭氧洞时期ＮＯ２柱总量及平流层ＮＯ２含量的季节变化及与Ｏ３含量的关系，指出平流层ＮＯ２含量的减少是造成南极臭氧洞成因和近年来不断加剧的一个主要原因。     

The observations on Polar Stratospheric Clouds at Zhongshan Station，Antarctica

ＴｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｏｎＰｏｌａｒＳｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｉｃＣｌｏｕｄｓａｔＺｈｏｎｇｓｈａｎＳｔａｔｉｏｎ，ＡｎｔａｒｃｔｉｃａＳｕｎＪｉｎｈｕｉ（孙金辉）；ＸｉａＱｉｌｉｎ（夏其林）；ＱｉｕＪｉｎｈｕａｎ（邱金桓）ａｎｄＬｕＤａｒｅｎ（...     

微脉冲激光雷达反演半干旱区气溶胶消光系数方法

利用位于甘肃省榆中县兰州大学半干旱区气候与环境观测站的微脉冲激光雷达2008年春季的有效观测数据,对微脉冲激光雷达在半干旱区应用时不同反演方法的差别、参数的选取以及反演结果的差异及可能出现的原因进行了讨论。认为Klett法和Fernald法均能反映出大气气溶胶垂直分布的空间和时间特征,且结果较为一致。在晴朗无云及沙尘天气时,两种方法对于低层大气气溶胶消光系数反演结果基本相同,在接近实际探测高度时结果差异较大。有云天气下,Fernald法对于低层气溶胶的消光系数的反演结果同Klett法相比较小,在接近实际探测高度时差异较大。实际应用中,在半干旱地区利用微脉冲激光雷达对气溶胶消光系数进行反演时,对于高层气溶胶的信息获取,采用Klett法更为合理。     

The distribution and standing crops of Antarctic krill in the Prydz Bay region during the austral summer of 1991/1992 and 1992/1993

ＴｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｓｔａｎｄｉｎｇｃｒｏｐｓｏｆＡｎｔａｒｃｔｉｃｋｒｉｌｉｎｔｈｅＰｒｙｄｚＢａｙｒｅｇｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅａｕｓｔｒａｌｓｕｍｍｅｒｏｆ１９９１／１９９２ａｎｄ１９９２／１９９３ＣｈｅｎＸｕｅｚｈｏｎｇ（陈雪...     

激光雷达在沙尘观测中的应用——2004年春季北京和呼和浩特沙尘天气的解析

2004年春季（2003年12月至2004年5月）利用激光雷达在北京和呼和浩特对沙尘天气进行了连续观测。利用激光雷达的数据导出了沙尘和大气污染物气溶胶消光系数的关系,对两个地点的沙尘天气特征和大气污染特征进行了探讨。该期间在呼和浩特观测到较大型的沙尘事件（消光系数大于0.3·km-1）有9次,这些起源于蒙古国/内蒙古的沙尘事件晚于呼和浩特6~10 h在北京被观测到。在呼和浩特观测到的沙尘云块的高度普遍较低（由地表至高空1~2 km）,而在北京较高一般可达到2~4 km,同一沙尘事件的最高浓度（消光系数）是呼和浩特高于北京。在北京观测到的沙尘天气共有17次,其中包括数次小规模的沙尘事件在呼和浩特未观测到。从北京及呼和浩特的观测结果可以看出,北京地区3~5月沙尘的背景浓度高于呼和浩特,北京地区具有明显的区域规模大气污染特征,而呼和浩特只具有局部规模的大气污染特征。     

大连地区一次沙尘过程的激光雷达观测研究

利用激光雷达、PM10观测、地面及探空等综合观测资料,针对大连地区2006年4月7—8日的沙尘过程,基于Fernald积分法反演了沙尘过程气溶胶消光系数,分析了沙尘过程的时空分布特征及沙尘气溶胶的垂直结构,并对沙尘严重影响地面的原因进行了初步探讨。结果表明,激光雷达探测可以精确反映沙尘气溶胶的垂直结构和时空变化信息,并且能弥补人工气象观测的不足;此次沙尘影响高度较低,主体过境时沙尘层中心高度小于0.5 km。沙尘层内消光系数最大达到0.96 km-1;激光雷达反演得到的180 m高度处的气溶胶消光系数与地面PM10浓度吻合较好;沙尘影响地面时,地面PM10浓度增大,相对湿度明显降低。大气低层逆温和近地面风速等气象条件对沙尘影响地面的时间和程度有很大作用。     

基于卫星遥感的中国西北地区沙尘天气发生机理及传输路径分析

利用CALIOP/CALIPSO以及OMI/Aura卫星资料,结合HYSPLIT后向轨迹模式,分析了2009、2010、2011年4月下旬西北3次沙尘暴过程中高空流场分布、沙尘气溶胶的垂直分布以及输送气流轨迹.蒙古气旋和冷锋是导致沙尘天气的主要系统,在对流层的中下层区域,沙尘气溶胶在混合型天气系统下主要分布在0～7 km,自西向东移动;在纯冷锋型天气系统下,沙尘气溶胶则主要分布在0～4 km,自西向东南移动;两种天气系统在发展最强烈时,沙尘气溶胶的垂直分布高度均在3 km以上,退偏振比为0.5左右,双波信号比为1.0以上;在沙尘天气减弱时,沙尘气溶胶的垂直分布高度在0～2 km,退偏振比为0.3,双波信号比为0.8左右.混合型天气沙尘气溶胶主要垂直分布高度为3～7 km,较纯冷锋型沙尘粒子高.     

基于CALIPSO星载激光雷达的中国沙尘气溶胶观测

基于2006年6月至2012年5月无云条件下CALIPSO星载激光雷达观测资料,分析中国典型地区（塔克拉玛干沙漠、柴达木盆地、戈壁区和华北）沙尘气溶胶分布。结果表明：塔克拉玛干沙漠和戈壁区为沙尘天气发生频率高值区,且前者在各高度层的沙尘发生频率都大于后者。沙尘发生呈季节性分布。塔克拉玛干沙漠在春季沙尘发生频率最大,抬升最高可至10 km,冬季频率最小,高度最低,主要分布在3 km以下。戈壁区在春季沙尘发生频率、抬升高度最大,冬季抬升高度最低,但低层发生频率大于夏、秋两季。在塔克拉玛干沙漠,沙尘光学厚度春季最大约为0.44,冬季最小约为0.17,春,冬季消光系数峰值最大,可达0.25 km^-1,且随高度的递减率大于夏,秋季。在戈壁区和柴达木盆地,沙尘光学厚度春季最大、秋季最小。在华北,沙尘光学厚度春季最大、夏季最小,消光系数在2 km以上春季最大,这主要是由于春季远距离高空传输到华北的沙尘量最多。塔克拉玛干沙漠与柴达木盆地的退偏比为0.2~0.35,戈壁区为0.16~0.28,可能是由于塔克拉玛干沙漠的物质组成与柴达木盆地相同,而与戈壁区不同。华北因低层沙尘与其他气溶胶混合导致退偏振比廓线随高度递增。4个区域对流层上部退偏比全为0.2,表明高空气溶胶可能为来自相同源区的沙尘。     

中国西北地区气溶胶的三维分布特征及其成因

利用CALIPSO卫星遥感资料研究中国西北地区气溶胶的三维分布,分区域按类别讨论气溶胶的出现频率和气溶胶光学厚度（AOD）,并在此基础上,结合MERRA-2再分析数据探讨形成原因。结果表明：中国西北地区气溶胶含量较高,以沙尘和污染性沙尘为主,主要分布在塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠和甘肃-内蒙古一带。气溶胶的出现频率季节变化不大,大气中气溶胶含量及其三维分布则有明显的区域性差异和季节变化。夏季,由于大气上升运动明显,气溶胶分布较高,部分气溶胶可以被输送到天山山脉、青藏高原主体,甚至8 km的高空。塔克拉玛干沙漠的气溶胶以自然沙尘为主,主要分布在4 km以下,受地形影响该地区局地环流明显,三维分布主要取决于局地排放和垂直输送,AOD的季节变化与沙尘排放一致,春季>夏季>秋季>冬季。古尔班通古特沙漠和甘肃-内蒙古一带的气溶胶消光系数较小且分布零散,气溶胶种类复杂,除了自然沙尘还有大量的污染性沙尘（出现频率约为0.15,AOD约为0.03,甚至可以大于自然沙尘）、污染性大陆气溶胶和烟尘。这是因为,这些地区受局地排放和远距离输送的共同影响,上游气溶胶在西北风的作用下输送而来和局地排放的气溶胶混合并继续向下游输送,沙尘气溶胶经过远距离输送变性为污染性沙尘。