COSMIC计划及掩星数据误差分析

掩星观测资料的误差特性是GPS气象学研究的热点之一,COSMIC（the Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere and Climate）计划在技术上做了很多改进,包括采用“开环”跟踪技术,以改进对低对流层掩星信号的跟踪能力,从而减小掩星数据的反演误差。本文采用2006年7月29日至12月31号的COSMIC掩星数据与全球探空资料进行对比,统计了掩星数据在不同地区、不同高度层的分布以及其折射率的误差特性,结果表明：（1）与探空资料匹配后的掩星事件主要集中在中纬度地区陆地上;在垂直方向5km以上,掩星探测趋于稳定。（2）“开环”技术的应用修正了以前掩星计划中出现在低对流层的折射率负偏差,但是却引进了折射率正偏差。在低纬地区,这种正偏差最大,在地表到1km范围内达到0．6％;随着纬度增加,正偏差减小,在中纬度地区10km以下最大值为0．3％;到高纬度地区,正偏差减小到0．2％以内。     

基于遥感的广西生态质量气象评价方法研究

以EOS/MODIS及TM/ETM卫星资料为主要数据源,对广西生态质量气象评价指标中的植被覆盖指数、水体密度指数、土地退化指数及灾害指数4个指标信息的提取进行了方法研究,并结合地面气象观测资料,以2008年第一季度为例以地市级为评价单元进行了广西生态质量气象评价,其结论对广西生态省建设工程及北部湾经济区的发展具有客观、科学的指导意义.     

苏北沿海地区土地质量地球化学评价及空间分布研究——以射阳兴桥镇为例

以江苏射阳兴桥镇1∶5万多目标区域地球化学调查成果数据为基础建立评价模型,对射阳兴桥镇耕作层土壤进行土地质量地球化学评价及空间分布研究,掌握兴桥镇土地质量现状,并对工作区农业发展规划和优质农产品种植提出合理建议。     

金川铜镍硫化物矿床亲铜元素全岩地球化学特征及其相关性分析

金川Cu-Ni硫化物矿床地处龙首山隆起带内,是中国最大、世界第三的Cu-Ni硫化物矿床。半金属元素（Te、As、Bi、Sb、Se,TABS）作为形成铂族元素矿物（PGM）的重要元素,其分布过程的控制以及对矿石成因的指示作用缺乏研究。采用全岩亲铜元素分析、背散射观测等实验方法,对各矿区不同类型的矿石进行研究。结果显示：可利用亲铜元素比值与R因子（硅酸盐岩浆/硫化物）模拟金川Cu-Ni硫化物矿床硫化物的熔离过程,定量模拟示踪金川矿石的成矿作用,Cu/Te-Te与Bi/Pd-Bi模拟结果与Cu/Pd-Pd模拟结果一致。半金属元素如Te、Bi等也可用于铜镍硫化物矿床硫化物熔离过程的模拟;半金属元素也可以指示矿石成因,R因子定量模拟分析发现浸染状矿石由硫化物熔体较快速冷凝形成,网状矿石的形成经历了硫化物深部部分熔离作用,富铜矿石由富Bi、Cu的残余硫化物熔体经冷凝结晶作用形成。     

深海原位微颗粒观测系统设计及实现

深海观测具有重要的科学意义。为此,设计了一种原位微颗粒观测系统,可以获取深海的藻类、泥沙颗粒尺寸和形状等信息,并计算其流动。整个观测系统包括水下观测子系统、在线处理子系统、岸基后处理子系统。对各个子系统的设计及实现进行了详细论证。最后依据实验室及浅海试验,验证观测系统的准确性,并优化系统设计。     

2009年和2010年夏季我国及周边地区STE模拟与对比分析

夏季是深对流多发的季节,深对流在STE(Stratosphere Troposphere Exchange,对流层-平流层交换)过程中起着重要作用。对2005-2012年夏季我国及周边地区的深对流统计发现,2009年深对流发生的次数较少,2010年深对流发生的次数较多。通过拉格朗日输送模式对2009年和2010年夏季的大气运动状态进行模拟并统计分析,发现30°N以南和以北的地区具有明显不同的平流层-对流层交换特征,30°N以北我国及周边地区TST(Troposphere to Stratosphere Transport,对流层向平流层输送)和STT(Stratosphere to Troposphere Transport,平流层向对流层输送)较为活跃,30°N以南远没有30°N以北地区活跃,但其净输送量却大致相当。在30°N以南,6-8月净输送是对流层向平流层输送。在30°N以北,6月净输送是平流层向对流层输送,7-8月净输送是对流层向平流层输送。比较深对流出现较少的2009年夏季和深对流出现较多的2010年夏季的TST和TST-STT,发现2010年6-8月这3个月的TST和TST-STT总量都超过2009年,表明2010年夏季我国及周边地区对流层向平流层的输送和净输送都强于2009年,与深对流活动的多少可能表现出正相关。     

两个中尺度对流系统的降水结构和闪电特征

对两个处于不同发展阶段的中尺度对流系统(MCS)降水结构的分析结果表明,处于初生至发展阶段的MCS,对流降水和层云降水的面积比相对较大,处于成熟至消亡阶段的MCS的相对较小。本文进一步分析了这两个MCS个例在6km高度处的雷达回波特征及其和闪电的关系,结果表明处于初生至发展阶段的MCS的绝大部分事件(闪电资料的一种)集中发生在MCS中的强对流单体回波区,而对处于成熟至消亡阶段的MCS,事件集中发生在对流区和对流云向层云转化的回波区。     

基于双目成像云底高度测量方法

采用基线长为60 m的一对数字摄像机,构成双目成像云底高度测量系统,随着数字摄像技术和立体视觉传感器的发展,尤其是双目成像视觉传感器以结构简单、使用方便、测量精度高等诸多优点而被广泛应用。通过直方图均衡化方法对图像进行增强,利用亚像素角点检测器检测角点提高测量精度,并采用归一化互相关方法进行区域相关检测寻找同名点,将外极线约束引入图像匹配过程中进行同名点粗差去除,提高测量准确度;再根据匹配特征点得到相对视差,利用摄影测量原理计算云底高度;建立三维实验室标校场对相机进行内外方位元素标校,利用星星相对位置与相机姿态角的关系对相机进行现场标校,简化标校系统提高测量精度。利用2011年5月1日—6月30日采集的样本,在北京市观象台与维萨拉生产的CL31激光云高仪进行对比试验,并对产生云底高度测量系统误差的可能原因做出具体分析。     

1961~2005年中国大雾天气气候特征

利用1961～2005年中国541个地面台站观测的能见度和相对湿度资料,分析了中国大雾时空分布特征和趋势变化特征.结果表明:中国大部分地区冬半年大雾日数明显偏多.夏半年明显偏少.其中11月最多,6月最少.在空间分布上,中国东部降水量较多的平原和丘陵年均大雾日数较多,而内蒙古大部和中国西部大部分地区年均大雾日数较少,多在1天以下.长江中下游和黄淮地区一些省市,是大雾天气多发的地区,并且具有明显正变化趋势,年大雾天气日数呈波动增多的趋势,波动的周期大约为1.5年.1982、1987、1989～2000年和2002年是大雾日数较多的年份,而1967年则是大雾日数明显偏少的年份.     

胶东诸城晚白垩世恐龙骨骼化石地球化学及埋藏学研究

胶东诸城发育了世界罕见的晚白垩世中晚期恐龙化石集群埋藏点,主要分布在诸城市东南的库沟、恐龙涧、西见屯和臧家庄。本文通过薄片鉴定、电子探针、常量、微量和稀土元素分析等方法技术,系统研究了诸城恐龙骨骼化石微观特征与地球化学特征,分析了恐龙骨骼埋藏成岩过程,厘定4个化石集群埋藏层的相对层位关系和骨骼沉积物来源方向,探讨了恐龙死亡的可能原因。研究表明,研究区恐龙骨骼化石主要矿物成分为磷灰石和方解石,也零星含有Fe、Mn、BaSO4及SiO2等矿物成分;骨骼化石和围岩主量、微量与稀土元素分析显示,CaO、P2O5、F、REE、Y、Sr和Ba、U高值且远高于围岩,其中CaO、P2O5、F、Sr和Ba的高值是由于原始骨骼组成中这些元素背景含量高,而REE、Y及U的异常高值是成岩过程中吸附作用所致;骨骼中Rb、Th、Nb、SiO2、Al2O3、TiO2、Zr、Hf含量低于围岩是由于它们属于亲沉积碎屑元素,都来自母岩的风化产物;骨骼化石中稀土元素表现为轻稀土富集型,稀土配分模式与上地壳相似,并具有Eu轻微正异常和Ce负异常特点;研究认为,骨骼与围岩较高的Sr、Ba含量及稀土元素异常系源于干旱气候与氧化环境的浅埋藏成岩作用;依据不同化石点骨骼中磷灰石矿物与方解石矿物组成的对比、骨骼与围岩主量元素分子风化率指数及REE、HREE、LREE与(La/Yb)N、(Ce/Yb)N和(La/Sm)N、δEu、δCe等参数的对比,研究区4个集群埋藏的恐龙化石层相对层位关系由下至上分别厘定为库沟、西见屯、恐龙涧与臧家庄;骨骼围岩沉积物源主要来自下伏青山群火山岩与莱阳群沉积岩的剥蚀产物;研究区上白垩统红土崖组下部不到100m厚的地层中恐龙化石异地集群埋藏层的多次出现表明,集群埋藏不是一个简单孤立事件,恐龙的死亡也可能受制于干旱气候的影响,特别是环境背景的Sr和Ba等元素有可能是环境毒素;干旱缺水、缺少食物、有毒元素散布可以导致恐龙集群死亡;骨骼在季节性洪水或阵发性泥石流的作用下由诸城西北向东南搬运和堆积。