东亚地区气象参数卫星遥感反演理论和方法研究I:ISPRM和SRRM

文中对10a来改进的同步物理反演方法（ISPRM）实践与发展进行了总结。在不违背先验信息和卫星测值之间独立的原则下,所做的改进都是针对这类非适定反演问题的欠定性（under－determinedness）进行的。由适定反演理论知道,正演是反演的基础,又是卫星辐射率测值输入和反演结果输出之间的桥梁。为了获得好的正演,就必须竭尽可能充分利用一切可以使用的先验信息,把非适定反演问题转化成适定的反演问题,从而通过Ridge回归或Bayes反演过程,把先验信息、理论模拟信息和卫星探测信息三者最佳地结合起来,以最大限度减少这类反演问题的欠定性对数值解的影响。     

外核黏性对地磁场发电机数值模型的影响

地磁场发电机过程由数学方程组和输入参数所控制.为研究发电机参数对系统的影响,本文使用MoSST模型模拟了在外核黏性ν变化下发电机模型的输出.通过使用跨越近3个量级的ν值,着重研究了各物理场及其典型尺度随黏性的变化.发现黏性变化显著影响流场;磁场随ν增加而近乎单调减小,但变化幅度不超过30%;温度扰动随ν增加而小幅（6%）单调增加.经过拟合,得到外核流速u和黏性ν的比例关系：u~ν^0.49.流速随黏性增加的现象本质上是由于黏性增加打破了Taylor-Proudman约束,使得临界Rayleigh数减小,从而在相同的驱动力下带来了流速的增加.此外,作用力平衡分析发现,随着ν的变化,系统在几种平衡模式间切换.通过与之前比例关系的研究对比,本研究支持在一定范围内,磁场与黏性关系不大的结论;但反对流速与外核黏性无关的假设.     

基于交叉证认的海洋磁力测量数据小波去噪研究

针对海洋磁力测量数据中存在的高斯噪声,采用基于交叉证认的小波阈值去噪方法进行噪声去除。首先对磁力数据进行小波分解,利用交叉证认方法自动识别小波分解的信号层与噪声层,然后对噪声层小波系数进行阈值处理,进一步提取噪声层中的有用信息,最后进行小波重构得到去噪信号。同时提出了一种改进阈值处理函数,能够改善传统软、硬阈值函数存在的缺陷,提高重构信号的精度。实验分析表明,当噪声水平小于1.5nT时,相比于传统软、硬阈值函数的小波阈值去噪方法,该方法可更好地去除海洋磁力数据中的高斯噪声,并可较好地保留数据中的有用细节信息,使数据质量得到提高。     

METOP星载干涉式超高光谱分辨率红外大气探测仪(IASI)及其产品

为了深入了解国际卫星红外大气探测仪器的新特点,以欧洲METOP卫星装载的超高光谱红外大气探测仪(IASI:Infrared Atmospheric Sounding Interferometer)为例,介绍卫星红外探测仪研发背景、仪器特征和数据产品处理,并与第1个高光谱大气红外探测仪(AIRS:Atmosphenic Inftared Sounder)作了比较分析.采用干涉分光技术的IASI为地球大气遥感提供了丰富的研究资料,可用于反演大气、海洋、云和大气成分,对我国风云卫星的高光谱红外大气垂直探测仪器的研发具有重要参考价值.     

气象卫星对大兴安岭森林大火的监测

1987年5月6日至6月2日在我国黑龙江省大兴安岭林区发生了一场历时28天的特大森林火灾,损失惨重。国家气象局卫星气象中心监测了这场大火的全过程。     

RNA干扰技术与对虾病毒病防治

RNA干扰,是1种由双链RNA引发的转录后基因沉默现象.作为1种有力的反向遗传学研究工具,RNA干扰被广泛用于阻断各种基因的表达.建立在RNA干扰技术基础上的基因治疗,被认为是治疗病毒性疾病的有效手段.在水产科学领域,RNA干扰在对虾病毒病控制上的应用近几年受到广泛的关注.病毒性疾病已经在世界范围内给对虾养殖业造成了严重的经济损失,目前还没有有效的控制手段.利用RNA干扰技术控制对虾病毒的侵染,是一个很有前途的方法.本文综述RNA干扰技术在对虾病毒病防治中的最新进展,并对RNA干扰技术控制病毒侵染的可能性进行探讨.     

用应用需求数据库评估卫星观测能力

卫星应用需求分析是气象卫星规划和研制十分关键的第一步。为了搞好21世纪的全球气象卫星发展规划,WMO和CEOS从1996年开始征集全球对地观测卫星的应用需求和建立卫星需求数据库,创立了国际通行的RRR程序方法,建立了全球对地观测卫星应用需求数据库。文章介绍了WMO/CEOS卫星应用需求数据库的RRR程序方法和数据库的部分内容,着重介绍和评述了建立卫星应用需求数据库以及基于卫星需求数据库进行卫星观测能力定量评估的方法,为中国气象卫星应用需求数据库的建设创造有利条件。     

基于L0梯度平滑与图像分块聚类的海天线检测

海天线检测在海洋工程安防活动中具有重要的意义，真实海洋环境中的海天线检测易受云朵、海浪、光照变化、目标遮挡物、边界模糊等外界干扰。为了实现对真实海洋环境中海天线的检测，本研究提出一种基于L0梯度平滑和图像分块聚类的海天线检测算法。首先，对图像进行L0梯度平滑滤波，以增强海天线边缘，弱化非海天线因素干扰；接着，将图像沿着竖直方向分割成若干等宽图像块，以降低整体环境干扰，加强局部海天线检测效果；然后，通过Canny算子和霍夫变换提取每个分割图像块中的直线段；最后，采取K means聚类算法提取每个图像块中的海天线段，拟合生成完整海天线。实验结果表明，在真实的海天线数据集中，本研究方法获取的矩形框重叠率平均精度为93.22%，角度差平均精度为7.66%，均高于文中选取的近年典型对比算法。满足实际海天线检测抗干扰强、准确率高、适应性广等要求。     

2021年5月22日玛多MS7.4地震震前岩石圈磁场变化特征分析

本文利用2019年和2020年两期的全国流动地磁矢量数据,针对玛多M_S7.4地震震中附近的岩石圈磁场空间分布,分析研究了岩石圈磁场各个分量的震前变化特征。结果表明,玛多M_S7.4地震发生前,震中附近的岩石圈磁场分量均发生了不同程度的变化:震中位于各分量的弱变化区域和零变线附近;震中位于各分量的高梯度带和低梯度带之间。本文证实了地震发生前会引起岩石圈磁场变化这一现象,并总结了震前地磁分量的变化特征,为今后强地震（尤其是M≥7.0地震）的震磁关系研究提供了一个震例参考。      

杭州湾沉积物中硫酸盐—甲烷转换带内的碳循环

杭州湾海底沉积物中蕴藏着大量的浅层生物气,作为温室气体CH4的重要载体,研究其甲烷厌氧氧化(AOM)及相关碳循环过程,对正确评估浅层生物气的生态环境效应具有重要的科学意义。通过对YS6孔柱状沉积物孔隙水、顶空气等地球化学参数的测试分析,基于质量平衡和碳同位素质量平衡原理,利用"箱式模型"定量研究了硫酸盐—甲烷转换带(SMTZ)内的碳循环过程。结果表明:SMTZ位于海底约6～8 mbsf沉积层,其内部碳循环过程除了包含有机质的硫酸盐还原(OSR)、AOM和碳酸盐沉淀(CP)反应外,还隐藏存在"AOM生成的溶解无机碳(DIC)"产甲烷反应(CR),反应速率分别为9.14、7.42、4.36、2.72 mmol·m~(-2)·a~(-1),而有机质降解产甲烷反应(ME)未发生。各反应对SMTZ内孔隙水DIC的补充贡献率为OSRAOMME,而对DIC的消耗贡献率CPCR。深部含甲烷沉积层向上扩散而来的CH4并不是驱动SMTZ内部SO42-还原的唯一电子供体,CR和OSR反应亦是导致进入SMTZ内硫酸盐扩散通量大于甲烷的重要因素,且SMTZ下边缘沉积层出现明显的13CH4亏损亦与CR反应有关。本研究认为,定量评估海底沉积物中AOM作用的相对强弱时,SMTZ内可能存在的"隐藏的"产甲烷作用(如CR、ME等)不能忽视。