基于FTIR和MODIS数据估算新疆沙漠宽波段地表比辐射率

基于FTIR和MODIS数据,建立了新疆沙漠宽波段（8～13.5 μm）地表比辐射率的最优估算模型。首先,利用傅立叶变换热红外光谱仪观测的塔克拉玛干沙漠地表比辐射率光谱数据,结合同期MODIS温度/比辐射率产品MOD11A1的29、31和32波段比辐射率值和MOD09A1的第7波段反射率值,建立宽波段地表比辐射率估算模型,并分别采用观测数据和光谱库数据验证了模型的精度,估算结果的均方根误差分别为0.0041和0.0081。其次,选择最优估算模型,利用MODIS数据,估算了新疆4个沙漠的宽波段地表比辐射率,得到了沙漠地表比辐射率的空间分布特征。结果表明：塔克拉玛干沙漠和库鲁克库姆沙漠气候干燥稳定,地表比辐射率分布较为均匀,范围为0.850～0.915;古尔班通古特沙漠受到植被和地表水分的影响,比辐射率空间分布不均匀,范围为0.890～0.915;库木塔格沙漠的地表比辐射率分布与其羽状地表类似,范围为0.860～0.910。     

太钢防震观测站大地电场观测系统运行评价

从地电场观测原理出发,在概要分析地电场观测系统的基础上,着重介绍太钢防震观测站ZD9A地电场观测系统的运行状况,并对地电场观测数据进行相应的分析。表明,太钢防震观测站地电场观测系统运行稳定可靠,可为地震前兆研究提供相应信息。     

CINRAD/CC雷达技术指标测试方法

以CINRAD/CC型新一代天气雷达为例,结合中国气象局新一代天气雷达测试大纲要求,对新一代天气雷达技术指标的测试方法进行总结,给出了雷达各项技术指标测量时的雷达状态、测试框图、测试步骤等,并对测试过程中的注意事项进行了详细说明,以期为从事新一代天气雷达工作的技术人员提供参考。     

基于DEM的分布式融雪汇流模型关键算法和实现

根据小流域和高分辨率DEM数据的特点,在获得栅格单元的坡度、坡向、水流流向、平均流速等相关特征信息并且建立流域的汇流网络之后,建立了一种具有时空特征的基于DEM的分布式融雪汇流模型.在模型中提出了"单元时段"的概念,将其设置为大小可调的参数为模型在现实中的应用提供了极大的便利,给出了模型中的融雪汇流流向出口断面的时间长...     

新疆沙漠地区地表宽波段比辐射率遥感估算

地表比辐射率是估算地表温度以及地表长波辐射的一个重要参数,为了解决遥感影像反演地表比辐射率在裸地的精度不足问题,本文在新疆沙漠地区利用2类数据：① 傅里叶变换热红外光谱仪（FTIR）数据,在2013年、2014年秋天沿2条穿越塔克拉玛干沙漠的沙漠公路测量得到25个点的地表比辐射率数据;② 与FTIR数据同时期的MODIS温度/比辐射率数据MOD11A1、MOD11B1和反射率数据MOD09GA以及反照率数据MCD3A3,利用这2类数据为数据源,估算新疆沙漠地表比辐射率。首先,重新估算了基于MODIS宽波段比辐射率（BroadBand Emissivity, BBE）方程的系数和基于GLASS（Global L And Surface Satellite）BBE方程的系数,由此获得了GLASS BBE和MODIS BBE的修正方程。其次,将修正前后的GLASS BBE与FTIR和MODIS BBE作对比,发现其精度显著提高：① 与FTIR数据对比,修正前后的GLASS BBE方程的决定系数R²值从0.42增加到0.95,均方根误差（RMSE）和偏差（Bias）分别减少了1和3个数量级;② 与MODIS BBE方程数据对比,修正前后的GLASS BBE的R²值从0.69增加到0.91,RMSE和Bias分别减少了1和2个数量级。因此,修正后的基于GLASS和MODIS的BBE方程,极大地提高了遥感影像对裸地尤其是沙漠地区地表比辐射率的反演精度。使用修正后的GLASS BBE方程反演出新疆3个沙漠地区的BBE分布特征。结果表明,塔克拉玛干沙漠由于土地类型较为单一,其BBE值主要为0.88~0.92,而古尔班通古特沙漠以及库姆塔格沙漠受到地形、植被等的影响,BBE值稍微偏高,分别为0.89~0.95和0.89~0.94,沙漠周边稀疏植被区及其边缘地区的值范围为0.95~1.00。本文基于GLASS和MODIS的适用于新疆沙漠的BBE方程,为陆面过程的研究与模拟提供了支持。     

植被对干旱趋势的影响

历史干旱事件的观测和数值研究表明,植被可通过地—气水分、能量和其他通量交换影响和反馈干旱.本研究旨在了解气候变化情形下植被对干旱趋势的影响和机制.应用美国大陆七个动力气候降尺度区域气候变化情景,计算和分析了现在和未来的干旱指数、空间分布和季节变化.通过比较同一气候区两种植被类型区域干旱强度和频率理解植被的影响.集成分析结果表明,未来美国干旱很可能增加,其中大平原中部所有季节都很显著,而东南和西南地区夏秋更为显著.植被对干旱趋势的影响和气候区有关.在温暖和潮湿/干燥气候区,林地(草地)未来干旱强度和频率的增幅大于对应的农田(荒漠)区域,因此植被可以放大未来干旱的风险.相反,在寒冷和潮湿气候区,林地(草地)区域未来干旱强度和频率增幅较小,表明植被放大未来干旱的作用可能只在某些气候情形下出现.这种植被对未来干旱影响的复杂性和对气候区的依赖性对气候模式提供可靠的干旱模拟和预测及森林管理部门制定适应和减缓气候变化的策略提出了新的挑战.     

古尔班通古特沙漠及周边区域冬季大气边界层高度对地表积雪的响应

古尔班通古特沙漠是中国唯一冬季存在长期积雪的沙漠,在此特殊地理环境下,沙漠及周边区域冬季雪深和边界层高度的时空变化特征和相互关系尚未明确。本文利用1980—2019年SMMR（Scanning Multichannel Microwave Radiometer）、SSM/I（Special Sensor Microwave/Imager）、SSMI/S（Special Sensor Microwave Imager/Sounder）被动微波遥感雪深数据、古尔班通古特沙漠腹地雪深观测数据和ERA5再分析资料（the Fifth Generation ECMWF Reanalysis）边界层高度数据,分析了沙漠及周边区域冬季雪深和边界层高度的时空变化特征与相互关系。结果表明：古尔班通古特沙漠及周边区域冬季雪深年均值为8.45 cm,整体呈现东北部和南部积雪较深,其他区域积雪较浅并呈现出由沙漠中心区域向四周逐渐减少的特点,雪深在古尔班通古特沙漠及其东北、南边的邻近区域呈升高趋势,剩余地区呈下降趋势。古尔班通古特沙漠及周边区域冬季边界层高度年均值为105.54 m,呈现东南部和西北部高,中心沙漠区域、东北部、西南部较低的特点,边界层高度在沙漠及周边区域升高而其他区域降低。古尔班通古特沙漠的冬季雪深和大气边界层高度时空变化整体呈负相关,其中93.17%以上的沙漠区域呈负相关,平均相关系数为-0.32,最大相关系数绝对值为-0.58,空间相关系数为-0.42（P<0.05）。     

东疆黑戈壁近地大气边界层气象要素季节变化规律

利用东疆红柳河黑戈壁下垫面陆气相互作用观测站2017年近地大气边界层梯度探测资料和红柳河气象站天气现象观测数据,分析该地区典型晴天条件下的近地层风速、温度和比湿的四季廓线特征。结果表明:四季近地层风廓线变化规律明显。典型晴天条件下,在0.5～4 m高度内风速随高度的增加而变大的速度较快,在4～32 m范围内,白天风速随高度增大较缓慢,但夜间出现快速增大;存在明显的夜间逆温,逆温层主要集中在4～32 m,冬季逆温强于夏季,晨间0.5～32 m间的温度差可达4.6℃,且红柳河四季的气温日较差均较大,秋季可达到15.7℃;夜间比湿高于白天,秋、冬季夜间逆湿层出现在10～32 m,其比湿差为0.15 g/kg左右,夏季无逆湿现象。     

1980年干旱夏季黄河中下游地区水汽输送的基本特征

根据欧洲中期天气预报中心(ECMWF)网格点资料计算了1980年夏季黄河中下游地区持续干旱期间水汽输送各物理量,以此分析了水汽输送的时间演变、垂直结构和水平分布等方面的特征。结果表明,与长江中下游地区(1980年出现了特大洪涝)比较,华北干旱区的运动学特征(散度和垂直运动)并未出现完全相反的情形,两地区之间的区别,除了程度上的差异外,主要是垂直结构明显不同。长江流域空气强上升区与水汽垂直强辐合区一致,而华北地区空气主要上升区的水汽垂直输送为辐散区或弱辐合区。因而尽管华北地区电存在着上升运动和层结不稳定,但由于水汽供应不足,降水仍明显偏少。分析还表明,水汽输送存在着与降水变化相对应的月时间尺度的低频振荡,准双周振荡也较明显。     

SHPB实验技术研究

霍普金森压杆（SHPB）实验技术作为材料动态力学性能测试的有效手段，广泛地应用于材料的动态力学性能研究.本文系统地综述了SHPB实验技术的研究进展，指出当前存在的主要问题，并在此基础上提出解决问题的基本思路与方法.具体包括实验技术的基本原理、实验装置及数据处理方法的改进；提出了直接法和数据解耦的方法处理应力不均匀问题、使用软介质的方法处理大直径杆的弥散效应问题、用数学计算的方法处理试件端面摩擦效应的问题.