提高中性大气折射延迟改正精度的可能途径

针对空间大地测量技术对中性大气折射延迟改正精度的要求,阐述了折射延迟改正值应随测站和随方位而异的必要性．指出,在尚不能直接测定天文大气折射值的情况下,现有的各种改正模型对大气分布模型的依赖性,不能达到预期的精度和降低观测的截止角．根据云南天文台低纬子午环的特殊结构,和测定大气折射的实践,提出了提高折射延迟改正精度的新方法,即：利用各观测站不同方位从天顶附近直到低地平高度角的天文大气折射实测数据,求解得到折射率差和映射函数的参数,从而建立随测站和随方位而异的大气折射延迟改正模型．这一新方法的实施,将能在不需采用大气分布模型的情况下,把天顶延迟的改正精度提高到1 mm以内,低地平高度角的折射延迟改正精度提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°以内．     

测定天文大气折射和建立折射延迟实测模型的必要性

根据经典天体定位测量受天文大气折射的影响和现代空间大地测量对中性大气折射延迟改正的要求,分析了这些修正没有达到预期精度要求的原因:主要在于不能直接测定天文大气折射;文章针对这些影响量对大气分布模型的依赖性,改正值应随着不同的观测站和不同方位而异的要求,提出了提高这两种改正精度的有效途径:在各观测站不同方位的各天顶距,测定天文大气折射值,分别建立不同方位的大气折射实测模型,并利用实测数据,求解出折射率差和映射函数的参数,建立和采用随着观测站、随着方位而异的折射延迟改正模型。这一新方法的实施,将能在避免采用大气分布模型的情况下,把较低高度角的折射延迟改正精度从现在的米级提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°以内。文章还论述了在各观测站多方向测定天文大气折射值的可能性。     

电磁波折射延迟的弯曲改正

针对中性大气折射延迟改正中压缩截止高度角和提高改正精度的要求,推导了电磁波折射延迟中由天文大气折射引起的路径弯曲改正的计算公式,这是在许多理论模型中给出中性大气折射延迟改正的公式时,都会在主项后边给出的,却又因为它是小量而常被忽略的一项改正.实际上,在不太低的高度角,例如15°,这一项就达到1 cm量级,是不能忽略的.李延兴等人专门对这一改正作了推导,给出了逐步逼近的计算方法和计算值;严毫健也曾给出了直接计算的公式,计算结果却比李延兴等人的小3倍多,这说明对该项改正有必要作进一步的研究,拿出简便可靠的计算公式.     

大气折射母函数方法、大气折射解析解和映射函数

回顾了作为实用天文学和大地测量学中基本研究课题之一的大气折射映射函数研究的进展。介绍了近几年上海天文台发展的大气折射母函数方法 ,以及由此导出的大气折射解析解。对如今广泛地应用在空间测量技术中的几种映射函数做出评述 ;分析了NMF模型的优点和不足之处。介绍了由大气折射母函数方法引出的大气延迟新连分式映射函数和天文大气折射的映射函数方法。利用VLBI实验中高度截止角与基线长度重复率的关系、探空气球 (radiosonde)观测资料、PRARE资料比较了各种映射函数的结果。特别指出了映射函数方法对天文大气折射和光学波段测距精度的改进。讨论了大气折射计算中的主要误差源。     

有限距离目标的大气折射改正

大气折射映射函数研究中的母函数方法大大地提高了对流层大气折射改正的计算精度，进而提供了在近地平时低高度观测的足够高精度大气折射改正计算方法。作为高精度大气折射模型的进一步考虑，有限距离目标，例如小于几百千米高度，可能对大气延迟和天大气折射都能引入额外的改正。本应用了天大气折射一些新定义，以及详细地讨论了一种有限距离目标的大气折射改正的计算模型，其中包含在映射函数中的角自变量从传统的真天顶距到本征天顶距的改变，对大气延迟和天大气折射的模拟计算表明：本结果对小于向百千米的目标在低于10°的观测具有一定的影响。     

等效指数大气天文折射的改正公式

本文引入等效指数大气的概念以得到定量表征大气光学状态的参量——大气指数I,从而算出天文折射关于大气指数I的改正系数,并指出获得大气指数I值的方法。本文还导出包括大气指数I改正系数在内的全面的天文折射改正公式以及普遍适用于任何标准状态的五个改正系数公式,给出了各因素对天文折射的影响的比较。     

大气折射的计算

把普尔科沃大气折射表的第4、第5版进行完全计算机化，用多项式拟合大气折射表，直至天顶距83°为止，公式和表列值完全符合，同时用实际计算进行了精度比较。中丹水平子午环大气折射计算采用了计算机化的算法。大气折射是精密天体定位的重要研究课题之一，它除了影响光学天文定位外，还严重地影响射电天文、激光精密定位及GPS比对精度，随着天文定位精度的提高，大气折射的研究更显出其重要性。     

低地平高度日食射电观测的特殊问题

为了解决1980年低地平高度的日食射电观测所提出的一些特殊问题:大气吸收扣除和大气折射改正。本文讨论了一种近似模拟大气质量函数的公式,找出了“大气等效厚度”的最佳值;并对云南天文台所在的凤凰山地区的天顶方向总吸收Γ_0值做了近似估计和实测(3.2cm波段)。考虑了低地平高度的大气折射计算公式和日食射电观测所需的大气折射改正的计算步骤。     

关于大气分布模型

简述了大气垂直分布情况和高空探测方法,分析了目前只能采用球对称大气分布模型的原因;论证了随观测站、随方位而异的天文大气折射实测模型和折射延迟改正模型,已经包含了观测站上空大气实际分布的非球对称特性,不必再去寻找或建立随地势而异和随季节而变的大气分布模型,避免了大气分布模型选择不当的影响,从一个方面为提高天文大气折射改正精度和电磁波大气折射延迟改正精度提供了保证。     

天文大气折射的较差测量方法及试观测结果

受到大气折射的影响,天文观测上通常回避仰角15°以下的目标的观测,但作为大气折射的完整理论研究,低仰角下的大气折射仍然是值得分析探究的.特别是对某些工程应用方面,低仰角的目标有时必须要观测.提出了一套新的利用较差方法测定大气折射的思路.利用一台较大视场的望远镜从天顶开始,在不同高度上对星空作一系列观测,计算不同天顶距处大气折射函数的各阶导数,最后经数值积分可给出大气折射实测值.该方法不依赖于严格的地方参数和复杂精密的观测仪器,并且观测原理相对简单. 2007年底,利用一台简易的大视场望远镜在兴隆观测站进行了试验观测,根据较差方法实测得到真天顶距44.8°至87.5°的大气折射值,初步证明了大气折射较差测量方法的可行性.受到观测条件的限制,本次实测结果精度有限,偶然误差最大约为6",并且存在一定的系统差.在天顶距84°时,与普尔科沃大气折射表的差值约为15".如何消除因积分模型误差引入的累积误差是今后需要解决的关键问题.     

The galaxy luminosity function from MR=−25 to MR=−9

Redshift surveys such as the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) have given a very precise measurement of the galaxy luminosity function down to about   M_R =−17 (≈ M_B =−16)  . Fainter absolute magnitudes cannot be probed because of the flux limit required for spectroscopy. Wide-field surveys of nearby groups using mosaic CCDs on large telescopes are able to reach much fainter absolute magnitudes, about   M_R =−10  . These diffuse, spiral-rich groups are thought to be typical environments for galaxies, so their luminosity functions should be the same as the field luminosity function. The luminosity function of the groups at the bright end  ( M_R < −17)  is limited by Poisson statistics and is far less precise than that derived from redshift surveys. Here we combine the results of the SDSS and the surveys of nearby groups, and we supplement the results with studies of Local Group galaxies in order to determine the galaxy luminosity function over the entire range  −25 < M_R < −9  . The average logarithmic slope of the field luminosity function between   M_R =−19  and   M_R =−9  is  α=−1.26  , although a single power law is a poor fit to the data over the entire magnitude range. We also determine the luminosity function of galaxy clusters and demonstrate that it is different from the field luminosity function at a high level of significance; there are many more dwarf galaxies in clusters than in the field, due to a rise in the cluster luminosity function of  α∼−1.6  between   M_R =−17  and   M_R =−14  .     

The abundance of brown dwarfs

The amount of mass contained in low-mass objects is investigated anew. Instead of using a mass–luminosity relation to convert a luminosity function to a mass function, I predict the mass–luminosity relation from assumed mass functions and the luminosity functions of Jahreiss & Wielen and Gould, Bahcall & Flynn. Comparison of the resulting mass–luminosity relations with data for binary stars constrains the permissible mass functions. If the mass function is assumed to be a power law, the best-fitting slope lies either side of the critical slope, α =−2, below which the mass in low-mass objects is divergent, depending on the luminosity function adopted. If these power-law mass functions are truncated at 0.001 M_⊙, the contribution to the local density from stars lies between 0.013 and 0.10 M_⊙ pc⁻³ depending on the mass at which the mass function is normalized and the adopted value of α . Recent dynamical estimates of the local mass density rule out stellar mass densities above ∼0.05 M_⊙ pc⁻³. Hence, power laws steeper than α =−2 that extend down to 0.001 M_⊙ are allowed only if one adopts an implausible normalization of the mass function. If the mass function is generalized from a power law to a low-order polynomial in log( M ), the mass in stars with M <0.1 M_⊙ is either negligible or strongly divergent, depending on the order of the polynomial adopted.     

Virgo星系团的光度函数和质量函数

本文对Ｖｉｒｇｏ星系团中央６°天区内的成员星系作了光度函数和质量函数的研究。成员星系是以视向速度作为判据并合理地考虑了密度分布因素后确定的。研究表明，该天区全部成员星系的光度函数为Ｓｃｈｅｃｈｔｅｒ型，而各类Ｓ星系的光度函数则为Ｇａｕｓｓ型，且峰值位置按Ｓａ→Ｓｄ序列向暗端移动，宽度亦逐渐变宽；Ｖｉｒｇｏ团质量函数与恒星质量函数一样可以用指数形式来描述，文中还利用光度函数和质量函数对该团的形态和质量分层进行了讨论，并计算了该天区团的总光度。     

Derivative of Kaula's inclination function

The derivative of Kaula's inclination function is expressed as a linear combination of two inclination functions themselves.On leave from Institute of Applied Astronomy, 197042 St.-Petersburg, Russia.     

Improvement of astronomical refraction by mapping function

In this paper we used the method of generator function to gave an improved mapping function of astronomical refraction, separately for optical and radio frequencies. We included a complete consideration of the corrections introduced by the physical and geophysical factors required in astronomy and space techniques. We used sounding balloon data to assess the actual accuracy of our corrected refraction formula. The result is 5″ at elevation 2° and 1″ at elevation 5°. We believe that the main factor that limits the accuracy is departure of the model atmosphere from the real atmosphere.     

On the cosmological evolution of the quasar population

Zwei ausgewählte Felder (südöstlich der Galaxie M 82 und in SA 57) werden vollständig spektroskopisch nach Quasaren durchmustert. Die (N — m)-Relation wird um 0.4 bzw. 1.6 Größenklassen in bezug auf den von KRON und CHIU (1981) bestimmten Werte erweitert. Konsequenzen für Modelle der Entwicklung der Leuchtkraftfunktion werden diskutiert.     

Schmidt plate survey in the Galactic centre and anticentre direction. Luminosity and mass functions of open clusters

The proper motions and stellar magnitudes for more than 20 000 stars distributed in areas around eight open clusters in the directions of the Sagittarius-Carina and Perseus spiral arms were used to determine the cluster membership. Both spatial-kinematical and statistical criteria were used for member seletion. The luminosity functions of cluster members were constructed and used for the further data improvement. The safest portions of the luminosity function free both from evolved stars and faint field star contamination were used for mass function construction. The composite mass function was derived from the data on five young clusters with log t < 8.2. A dependence of the mass function slope on the adopted input parameters (mass-luminosity relation and distance scale) and on member selection procedure was tested. The slope was found to vary in a range from 1.36 to 1.80 for lg M/M⊙ between 0.3 and 1.2. A possible relation between the individual MF slopes and cluster ages was indicated. The results are in good agreement with published data.     

The cluster galaxy luminosity function at z= 0.3: a recent origin for the faint-end upturn?

We derive deep luminosity functions (LFs) (to   M _z =−15  ) for galaxies in Abell 1835  ( z = 0.25)  and AC 114  ( z = 0.31)  , and compare these with the local z ' LF for 69 clusters. The data show that the faint-end upturn, the excess of galaxies above a single Schechter function at   M _z < −17  , does not exist in the higher redshift clusters. This suggests that the faint-end upturn galaxies have been created recently, by infall into clusters of star-forming field populations or via tidal disruption of brighter objects.