北京地区臭氧垂直分布的演变趋势与特征的研究——卫星SBUV资料与地面遥感对比分析

利用地面遥感O₃垂直分布的逆转方法〈C〉测量出的北京上空O₃剖面资料,对雨云7号卫星的SBUV系统测量的同地区的O₃垂直分布数据进行了订正.对订正后的长达8年（1979-1986年）的完整的SBUV资料进行了较为仔细的分析,得出了这一时期内的O₃垂直分布长期演变呈下降趋势.并在上层O₃含量的季节变化特征和周期振荡等方面,有新的发现,得出一些有意义的结果.     

北京边界层大气污染物的垂直廓线监测与分析

基于扫描差分光学吸收光谱（DOAS）系统,于2007年8月27日~9月4日期间对北京市朝阳区大气污染物SO₂,HCHO,O₃和NO₂的垂直分布进行了连续监测,并对污染物垂直廓线进行了分析,详细探讨了SO₂垂直分布特征以及夜间NO对O₃的滴定作用.结果表明,SO₂浓度通常没有明显垂直分层分布特征,但在清晨风速较低时呈现负梯度变化.研究发现夜间O₃、NO和NO₂之间存在稳态作用,表明城市区域O₃的滴定主要来自于地面NO的直接排放,显示出NO的滴定作用对夜间O₃、NO和NO₂的垂直变化起到重要作用.     

平流层O3、O动力系统的平衡性质及南极平流层O3季节变化规律的研究

本文首次利用常微分方程定性理论对平流层O₃、O动力系统的平衡性质进行了讨论.结果表明,如果在平流层O₃的主要分布高度内,大气扩散作用小于光化学作用,那么平流层的O₃层处于稳定状态;反之,平流层的O₃层将遭到破坏.利用这一机制,我们可以解释南极平流层O₃的季度变化规律和每年9-10月份出现的南极O₃洞.     

N2O增加对大气环境影响的模拟及其与甲烷和平流层水汽影响的比较

本文利用美国国家大气环境中心(NCAR)的二维化学、辐射和动力相互作用的模式(SOCRATES),模拟了大气中N₂O增加对O₃和温度的影响,并从化学、辐射和动力过程讨论了影响原因,此外还与大气甲烷和平流层水汽增加对大气环境的影响进行了对比.分析表明:大气中N₂O浓度增加以后,将通过化学过程引起30 km以上O₃损耗,30~40 km损耗较多;30 km以上降温明显,下平流层中低纬度地区以及对流层O₃增加并有微弱升温;30~40 km附近,北半球中高纬地区O₃减少以及降温幅度都大于南半球.对流层升温主要是N₂O和O₃增加所致,而平流层温度变化主要受O₃控制.北半球中高纬地区动力过程对温度变化的反馈较其它地区明显,这种反馈对平流层中高层北半球中高纬地区温度和O₃的变化都有明显影响.大气中甲烷增加引起的O₃损耗在45 km以上,45 km以下O₃增加.平流层水汽增加会引起40 km以上O₃减少,20~40 km大部分地区O₃增加.N₂O增加造成的O₃损耗正好位于臭氧层附近,其排放对未来O₃层恢复至关重要.N₂O增加引起下平流层15~25 km中低纬度地区有弱的升温,这与其它温室气体增加对该地区温度的影响不同,CO₂,CH₄和H₂O等增加后下平流层通常是降温.     

北半球不同纬度臭氧层系统混沌吸引子的特征研究

将TOMS测量的北半球不同纬度各纬向平均逐日O。总量作为无规序列,利用时滞方法重构序列的相空间吸引子,计算其系统状态演化过程中形成的整体结构特征.结果表明,各纬度O₃层系统吸引子都具有非整数分维结构；此外,在完整的Lpapunov指数谱中,所有指数分量之和均为负值,且最大指数分量总是正值.反映出O₃层系统相空间总体上是收缩的,同时提供了存在奇怪吸引子的证据,表征O₃层系统的演化是一种耗散混饨运动.这对于进一步应用非线性动力系统理论和方法,深入研究O₃层系统的动力学特征具有重要意义.     

探测与2014年新疆于田MS7.3地震相关的大气CO和O3异常变化

基于AQUA AIRS传感器提取了2014年2月12日新疆于田M_S7.3地震前后CO和O₃数据, 讨论了数据变化与地震活动的关系。 差值法和异常指数法结果表明, 于田地震后CO和O₃在3月份达到最大异常, 且气体柱浓度异常沿NE向发震构造呈线性分布; 不同高度的CO和O₃的VMR值变化与差值法和异常指数法得到的结果相吻合; 地震前后短时间内CO和O₃气体柱浓度出现下降, 且地震当月最低。 初步推断可能是阿尔金断裂尾部在SW向运动过程中使得震区断裂带在弹性挤压状态下出现闭锁, 气体不流通导致; CO和O₃异常更多的可能是由于田地震引起地下气体大量释放, 其次可能是与地下气体逸散在大气圈中发生的一系列化学反应有关。 研究表明, 卫星高光谱遥感数据获得的CO和O₃的地球化学信息与地震有密切联系, 在地震监测及预测领域具有重要的应用价值。     

北半球中高纬度对流层顶转换层中O3/H2O 混合关系的结构形态

利用北半球40°N～50°N纬度带上HALOE实验测量的O₃和H₂O廓线资料,根据示踪成分O₃和H₂O空间分布的化学寿命以及输运特征时间常数等性质,在等熵坐标中构建了对流层顶附近及最低平流层300～390 K等熵面间,O₃/H₂O混合关系的结构形态和季节特征.结果表明: (1) 在对流层顶转换层的320～380 K等熵面间O₃混合比廓线的斜率具有空间转折"突变",而H₂O混合比廓线的斜率则出现空间渐变转折.在对流层顶附近O₃和H₂O的源分别是平流层与对流层,使O₃混合比和H₂O混合比在320～380 K等熵面的两侧显现出截然不同的垂直分布梯度.(2) 在对流层顶附近O₃/H₂O达到最小二乘意义上的最佳拟合时,两者参考关系的对流层支与平流层支呈现出非规则"L"结构形态的季节与季节内变化,其中对流层支的斜率为负,而平流层支的斜率可随季节出现正负变化.同时,由"L"形态的转角处可确定随季节变化的化学对流层顶(chemopause)特征.(3) 由O₃/H₂O混合关系反映出对流层不同区域空气携带的物质成分分别与平流层空气混合而形成混合层,而且可使混合层的混合线不恒定.混合层的表现在2003年、2005年1月和2003年4月的混合程度相当,混合的等熵厚度大约是30 K,即在320～350 K等熵面间.2005年11月的混合高度有所增高,进入平流层的H₂O混合比要比2003年和2005年1月的小,混合的等熵厚度大约为30 K,在330～360 K等熵面间.不同季节混合的等熵厚度变化较小,但高度可随季节而变化.O₃/H₂O混合关系的平流层支随季节的变化很明显,1月最低平流层空气脱水是引起平流层支季节变化的重要原因.     

裂隙各向异性介质波场VSP多分量记录的数值模拟

从各向异性介质中最为普遍的裂隙各向异性介质出发，推导了同零井源距ＶＳＰ三分量观测方式相一致的一维三分量波动方程．为了更符合实际观测，引入了坐标旋转，可以模拟井中任意方位的多层各向异性介质的波场响应．用有限元方法进行了波场数值模拟，重点突出了获得凡Ｒ_３×３矩阵剖面的方法，同时对Ｒ_３×３，矩阵剖面进行了一般性的分析解释，事实证明，Ｒ_３×３矩阵剖面含有介质丰富的各向异性信息．     

Meteorological influences on co-occurrence of O3 and PM2.5 pollution and implication for emission reductions in Beijing-Tianjin-Hebei

Co-occurrence of surface ozone(O₃) and fine particulate matter(PM_2.5) pollution(CP) was frequently observed in Beijing-Tianjin-Hebei(BTH). More than 50% of CP days occurred during April–May in BTH, and the CP days reached up to 11 in two months of 2018. The PM_2.5 or O₃ concentration associated with CP was lower than but close to that in O₃ and PM_2.5 pollution, indicating compound harms during CP days with double-high concentration...     

北半球不同时域臭氧层遥相关结构的演变特征

分析了北半球不同时域Ｏ_３层遥相关型的空间结构及其演变特征，探讨了太阳活动和极涡振荡对Ｏ_３层遥相关型形成和演变的作用．结果发现：１．Ｏ_３层对太阳活动响应具有显著的区域性，在不同季节里只存在一种Ｏ_３层遥相关型与其相联系，随着季节的转换大气环流与太阳活动效应叠加将使Ｏ_３层的响应区域及遥相关型的空间结构发生转移现象．２．极涡增强将导致Ｏ_３层出现负异常，且在遥相关区域中Ｏ_３含量的振幅变化最为显著．由于极涡的不对称性，各分区极涡强度对Ｏ_３层遥相关型的影响存在着显著差异，表明极涡形变对Ｏ_３层遥相关型的形成和演变具有重要作用．     

測量大气臭氧垂直分布的逆轉方法<C>——对逆轉方法<A><B>的改进

本文给出了1个新的测量大气臭氧垂直分布的逆转方法,该方法将臭氧层分为6层,各层的臭氧含量,前后两次用图解法由联立方程定量的解出。使用这个方法,我们对在北京观测的10条逆转曲线作了计算,并将这些计算结果作了讨论及初步的误差估计。     

北京地区臭氧垂直分布的演变趋势与特征的研究——卫星SBUV资料与地面遥感对比分析

利用地面遥感O_3垂直分布的逆转方法〈C〉测量出的北京上空O_3剖面资料,对雨云7号卫星的SBUV系统测量的同地区的O_3垂直分布数据进行了订正.对订正后的长达8年(1979—1986年)的完整的SBUV资料进行了较为仔细的分析,得出了这一时期内的O_3垂直分布长期演变呈下降趋势.并在上层O_3含量的季节变化特征和周期振荡等方面,有新的发现,得出一些有意义的结果.     

A PRELIMINARY STUDY ON THE METHOD OF SEISMIC INTENSITY ASSESSMENT BASED ON RESIDENTIAL BUILDING DATA AND HIGH RESOLUTION REMOTE SENSING IMAGES

After destructive earthquakes, the assessment result of seismic intensity is an important decision-making basis for emergency rescue, recovery and reconstruction. This job requires higher timeliness by government and society. Because remote sensing technology is not affected by the terrible traffic conditions on the ground after the earthquake, large-scale seismic damage information in the earthquake area can be collected in a short time by the remote sensing image. The remote sensing technique plays a more and more important role in rapid acquisition of seismic damage information, emergency rescue decision-making, seismic intensity assessment and other work. On the basis of previous studies, this paper proposes a new method to assess seismic intensity by using remote sensing image, i.e. to interpret the building collapse rate of a residential quarter after an earthquake by high-resolution remote sensing images. If there already are detailed building data and building structure vulnerability matrix data of a residential area, we can calculate the building collapse rate under any intensity values in this residential area by using the theory of earthquake damage prediction. Assuming that the building collapse rate interpreted by remote sensing is equal to the building collapse rate predicted by using the existing data, it will be easy to calculate the actual seismic intensity of the residential area in this earthquake event. Based on this idea, according to the relevant standard specifications issued by China Earthquake Administration, this paper puts forward some functional models, such as the calculation model of building collapse rate based on remote sensing, the data matrix model of residential building structure, the prediction function matrix model of residential building collapse rate and the prediction model of residential building collapse rate. A formula for calculating seismic intensity by using remote sensing interpretation of collapse rate is also proposed. To test and verify the proposed method, this paper takes two neighboring blocks of Jiegu Town after the Yushu M7.1 earthquake in Qinghai Province as an example. The building structure matrix of the study block was constructed by using pre-earthquake 0.6m resolution satellite remote sensing image(QuickBird, acquired on November 6, 2004), post-earthquake 0.2m aerial remote sensing image(acquired by National Bureau of Surveying and Mapping, April 15, 2010) and some field investigation data. The building collapse rate in the two blocks was calculated by using the interpretation results of seismic damage from the Remote Sensing Technology Coordinating Group of China Seismological Bureau. The seismic damage matrix of building structures in Yushu area is constructed by using the abundant scientific data of the scientific investigation team of the project “Comprehensive Scientific Investigation of the Yushu M7.1 Earthquake in Qinghai Province” of China Seismological Bureau. On this basis, the collapse rate prediction function of different structures in Yushu area is constructed. According to the prediction function of collapse rate and the building structure matrix of the two blocks, the building collapse rate under different intensity values is predicted, and the curve of intensity-collapse rate function is drawn. By comparing the building collapse rate interpreted by remote sensing and the intensity-collapse rate function curve of this two blocks, the seismic intensity of both blocks are calculated to be the same value: Ⅸ degree, which is consistent with the results of the field scientific investigation of the earthquake. The validation shows that the method proposed in this paper can effectively avoid the influence caused by the difference of seismic performance of buildings and accurately evaluate seismic intensity when using remote sensing technique. The method has certain application value for earthquake emergency work.     

遥感影像信息在活动断裂研究中的应用

遥感图像不仅从宏观上展现了活动断裂与其它活动构造的影像全貌，而且直观地揭示了洗断裂的影像信息，为分析断裂的活动状态及其与地震活动的相关性，为识别地震构造与强震的孕育地段提供了丰富的信息。而遥感技术方法本身的优势，又使得遥感构造研究具有了视域开阔、信息丰富直观、处理方法多样、易于综合分析、获取成果迅速等特点。从直观上讲，活动断裂遥感影像标志主要有色调、构造形态、断层三角面、地貌及水系等几个方面，归纳起来主要是垂直错动标志。从多方面总结了活动断裂在遥感影像上的表现特征和识别标志，并为今后活动断裂以及地震研究中遥感影像信息的应用提出了一些有效方法和途径。     

Comparison of the multi‐layer HUT snow emission model with observations of wet snowpacks

Information on snow properties plays an important role in hydrological, meteorological and climatological applications. Passive microwave remote sensing is an effective method to retrieve snowpack parameters; however, the observations can be obscured if there is wet snow in the satellite footprint. To study the emission properties of wet snow and check its response to snow wetness, this paper applies the multi‐layer Helsinki University of Technology (HUT) snow emission model coupled with the Advanced Integral Equation Model to simulate the low‐wetness snowpack observed at Luancheng in November 2009, and the high wetness snowpack observed at Weissfluhjoch in June 1995. Input parameters are acquired by the in‐situ snow pit measurements, while the snow grain size is fitted by comparing model predictions with the observed passive microwave signals at a range of observing angles. Results show that the application of a multi‐layer model is capable to consider the distribution pattern of the snow wetness along the snow profile and the refrozen ice crust of the snow surface. The multi‐layer HUT model is able to reproduce the wet snow emission properties, with an rms error of 4.4 K (at Luancheng) and 5.7 K (at Weissfluhjoch) at vertical polarization, and an rms error of 7.9 K (at Luancheng) and 11.4 K (at Weissfluhjoch) at horizontal polarization. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于可视化遥感的地震大区域灾情收集系统

地震现场与一般灾害现场不同,其受灾区域较大,常规的基于遥感信息进行灾情收集时,采集信息零散混乱无法形成可视化直观分析结果。为解决该问题,设计基于可视化遥感技术的地震大区域灾情收集系统,利用遥感信息采集大区域的优势,配合设计网络通信层、数据收集层、数据库层、GIS遥感平台层和应用层组成的系统硬件,采用GIS三维重构技术,对灾情进行可视化呈现。实验结果说明,系统最长响应时间为1.857 s,最大CPU占用率和消耗分别是80.8%和1 656 MB,信息可视化重现程度高。     

非传统湖泊水色遥感的现状与发展

外界环境条件以及自身因素的驱动,改变了传统湖泊水色遥感垂向均一的理论假设前提,基于垂向非均匀条件的湖泊水体水色参数的遥感称之为非传统湖泊水色遥感.本文分析了传统水色遥感面临的挑战,且非传统湖泊水色遥感中藻类叶绿素a浓度的垂向分布类型及其定量表达、水下光场分布的定量表达模型与数值模拟方法,给出垂向异质水体遥感反射比的定量表达式,分析了藻类垂向异质对水色参数遥感反演模型的影响,最后提出下一步需要重点关注的问题.     

关于逆转方法B解的不唯一性

讀了魏鼎文同志的文章以后,我們想提出以下两点不同的看法,与魏鼎文同志商榷。 1.文献[1]中用两个实例表明,在目前实驗精度內,方法B得不出大气臭氧垂直分布的精細結构,这点对于如何利用方法B的結果是很有参考价值的。不过,我們认为,不能把精細結构方面的某种不定性,看成是方法B解不唯一的証明。