空间电荷效应对X射线条纹相机动态范围影响的研究

在惯性约束聚变中,X射线条纹相机是一种诊断图像时空分辨的重要设备,其动态范围反映了条纹相机有效测量入射X射线强度的能力.由于空间电荷效应的存在,电子脉冲在运动过程中会不断展宽,从而限制了条纹相机的动态范围.本文采用一维流体力学模型,利用电子数守恒、动量守恒和Poisson方程等来对电子脉冲的展宽进行推导,最终得到了电子脉冲的密度分布随时间空间的变化情况,从而为条纹相机动态范围的评估提供了依据.     

北冰洋纬向温度梯度对中国东北地区夏季降水影响的分析

利用1979—2011年NCEP提供的2m气温场、位势高度场、风场、GPCP降水以及HadISST资料,对北冰洋纬向温度梯度对中国东北地区夏季降水影响进行了分析。分析得出:纬向温度梯度高年东北地区呈现降水负异常,7、8月份最为显著,几乎涵盖整个东北区域。其原因是北冰洋纬向温度梯度与500hPa位势高度梯度之间存在正相关,巴伦支海和东西伯利亚海上空位势高度差变大,贝加尔湖区域地面上东部和南部较易出现异常反气旋。1月份海面风异常通过Ekman输送影响北冰洋纬向温度梯度,进而影响中国东部地区降水。     

降雨对SAR风场反演的影响及校正

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）在风场反演中发挥着重要的作用,但由于受到降雨的影响,海面风场的反演精度会随之下降。本文利用Radarsat-2 SAR观测数据,准同步降雨数据和再分析风场资料对2014年台风"威马逊"外围风场受降雨影响的情况进行了分析,建立了雨致海表阻尼后向散射系数受降雨强度,入射角等因素影响的拟合模型,并对降雨引起的信号衰减,后向体散射进行了评估。实验发现雨致海表面阻尼作用抑制风致海面波的影响十分明显,且降雨造成的信号衰减随降雨强度和入射角的增大而增加,雨滴产生的后向体散射和雨致海表阻尼作用造成的后向散射系数变化随降雨强度的增大而增加,随入射角的增大而减小。实例表明本文建立的模型能够有效改善降雨条件下SAR风场的反演精度。     

波束角偏差对多波束测量的影响及校正

波束角偏差是影响多波束系统测量精度的因素之一,严重时导致测量的海底地形成凸凹形状的伪地形。论述了波束角偏差产生的原因以及对多波束系统测量精度的影响,介绍了借用EM系列多波束系统配置的横向参数校准软件对波束角偏差进行校正的方法,经实际应用,该方法很好地校正了波束角偏差,提高了测量数据的精度。     

有限尺度李雅普诺夫指数与海表温度梯度相关性的初步分析

为了探究海表温度和海面高度之间的瞬时相关性,介绍了一种卫星测高数据的拉格朗日分析指数--有限尺度李雅普诺夫指数(Finite Size Lyapunov Exponent,FSLE),以黑潮延伸体区域的涡旋和南大西洋的亚南极锋为例,通过对观测、模式结果和融合产品结果的分析,探讨了该指数与海表温度梯度(Sea Surface Temperature Gradient,SSTG)之间的相关性。比较FSLE图像和SSTG图像发现,FSLE与SSTG均呈丝状结构,对海洋表层水体结构描述具有一致性,尤其在温度梯度大和地转流强的区域更为一致。二者的一致性要远好于其他常用方式,比如全流速、OW参数涡旋识别方法和Winding-Angle涡旋识别方法。不同区域FSLE与SSTG之间的相关性表现不同,黑潮延伸体区域相关系数存在显著的季节变化,而南大西洋亚南极锋区域季节内变化突出。     

赤道太平洋上层海洋垂向温度梯度距平与E1 Nin^～o的关系

用赤道太平洋长达21a的温度资料以及经验正交函数(EOF)分析方法,讨论了在5°S-5°N平均纬向垂直剖面上赤道太平洋垂向温度梯度距平的时空变化,得到了一些有意义的结果.赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1模态的正/负位相反映了Ei(n)o/La Nia发生前赤道太平洋温跃层的分布,第2模态的正/负位相反映了Ei(n)o/La Nia鼎盛以及开始衰减时赤道太平洋温跃层的分布.根据我们对赤道太平洋温跃层核心位置的定义,在Ei(n)o向La Nia转换的过程中,赤道东太平洋温跃层上升了30-40m,而赤道中太平洋温跃层先是上升了40-50m,然后又下降了40-50m,赤道西太平洋温跃层下降了90m;随着赤道西太平洋暖水的堆积以及东移,温跃层首先在赤道西太平洋加深,Ei(n)o发生前赤道中东太平洋温跃层开始加深,Ei(n)o达到鼎盛时赤道西太平洋温跃层抬升,而赤道中东太平洋温跃层加深;赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1特征向量的时间系数与Nio3区的SST距平有非常好的相关,并且超前于Nio3区的SST距平,超前3个月的相关系数高达0.7017,超前6个月的相关系数高达0.6467,因此可以用该量来预测Nio3区的SST距平.     

赤道太平洋上层海洋垂向温度梯度距平与El NI(n)o的关系

用赤道太平洋长达21a的温度资料以及经验正交函数(EOF)分析方法,讨论了在5°S-5°N平均纬向垂直剖面上赤道太平洋垂向温度梯度距平的时空变化,得到了一些有意义的结果.赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1模态的正/负位相反映了Ei(n)o/La Nia发生前赤道太平洋温跃层的分布,第2模态的正/负位相反映了Ei(n)o/La Nia鼎盛以及开始衰减时赤道太平洋温跃层的分布.根据我们对赤道太平洋温跃层核心位置的定义,在Ei(n)o向La Nia转换的过程中,赤道东太平洋温跃层上升了30-40m,而赤道中太平洋温跃层先是上升了40-50m,然后又下降了40-50m,赤道西太平洋温跃层下降了90m;随着赤道西太平洋暖水的堆积以及东移,温跃层首先在赤道西太平洋加深,Ei(n)o发生前赤道中东太平洋温跃层开始加深,Ei(n)o达到鼎盛时赤道西太平洋温跃层抬升,而赤道中东太平洋温跃层加深;赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1特征向量的时间系数与Nio3区的SST距平有非常好的相关,并且超前于Nio3区的SST距平,超前3个月的相关系数高达0.7017,超前6个月的相关系数高达0.6467,因此可以用该量来预测Nio3区的SST距平.     

考虑海水强跃层特征的MVP系统盐度剖面校正方法试验

走航式海洋剖面测量系统（Moving Vessel Profiler,MVP）具有空间高分辨率温盐剖面探测的优势,但由于采用无泵型CTD进行温盐测量,对测量数据进行传感器响应时间匹配和热惯量校正处理是其数据应用的重点和难点。本文针对现有热惯量校正方法在强温跃层处仍然存在盐度尖峰的局限性,提出一种基于测量温度梯度廓线分析的分层热惯量校正参数寻优方法,校正温度和电导率,进而校正盐度剖面。利用西太平洋某航次实测数据进行试验,结果表明,该方法显著降低了MVP上下行测量剖面的盐度差异,盐度尖峰基本被剔除,特别是温跃层处得到明显改善,上下行剖面的平均绝对盐度差从0.031降低到0.016 1,总体的盐度误差减小48.1%,验证了本文提出的MVP盐度剖面校正方法的合理性。     

赤道太平洋上层海洋垂向温度梯度距平与El Nio的关系

用赤道太平洋长达21a的温度资料以及经验正交函数(EOF)分析方法,讨论了在5°S-5°N平均纬向垂直剖面上赤道太平洋垂向温度梯度距平的时空变化,得到了一些有意义的结果。赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1模态的正/负位相反映了El Nino/La Nina发生前赤道太平洋温跃层的分布,第2模态的正/负位相反映了El Nino/La Nina鼎盛以及开始衰减时赤道太平洋温跃层的分布。根据我们对赤道太平洋温跃层核心位置的定义,在El Nino向LaNina转换的过程中,赤道东太平洋温跃层上升了30-40m,而赤道中太平洋温跃层先是上升了40-50m,然后又下降了40-50m,赤道西太平洋温跃层下降了90m;随着赤道西太平洋暖水的堆积以及东移,温跃层首先在赤道西太平洋加深,El Nino发生前赤道中东太平洋温跃层开始加深,El Nino达到鼎盛时赤道西太平洋温跃层抬升,而赤道中东太平洋温跃层加深;赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1特征向量的时间系数与Nino3区的SST距平有非常好的相关,并且超前于Nino3区的SST距平,超前3个月的相关系数高达0.7017,超前6个月的相关系数高达0.6467,因此可以用该量来预测Nino3区的SST距平。     

声学法深海热液速度场测量重建算法研究

介绍了利用声学法测量深海热液速度场的基本原理.利用往返飞渡时间差与流场速度的关系,应用反问题求解技术重建测量区域的速度场.应用最小二乘法对两种典型的热液口速度场模型进行了仿真重建,分析了换能器数量、实验测量误差以及换能器的布放对重建结果的影响,并对重建结果进行了流量分析.仿真重建的绝对误差、相对误差以及流量分析结果表明...     

Measurement of the secular motion frequency and the space charge density in the linear ion trap

This paper reports that a cloud of laser-cooled ⁴⁰Ca⁺ is successfully trapped and manipulated in the home-built linear ion trap constructed for quantum information processing (QIP). The frequency of the secular motion and the space charge density of the ion cloud are measured, which help knowing the characteristic of the trapping potential and are the prerequisite of QIP with the trapped ions.     

Synthesis of large diamond crystals containing high-nitrogen concentration at high pressure and high temperature using Ni-based solvent by temperature gradient method

This paper reprots that with Ni-based catalyst/solvent and with a dopant of NaN₃, large green single crystal diamonds with perfect shape are successfully synthesized by temperature gradient method under high pressure and high temperature in a China-type cubic anvil high-pressure apparatus (SPD-6×1200), and the highest nitrogen concentration reaches approximately 1214-1257 ppm calculated by infrared absorption spectra. The synthesis conditions are about 5.5 GPa and 1240-1300 ℃. The growth behaviour of diamond with high-nitrogen concentration is investigated in detail. The results show that, with increasing the content of NaN₃ added in synthesis system, the width of synthesis temperature region for growth high-quality diamonds becomes narrower, and the morphology of diamond crystal is changed from cube-octahedral to octahedral at same temperature and pressure, the crystal growth rate is slowed down, nevertheless, the nitrogen concentration doped in synthetic diamond increases.     

Study on the negative bias temperature instability effect under dynamic stress

This paper studies negative bias temperature instability (NBTI) under alternant and alternating current (AC) stress. Under alternant stress, the degradation smaller than that of single negative stress is obtained. The smaller degradation is resulted from the recovery of positive stress. There are two reasons for the recovery. One is the passivation of H dangling bonds, and another is the detrapping of charges trapped in the oxide. Under different frequencies of AC stress, the parameters all show regular degradation, and also smaller than that of the direct current stress. The higher the frequency is, the smaller the degradation becomes. As the negative stress time is too small under higher frequency, the deeper defects are hard to be filled in. Therefore, the detrapping of oxide charges is easy to occur under positive bias and the degradation is smaller with higher frequency.     

A method for correcting the temperature effect on uCPT measurements in seabed sediments

Abstract

The zero load readings of cone resistance (q_c) and sleeve friction (f_s) measured by a piezocone (uCPT) shift with the ambient temperature. A method of correcting the effect of temperature on uCPT measurements in seabed sediments has been proposed for the case where there is no temperature sensor in the uCPT probe. This method is based on the assumption that the “actual” profile of f_s of soft shallow seabed sediments linearly increases with depth, and a rate of increase of α?=?0.2?kPa/m was obtained using measured ground temperatures and f_s values in seabed sediments in Isahaya Bay, Japan. An “actual” f_s profile can then be constructed using the measured f_s value at the shallow surface and the value of α. Using the differences between the measured and the estimated “actual” f_s profiles, the ground temperature profile can be obtained, and then the effect of temperature on the uCPT measurements can be corrected. The proposed method was used for temperature corrections on uCPT measurements in Isahaya Bay, Japan. The values of undrained shear strength (s_u) from the temperature-corrected uCPT measurements agree well with the laboratory measured values of s_u using the undisturbed soil samples.     

六种遥感海表温度产品的比对分析

海表温度(sea surface temperature, SST)产品是研究全球海洋大气系统的重要数据源, 在海洋相关领域的研究和应用方面具有重要价值。对2007年1和7月的六种不同SST产品(AVHRR-only, AMSR+AVHRR, NCODA, RSS, RTG-HR和OSTIA)在南大洋阿古拉斯回流(Agulhas Return Current, ARC)与绕极环流交汇区域的产品特性进行了比对统计分析, 包括SST分析、SST梯度分析、统计参数分析和波数谱分析。分析结果表明产品之间SST时空变化分布的整体趋势一致, RTG-HR在空间分布上过于平滑, OSTIA解析的大洋锋面最弱, RSS包含噪声较多, NCODA相对其他产品存在较大偏差。发现在AVHRR数据的覆盖率较好的情况下与以红外数据构建的AVHRR-only相比, AMSR数据并不能提供更多的SST信息, 反而会降低产品的空间解析能力。     

深空背景下空间目标红外特性建模方法研究

针对空间目标红外特性提出了一种精确建模方法.根据空间目标的背景辐射环境,充分考虑到目标表面间的热传导及内热源的影响,建立了空间目标的热平衡方程.基于目标的结构特性和材料特性,利用节点网络法求解了目标表面的温度分布.根据光辐射定律、光散射定律建立了空间目标红外特性的数学模型.结合具体的参数,对深空目标资源一号卫星和风云三号卫星的温度场分布和辐照度分布进行了数值计算,仿真结果验证了理论分析的正确性.     

非线性共轭梯度法在东海黑潮流计算中的应用

基于现有的几种海流计算方法,根据与P矢量法相同的动力特性和内在假设,对海流计算提出了一种简单、高效、易扩展、适用范围广的新方法:非线性共轭梯度法.利用1989年4月以来的"中日黑潮合作调查研究"6个航次的CTD资料,对东海黑潮流区域应用非线性共轭梯度法进行了海流计算.通过与船载ADCP实测结果比较表明,非线性共轭梯度法是可行的.