中国大气臭氧探空仪的研制和应用

地球大气中的臭氧一直是全球气候和环境变化研究中的重要内容。大气臭氧探空系统是当前直接获得地球大气臭氧垂直结构资料的直接探测系统，同时也是为卫星臭氧探测和激光雷达臭氧探测等提供对比和定标的有力手段。中国大气臭氧探空仪的研制工作起步较晚且进展缓慢，这在一定程度上妨碍了中国大气臭氧高空探测业务化的进程。首次报道了中国大气臭氧高空探测业务化进展状况，重点报告中国自行研制的大气臭氧探空仪的结构和技术性能指标，讨论了中国大气臭氧探空仪主要技术性能指标与芬兰Vaisala臭氧探空仪的比对结果，并给出该系统在北京、南极等地区应用施放中所得到的部分探测结果。同时对中国大气臭氧高空探测业务化方面的近期任务提出了建议。     

我国大气臭氧探测技术的进展现状

较全面地评述了我国大气臭氧探测技术的进展现状,重点综述了近地面和对流层自由大气中臭氧浓度的化学发光、紫外吸收以及激光等探测技术,臭氧总量探测,臭氧探空仪,用于平流层、中层大气臭氧研究的球载臭氧分析仪,激光、微波等技术,指出80年代是我国臭氧探测技术走向全面发展的时期,建立我国大气臭氧的立体观测技术系统是今后一段时间的主要目标。     

无人飞机在台风探测中的应用进展

与有人飞机的台风探测不同,无人飞机(也称无人机)因其相对低的成本且无人员伤亡风险等优势,自1997年一款名为"气象侦察兵(Aerosonde)"投入台风探测试验以来,受到国际社会的广泛关注。随着无人机技术的迅猛发展,无人机的飞行高度、有效荷载和续航能力等性能不断提高,更多的台风特种观测仪器被搭载,特别是2010年NASA使用高空长航时无人机"全球鹰(Global Hawk)"对大西洋5个飓风的飞行探测取得成功后,基于无人机平台建立高空下投探空和近地/水面飞行观测相结合的台风精细结构探测体系渐成趋势。目前我国尚未建立飞机探测台风的业务,严重制约了我国台风定位定强和台风数值预报精度的进一步提高。鉴于此,简要概述了境内外无人机在台风探测中的实践和发展趋势,旨在推进我国无人机探测台风的实践及其业务化体系的建设。     

无人驾驶飞机在四川国土资源管理中的应用

针对航空摄影和卫星遥感受诸多因素制约的缺陷,开展无人驾驶飞机在四川国土资源管理中的应用研究从无人飞机系统特点、系统组成、技术设计方案3方面入手,分析此技术方法的可行性,并获得理想实用的航摄效果.     

探空仪湿度测量误差研究现状及其对云识别的影响

探空湿度观测是获取湿度资料的重要手段,探空仪湿度传感器的性能会直接影响湿度的测量结果并对基于探空湿度资料识别的云层准确性造成影响。为更好地了解目前国内外探空仪湿度测量的准确性,回顾了大量国内外研究成果,简要介绍了国内外探空仪的类型及湿度传感器性能,归纳了探空仪湿度测量误差并探讨了湿度测量误差对云识别的影响。分析发现,探空仪湿度测量误差来源多样,是多种因素综合作用的结果。一般而言,在对流层低层温度较高的条件下,湿度测量的结果较为准确,云层识别较为可靠;但湿度传感器在低温条件下响应时间变长、灵敏度下降,导致云底的识别准确性要高于云顶,而识别的中、高云偏少;而高湿条件下,测湿元件易被沾湿,导致湿度异常偏高,从而使得识别的云层偏厚;探空仪普遍存在湿度异常偏低的情况,尤其是湿度较高的测站,从而导致云层漏判。     

复杂自然环境时空定量信息的获取与融合处理的理论与应用

从理论、方法与应用实现三方面,对国家“973 ”项目“复杂自然环境时空定量信息的获取与融合处理的理论与应用”在地球信息科学领域中的研究进展作一个概述。在遥感机制与信息理论上,以合成孔径雷达（ SAR ）研究为背景,发展全极化散射与SAR 成像信息理论;以微波辐射遥感为背景,发展非均匀自然介质矢量辐射传输（ VRT ）理论。在这基础上,开展在轨业务与试验遥感卫 星在多类陆地地表和大气遥感数据验证的方法与算法的研究。结合遥感、辐射传输、地理信息系统、中国陆面水文过程、数据同化技术,建立一个中国陆地水环境数据同化系统（ CLDAS ）;针对我国未来气象卫星的发展,由在轨SSM / I 、AMSU 、MTI 等遥感卫星数据、结合地面台站实测与探空等工作,形成了星载微波大气三水（降水、水汽、云水）反演与气象卫星数据业务算法与数据库;针对我国SAR 技术的发展,由ERS 、RADARSAT 等SAR 数据图像的应用研究,形成SAR - INSAR 多类应用技术研究与软件遥感应用平台。同时,结合多源信息融合理论方法与环境中目标跟踪实验与仿真,发展了目标与环境复合建模与特性数值仿真、开展了沿海区域异常大气结构中波传播实验等 研究。     

基于商用运输平台的流动大气和环境监测系统

高时空精度大气观测资料的缺乏,仍是制约提高数值天气预报水平和深入开展大气科学研究的一个主要因素。为了克服这一问题,除了研制自动化程度高、测量精度高和性能价格比高的仪器设备来装备现有的定点大气观测网外,还应建设一些流动的大气监测系统,以获得常规大气观测台站空档间（如大洋、山区和荒漠等无人区）的天气现象和大气环境变化的信息。然而,在现有台站网之外,再重新建立并运行一个流动专业观测网,既不经济也是不现实的。随着交通和通信技术的快速发展,利用民用的交通运输工具（主要是商船、民航飞机、火车甚至长途汽车）,加装大气环境监测传感器,逐步建立海陆空三位一体的流动大气环境监测系统已成为可能。     

轻型飞机航空遥感应用及前景

轻型飞机航空遥感应用及前景轻型飞机航空遥感是８０年代初期在航空摄影的基础上广泛应用并逐渐发展的新兴技术。进行航空飞行的飞机从伞翼机、蜜蜂号飞机系列到海鸥号、海燕号动力滑翔机系列发展，最近即将投入应用还有美国塞斯纳公司提供的各种轻型飞机。遥感作业也从全...     

无人直升机低空遥感系统数据采集成果

低空无人飞行器遥感系统是高分辨率、高精度遥感影像获取和处理的新技术。它以无人飞行器为遥感飞行平台,以数字遥感设备为任务载荷,以遥感数据快速处理系统为技术支撑的一种高机动性、低成本的小型化、专用化遥感系统。通过“3S”技术在系统中的集成应用,使其具有对地观测能力和遥感数据快速处理能力．在国土资源与环境调查、管理领域应用前景广阔。2009年,我中心在云南省水富县邵家坪移民安置区、太平乡十五组等地质灾害点利用无人直升机进行大比例尺遥感飞行取得成功。该项技术具有为高危地区探测成本低、机动灵活等优点．是目前我国遥感技术研究应用的新领域、新热点。     

GPS干涉测位法的基础实验

一、前言从本世纪60年代起．以美国为中心成功地发射了确定地球上航行的船舶、飞机等移动物体位置的导航卫星．作为最初应用的NNSS(海军航海卫星系统)的改良刑．从事世纪70年代初开始，NAVSTAR（具有时间和航程的航海系统)卫星的GPS(全球定位系统)系统已由美国开发，并一直在进行实验。     

On the use of unmanned aerial vehicles for high-precision measurements of the Earth’s magnetic field

A brief account of the evolution of Russian airborne geomagnetics is given. It is shown that the development of aeromagnetic systems based on unmanned aerial vehicles (UAVs) is of great interest. This paper presents theoretical and experimental data that concern the development of the optimal UAV layout in order to create a UAV-based aeromagnetic survey system using a new-generation optically pumped quantum rubidium aeromagnetometer. The new UAV-based aeromagnetic system is planned for use for high-precision aeromagnetic surveying at low altitude (30 m and more) for geological, engineering, and environmental applications.     

亚洲高山区融雪末期雪线高度空间差异的影响因素分析

以亚洲高山区2001-2016年基于MODIS积雪产品提取的30 km格网融雪末期雪线高度数据集（744个格网）及气象再分析资料为主要数据源,采用克里金插值、空间变异函数、回归分析和相关分析等方法分析了亚洲高山区融雪末期雪线高度的空间分布规律及空间异质性,并定量分析了其主要影响因素。结果表明：亚洲高山区融雪末期雪线高度空间分布存在较强的异质性,青藏高原内部雪线高度较高（5 967 m）且空间变化梯度较小,北部的阿尔泰山、天山雪线高度较低（< 4 500 m）,西部地区雪线高度等值线分布最为密集。在30 km格网尺度上,亚洲高山区融雪末期雪线高度具有明显的空间自相关性,空间自相关距离约为1 550 km。纬度、经度和海拔对亚洲高山区融雪末期雪线高度的相对贡献率分别为60.5%、2.6%和36.9%,而在不同子区域其相对贡献率存在差异。夏季气温是影响亚洲高山区融雪末期雪线高度的主导因素,45.6%的格网主要受夏季气温的影响,而且在不同区域均有分布;以年降水量为主要影响因素的格网约占18%,主要分布在喀喇昆仑和帕米尔等区域;仅10%的格网主要受年辐射量的影响。     

EXCEL在剖面参数计算中的应用

介绍了在Windows 95操作平台上,运用EXCELS应用程序,计算实测剖面上的导线平距,地形高差,累计高差,导线总体方位等诸多参数的方法原理的操作程序,此方法提高工作效率,降低劳动强度。     

喜马拉雅山珠峰绒布冰川流域径流模拟

基于2009年5-10月喜马拉雅山北坡珠峰绒布冰川流域实测水文气象数据、 50 m分辨率DEM和中国第一次冰川编目资料, 在HYCYMODEL水文模型中加入冰川消融子模块, 模拟了绒布冰川流域径流过程.冰川消融子模块以海拔5 180 m基站的实测日气温、 日降水作为模型输入, 把气温、 降水插值到该流域40个高程带中, 分别计算各高程带的冰川消融和裸地蒸发, 并考虑液态降水对冰面的加热作用.野外气象观测表明: 2009年5-10月流域海拔5 180~5 750 m内, 月气温递减率在0.63~0.73 ℃·(100m)^-1之间, 均值为0.70 ℃·(100m)^-1; 同期降水观测显示, 海拔5 180 m以下降水梯度为-7.3 mm·(100m)^-1, 该高度之上降水梯度为22 mm·(100m)^-1. HYCYMODEL水文模型的敏感性检验表明, 该流域径流变化主要受气温影响, 降水变化引起的径流变化较小, 气温和降水变化对流域径流的影响是非线性的.     

航空瞬变电磁TS150测量数据的校正分析

在航空电磁测量工作中发现,由于地面障碍物的存在以及气流的变化,吊舱离地的高度会发生起伏变化,同时伴随有吊舱姿态的变化,并产生干扰航电异常;据此航空瞬变电磁测量的原始数据需要进行高度校正和姿态校正,但目前引进的国外航空电磁测量系统未配有姿态测量设备。本文根据航空瞬变电磁理论分析吊舱的离地高度和姿态的变化对电磁响应影响的变化情况,通过2条测线数据的校正效果,证明高度校正和姿态校正的有效性及必要性,提出航空瞬变电磁测量系统加装吊舱姿态测量设备的建议。     

Pollen‐inferred palaeoclimate reconstruction in the Alps during the Lateglacial and the early Holocene: how to estimate the effect of elevation and local parameters

The modern analogue technique (MAT) was applied to six pollen sequences from the Belledonne Massif (northwestern French Alps) to estimate the effect of altitude and local parameters on pollen‐based climate reconstruction during the Lateglacial and the early Holocene. The six sites (Le Vivier (345 m a.s.l.), Les Etelles (700 m a.s.l.), La Coche (980 m a.s.l.), Montendry (1330 m a.s.l.), Le Grand Leyat (1660 m a.s.l.), La Gouille (1800 m a.s.l.)) are located in different vegetation belts (mixed deciduous woods, conifer woods, alpine pastures with maple). The main vegetation changes in the past are recorded at each site. The evolution of four climate parameters (coldest month temperature, warmest month temperature, mean annual temperature, annual precipitation) was quantitatively inferred from pollen data using MAT. The curves obtained were compared to the Les Etelles site, which was the least affected by non‐local pollen transport. The results show consistent trends for the climate parameters reconstructed at the different sites. However, the reconstruction does not indicate a decrease in temperature values related to the increasing elevation. Difficulties in reconstructing the altitudinal variations of climate parameters from pollen data during the periods studied are discussed and perspectives for improvement are considered. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

南海南部深水区低品质地震资料处理关键技术

中国南海南部深水区勘探前景广阔,但地震资料极其稀少且品质低。针对中国南海南部深水某区块原始地震资料采集于20世纪70年代、无导航文本、海底记录时间不确定、缺道严重及电缆短的品质限制,造成该区仅有的纸质成果剖面上多次波严重、信噪比低、地层构造形态模糊问题,探索出一套适合于工区地震资料处理的关键技术:采用导航重构技术解决无导航文本问题;采用自相关海底拾取技术解决海底记录不确定问题;采用限频F-K域插值技术解决缺道问题;采用组合法压制多次波技术解决因电缆短多次波难压制问题。最后处理效果表明关键技术的应用使该区地震资料处理取得了预期效果。这些技术成果不仅为我国南海南部深水的油气勘探提供较可靠的地震资料,同时为类似低品质地震资料的处理提供了可借鉴的思路和技术。     

Rocket measurements of ozone concentrations in the stratosphere and mesosphere over Thumba

A rocket-borne solar middle ultraviolet photometer has been developed at the Physical Research Laboratory, Ahmedabad for the measurement of ozone concentrations at stratospheric and mesospheric heights. The instrument has now been flown successfully several times from thumba and ozone concentrations determined over an altitude range of 15 to 80 km. This paper describes the instrumentation, data analysis technique as well as the laboratory calibration procedures. Also presented are the results from four successful rocket experiments conducted during equinoctial months under an Indo-USSR collaborative programme for strato-mesospheric studies. The results show that at Thumba peak ozone concentrations vary between 2·2 and 3·1×10¹² molecules per cc and the peak altitude varies from 25 to 29 km from flight to flight. In the altitude region above about 40 km the ozone concentrations over Thumba are lower than the standard mid-latitude model values, by a factor lying between 1·5 and 2·5.     

中高层大气研究的空间探测

中高层大气研究对于深入理解全球变化和日地关系十分重要,也为有关航天与临近空间飞行的环境保障提供基础。中高层大气研究的目的是要深入了解其中发生的主要过程及其耦合,并发展各种模式。在现代中高层大气研究中,地基、高空飞机、高空气球、火箭和空间观测提供了动力、热力和化学成分结构与变化的资料,其中空间观测起到至关重要的作用。将对用于中高层大气研究的卫星任务和传感器载荷进行综述,同时列举一些中高层大气空间观测的科学结果。     

黄龙钙华210Pb计年与现代沉积的环境变化研究

本文以黄龙钙华岩芯为主要研究对象, 利用210Pb定年技术在测定年轻碳酸盐样品短时间尺度上的优势建立了研究区近100年来高精度的年代标尺及环境记录; 通过碳氧稳定同位素的分析, 讨论了钙华稳定同位素记录与器测气候数据的相关性特征, 并与其他定年技术所获得的结果进行了相互验证。研究区钙华δ18O在1908~2004年时段内的变化范围为?12.13‰~?10.42‰, 平均值为?11.23‰, 变化幅度达到了1.7‰。同属西南季风区、由于海拔效应和距离水汽来源远近不同等因素的影响, 在同时段内黄龙钙华δ18O的变化范围和变化幅度都比董歌洞和Kahf Defore洞的δ18O记录要大, 说明处于中纬度、高海拔的黄龙钙华相对于低海拔的董歌洞和Kahf Defore洞石笋对气候环境的响应可能更加敏感。