沙尘暴对无线电波传播影响的研究

此文对有关沙尘暴对无线电波可能产生影响方面的研究文献给出了系统的介绍及总结,大部分作者基于单个粒子对毫米波传播的散射理论和Ｒａｙｌｅｉｇｈ近似计算了无线电信号能量的衰减,结果表明当入射频率不太高,能见度不是很坏时,衰减并不严重,还有一些作者指出交叉去极化可能是沙尘暴影响毫米波传播的重要因素。今后的研究方向将是建立考虑大气折射作用及风沙电现象影响的更详细的模型。     

北极大气波导时空分布研究

在北极地区,有接通北美洲、欧洲北部和亚洲北部国家之间距离最短的直线路线,所以北极地区的战略位置日益重要。大气波导是重要的电波环境,利用大气波导可实现超短波、微波频段的超视距探测和通信应用。因此,研究北极大气波导有重要的意义。本文利用2007年1月—2016年12月十年的气象探空数据,统计分析了北极16个站点大气波导的时空分布,给出了大气波导出现概率与其波导层厚度、强度特征量的统计特征,并从天气和气候学角度初步探讨了其成因。统计结果显示:1.北极地区大气波导平均出现概率低于50%,且表面波导出现概率高于悬空波导; 2.表面波导层厚度、强度分别在30 m以下和10 M以下,悬空波导层厚度在40—80 m,强度小于10 M; 3.北欧海区和格陵兰岛为北极波导高发区,欧亚大陆的北部边缘为无波导区; 4.表面波导高发区在北欧海区和格陵兰岛,北大西洋暖流、格陵兰冷高压及极夜期的辐射逆温是表面波导形成的可能原因; 5.悬空波导高发区在北欧海区和白令海峡东北部区域,且在7—8月份的暖季极昼期间为其高发季,北欧海区暖季海雾、白令海峡东北部区域暖季受北极锋影响是悬空波导形成的可能原因。     

“北极航道”开通与中国及其受影响区域的贸易增长潜力分析

在考虑船舶等待时间和海冰因素的基础上,以航行时间替代航运距离,对传统的贸易引力模型进行修正,量化评估了"北极航道"开通对中国及其受影响区域的贸易增长潜力。结果表明:(1)航行时间与进出口总额之间呈负相关关系,航行时间每减少1%,将使中国的进出口贸易总额增加0.6590%;(2)海冰因素会对贸易潜力的提升产生较大影响。在存在海冰的情况下,由于"北极航道"在航运距离上的天然优势,将使中国的贸易潜力增长10.95%,使中国受影响的北部沿海地区和东部沿海地区的贸易潜力分别增长12.02%和11.22%;一旦海冰消融、"北极航道"全面通航,中国及其受影响的北部沿海地区和东部沿海地区的贸易潜力则会得到进一步提升,提升效应将达到20%以上。     

沙尘气溶胶的光学特性及辐射强迫效应

在采用OPAC折射指数资料库和对数分布的基础上,利用MIE散射理论和一个简单的概念模型研究了沙尘气溶胶的辐射特性及全球直接辐射强迫值,分析了单相系沙尘气溶胶的消光、散射、吸收效率因子与粒径的关系,讨论了多相系沙尘气溶胶的光学参数随波长的变化特征。结果表明,消光效率因子和散射效率因子随粒径增大而衰减振荡,随波长增大振荡特性逐渐消失。消光系数对众数半径的变化很敏感,单次散射反照率和非对称因子对众数半径的变化不敏感。沙尘气溶胶的直接辐射强迫受气溶胶的单次散射反照率影响很大,随着众数半径的增大,沙尘气溶胶的负的直接辐射强迫值在减小,正辐射强迫值在增大。     

北极航道地缘政治格局圈层结构及其竞合关系分析

北极航道的开通具有重大的地缘战略意义。北极航道地缘区域可从北极地区、航线影响范围内缓冲区、航线延伸区域三个维度考虑。本文以北极航道地缘影响区域作为空间依托,总结北极航道地缘政治格局的全球化和集团化特征,并以地缘距离和航运收益组合为依据,探索以国家为单位的政治行为体组合方式,提出北极航道地缘政治格局的立体式圈层结构：以北冰洋为中心的不同利益不同立场的由内向外依次排列的五层结构。根据对各圈层结构的航运利益、观念主张和政策制度分析,探讨各圈层内外部竞合关系,提出最内层的北极航道沿海国“内水化”主张和制度化管辖与其他圈层的“航行自由”如何平衡将是未来博弈的焦点,各圈层间和内部的竞合关系也将随资源、利益的诉求变化和进程的推动而变化。     

中国西北干旱半干旱区气溶胶分类及特征

基于2013—2015年CALIPSO星载激光雷达的Level 2数据集资料,对中国西北干旱半干旱区的气溶胶进行了分类研究,并对不同种类气溶胶在不同光学厚度下的年均发生频率做以分析。结果表明：沙尘气溶胶整体随气溶胶光学厚度值增大呈下降趋势;而污染沙尘型气溶胶在6类型气溶胶出现频率最高;大陆污染型气溶胶频率集中在[0.1,0.35],随气溶胶光学厚度值的增大频率呈升高趋势;烟尘型气溶胶频率集中在[0.2,0.4],在不同气溶胶光学厚度值情况下,频率较大陆污染型气溶胶高,随气溶胶光学厚度值的增大频率呈上升趋势;从四季来看,秋季和冬季当气溶胶光学厚度值大于0.1时,大陆污染型气溶胶频率明显高于沙尘气溶胶。春季,河西地区的气溶胶光学厚度高于其他三季,而在研究区域的南部和东南部,秋、冬季的气溶胶光学厚度值高于春、夏季。气溶胶光学厚度秋季 > 春季 > 夏季 > 冬季。     

不同入渗水头条件下壤砂土的一维垂直入渗特性

通过室内垂直入渗试验,分析了入渗水头对新疆喀什市塔什库尔干县壤砂土一维垂直水分入渗特性的影响。结果表明:累计入渗量与时间的关系符合Kostiakov-Lewis模型和Philip模型,其模型参数A值和吸渗率S随入渗水头的增大而增大,呈良好的线性关系,入渗系数与入渗指数随入渗水头增加呈相反的变化趋势;湿润锋推进距离与时间呈幂函数关系,参数m值随着入渗水头增加而增大,参数n在数值上等于第10个单位时间末和第1个单位时间末湿润锋推进距离比值的常用对数;累计入渗量与湿润锋呈线性关系,其斜率等于湿润区平均含水率与初始含水率之差,且随入渗水头的增大而增大。     

新月形沙丘表面100cm高度内风沙流输沙量垂直分布函数分段拟合

为研究新月形沙丘表面不同层位风沙流输沙量的垂直分布函数,实测了塔克拉玛干沙漠腹地典型新月形沙丘表面100 cm高度内(以1 cm分隔)的输沙量。分段拟合分析表明:新月形沙丘迎风坡脚输沙量垂直分布规律不完全服从指数函数,出现与戈壁风沙流结构特征相似的"象鼻效应",在0~3 cm区间内输沙量逐渐增大,3cm以上输沙量随高度呈指数函数衰减;沙丘顶部0~10 cm区间输沙量随高度呈指数函数衰减,10 cm以上呈二次函数衰减;沙丘左翼端输沙量随高度呈幂函数分布,沙丘右翼端0~20 cm内以指数函数衰减,20 cm以上呈三次函数衰减;沙丘背风坡脚风沙流输沙量在0~60 cm和60 cm以上分别呈不同形式的三次函数分布。     

DEM采样间隔对地形描述精度的影响研究

数字高程模型(DEM)的精度包括采样点数据精度和地形描述精度两方面,前人对DEM精度的研究多集中在DEM采样点精度,而忽视了地形描述精度。该文提出基于窗口曲面拟合计算拟合曲面系列参数与"实际地形"曲面参数的标准差来衡量地形描述精度的方法,研究发现DEM地形描述精度随采样间隔的增大呈降低趋势;并利用坡度频率曲线和坡度累计频率曲线研究对DEM精度敏感的坡度因子与DEM采样间隔的关系,认为随DEM采样间隔增大,坡度衰减(变缓)的速率加快。     

不同粒径沙土水分扩散率

应用水平土柱入渗法测定了科尔沁沙地典型沙质农田不同粒径沙土的水分扩散率。结果表明:不同粒径沙土湿润锋迁移速率的大小依次是0.50~0.25 mm、0.25~0.10 mm、原状土、<0.10 mm的沙土;土壤粒径与入渗性能呈正比关系,即粒径大,则入渗快,反之则小;湿润锋迁移速率与入渗距离符合幂函数关系,相关分析结果均达到了极显著水平;粒径<0.10 mm的沙土,当土壤容积含水量<0.415时,λ值随含水量的增加而缓慢降低,而当含水量>0.415时,λ值则随含水量的增加而迅速降低;随着土壤粒径的减小,土壤水分扩散率逐渐降低,其大小依次是0.50~0.25 mm、原状土、0.25~0.10 mm、<0.10 mm的沙土;土壤容积含水率与土壤水扩散率符合经验公式并呈指数曲线变化,相关分析结果具有极显著的正相关关系。     

北极楚科奇海近代沉积物稀土元素地球化学特征初探

于 1 999年夏季我国首次北极科学考察期间在楚科奇海采集了三个沉积物岩芯 ,并采用中子活化法 (INAA)测定了沉积物样品中稀土元素的含量。结果表明 ,其含量与东海大陆架细粒沉积物的稀土元素含量十分接近。稀土元素的含量沿沉积物岩心的垂直分布呈现出随深度轻微增大的趋势。页岩标准化的稀土元素配分模式相对平缓 ,Ce有轻度负异常 ,表明沉积物稀土元素除了陆源物质以外 ,也存在生物沉积作用的来源。稀土元素与指示陆源的元素Al具有良好的正相关关系 ,相对于地壳丰度所计算的富集因子接近于 1 ,进一步说明楚科奇海沉积物中的稀土元素以陆源物质输入为主 ,通过江河携带入海 ,最后随碎屑物质、悬浮物而沉积下来 ,并保持一种稳定的沉积状态。     

极端干旱条件下柽柳种群蒸散量的日变化研究

利用波文比能量平衡法对额济纳绿洲柽柳种群蒸散进行测定。结果表明,在晴朗无云的条件下,蒸散速率日变化呈单峰型。蒸散从早晨630以后出现,上午蒸散率上升过程缓慢,到中午达到峰值,随后蒸散速率迅速下降,到1600蒸散速率降到最小,夜间无蒸散,常出现负值,呈大气凝结过程。净辐射对蒸散起决定作用,蒸散速率的变化趋势与净辐射变化基本一致,其日变化具有相同的峰型。柽柳种群蒸散量随风速的增加而增加。土壤温度对柽柳种群蒸散速率的影响不大,但土壤温度的增加值的变化与蒸散速率的变化基本一致。土壤含水量的变化对蒸散速率产生影响,土壤含水量降低,蒸散速率减弱,土壤含水量增加,蒸散速率加快。相关分析表明,环境因子对蒸散速率影响的贡献依次为土壤温度的升高值 > 净辐射 > 风速 > 土壤含水量 > 空气温湿度。     

2009年夏季极区电离层加热实验观测研究

2009年夏季,中国在挪威特罗姆瑟(Tromsφ)利用非相干散射雷达进行电离层加热实验。实验中发现了处在150km附近的小范围温度增强事件和150—400km之间的大范围温度增强事件。前者的相对增幅明显,后者的绝对增量更大。对这两类加热事件来说,温度增量百分比均随加热功率的增加线性增长,但对比两类加热事件来看,增长速度随加热频率增大而减小。加热效应存在显著的二维分布特征,加热最强方向处在场向附近。加热效应受加热天线波束指向与地磁场的夹角影响明显,随夹角增大温度增强效应减弱。     

等离子体片离子分界线的模拟研究

等离子体片离子向内磁层的渗透在亚暴和磁暴过程中都起到了重要作用.以往对于等离子体片离子向内磁层的渗透都是通过固定磁矩的磁层离子漂移轨道理论来进行的.本文将过去的(U,B)空间中固定磁矩的磁层离子漂移轨道理论扩展为固定能量的磁层离子漂移轨道理论,讨论了等离子体片质子在向地球输运过程中,不同能量的质子开放轨道和封闭轨道的分界线的特性,及其随Kp指数的变化.在高能端,随着能量的升高,等离子体片质子分界线地心距离逐渐增大,且分界线的晨侧地心距离远远大于昏侧的地心距离.在低能端,随着质子能量的降低,质子分界线地心距离逐渐增大,且其分界线的昏侧地心距离要大于晨侧的地心距离.模拟结果还显示随着Kp指数的增强,等离子体片中不同能量的质子分界线都向地球移动.但在低能端和高能端,质子分界线的行为是不一样的.在低能端,随着Kp指数的增大,质子内边界形状基本保持不变.但在高能端,随着Kp指数的增大,质子内边界形状也将发生变化.在E=20 keV,Kp=6和E=10 keV,Kp=3两种情况,质子分界线甚至出现了两个分离的区域,一个是环绕地球的封闭轨道区域,一个是晨侧孤立的锥型区域.等离子体片能量为E的质子的内边界就是具有不同磁矩的Alfven层上能量为E的点的连线.TC-1热离子谱仪对等离子体片离子内边界的观测显示模拟结果与观测结果符合得很好.     

PIV技术及其在风沙边界层研究中的应用

为了考察粒子图像测速度技术在风沙环境风洞中的测量精度及在风沙边界层研究中的应用潜力,通过筛选适当的示踪颗粒,借助PIV测量系统重新测量了风沙环境风洞中的风廓线,并获得了风沙边界层内跃移沙粒的速度和浓度分布规律。实验结果表明：PIV测得的风速廓线与标准风速廓线仪所测结果相当吻合(R2≥0.99);沙粒跃移的平均水平速度和相对浓度（灰度）沿距离沙面高度分别呈幂函数和负指数分布,沙粒速度随高度和自由风速的增加而增大,相对浓度随高度的增加而快速衰减,风速越小衰减越快,风速越大衰减越慢,这一结果与前人的结论一致。PIV系统为将来能够进行更加精确的风沙运动微观机理研究提供了技术保证。     

东南极洛多姆冰帽粒雪晶粒的生长

对东南极洛多姆冰帽16个地点粒雪晶粒平均面积的详细研究表明,表层数米内晶粒的迅速生长在低积累区较为显著,随积累率增大逐渐减弱,原因可能是随积累率增大粒雪在近表层停留时间变短。晶粒平均面积随深度及年代的变化都可以较好地用线性关系近似表示。由于采样地点间积累率的巨大差别,积累率对晶粒平均面积深度关系影响较大。随积累率增加,晶粒平均面积的增加速率随深度明显减小。晶粒生长速率随温度的关系在-17℃左右开始和Gow(1975)的关系偏离,反映出晶粒生长过程的自扩散激活能可能和温度有关,其值随温度升高而增大。     

耕作方式对苜蓿(Medicago sativa)地土壤团粒的影响

以甘肃干旱区连作5年和轮作1年的苜蓿(Medicago sativa)地土壤为研究对象,对不同耕作方式下土壤团粒结构、容重、含水量指标进行研究。结果表明:在轮作和连作模式下,随着土壤深度的增加,0.25mm土壤团粒质量在干筛和湿筛处理下均降低,0.25mm团粒累积质量越大,分形维数越小。在浸水条件下,粒径为0.5~0.25mm的土壤团聚体含量最高,其它粒径团聚体含量依粒径的增大而降低。轮作土壤含水量呈现先增加后降低、最后再增加的变化过程;0~60cm土层水分含量最高(13.881%),60~80cm土层含水量下降到较低值(10.343%),80~100cm土层水分迅速恢复(13.811%)。连作和轮作土壤容重随土壤深度均呈现依次增大变化,连作最大值为1.425%比最小值高出17.6%,轮作最大值1.432%比最小值高出18.7%。     

砾石覆盖对边界层风速梯度的影响

通过莫高窟窟顶野外风洞实验对不同覆盖度砾石床面风速梯度的变化规律进行了研究。结果表明,床面砾石平均高度以下风速梯度随砾石覆盖度变化比较杂乱,而砾石平均高度以上风速梯度随覆盖度增加呈现出有规律的变化。从覆盖度5%到35%风速逐渐减小, 40%~80%趋于稳定,35%最小。据此,大气边界层可明显分为两层,约以砾石平均高度为界,下层定义为粗糙亚层,上层定义为惯性亚层。粗糙亚层风速梯度随砾石间距高度比D/H值的变化同样比较杂乱;惯性亚层风速梯度随砾石间距高度比D/H值的变化规律比较一致:风速在D/H值0.3~1.5段趋于稳定,2.0~4.0段风速逐渐增大,1.5处风速最小。另外,对砾石床面不同高度阻风效应的计算表明,砾石床面的阻风作用在砾石床面表面附近最强(0.75 H~1.1 H),粗糙亚层阻风作用随高度增大而增大,惯性亚层阻风作用随高度增大逐渐减小。该粒径砾石阻风效应最优间距高度比D/H值为1.5,最优间距为3 cm,最优覆盖度为35%,为砾石防沙工程的铺设提供了一定的参考作用。     

东非国家小城镇形成与发展的潜力——基于最大熵模型分析

21世纪以来,小城镇已成为东非快速城市化的重点区域。论文对坦桑尼亚、乌干达2个东非典型国家的城市进行了等级划分与数量统计,确定以10万人以下的城镇、小城市为研究对象。选取7个自然环境变量与6个社会经济变量,结合城市数据,构建最大熵模型。利用模型得到的平均生境适宜性指数(HSI)判别小城镇形成适宜度、划分潜力区,并与人口密度进行对比分析。研究发现：(1)距区域性主要交通干线距离、距全国性主要交通干线距离、归一化植被指数(NDVI)与距大城市距离对两国城镇、小城市的贡献率均较高;不同国家不同规模城市有其特有的高贡献率变量。(2)随城市规模增大,交通干线贡献率下降,自然环境变量贡献率上升。(3)坦桑尼亚北部HSI值整体高于南部,HSI高值区城镇呈团块状,小城市呈条带状。乌干达全境HSI较低,HSI高值区城镇以坎帕拉为起点呈放射网状,小城市为碎片状。两国HSI高值区基本位于路网、河流湖泊附近。(4)坦桑尼亚人口密度普遍小于乌干达,潜力区总面积则大于乌干达。潜力区与人口密度关系主要分为3种：比周边人口密度大,为历史悠久、经济实力强、靠近大中城市地区;与周边人口密度相近,为快速发展中的地区;比周边...     

广州中心城区基本医疗服务等级区域分布及其特征

以广州市最新一轮行政区划结果与医疗机构相关数据为基础,运用ARCGIS和SPSS软件,通过构建基本医疗服务优势度模型,对3项子指标(距离、质量、频率)在各个优势度等级区域进行对照分析.发现广州中心城区基本医疗服务等级区域分布具有如下特征:以老城区(越秀区、荔湾区、海珠区)组成团块状的高优势度区域为中心,优势度分值自中心向外围区域呈环状递减,且优势度高分值区域有向市区东部及北部延伸的趋势.基本医疗服务等级区域指标具有如下特征:①极高值区、高值区与极低值区3项子指标得分均衡;②中高值区、中值区和中低值区存在质量低下型特征,低值区尤甚:③在基本医疗服务良好区域,区域内医疗服务条件差异显著,具有距离低下型特征.