基于激光遥感技术的硬靶相干测速试验

随着光纤激光技术的快速发展,全光纤相干多普勒激光雷达已逐步应用于大气风场探测业务中。为了更好地发挥相干多普勒激光雷达的效益,必须使激光雷达保障和使用人员更好地了解其基本原理及结构。基于多普勒效应和激光相干原理,以迈克耳逊干涉仪结构为原型,在实验室中搭建了基于532nm可见激光的空间多普勒测速系统,利用频谱处理技术,准确地测得了漫反射转轮的切向速度,直观地展示了激光相干多普勒测速系统的原理、结构及速度反演方法。此外,在532nm相干测速试验的基础上,搭建了基于1550nm激光的全光纤硬靶相干测速实验系统,开展了大量对比观测试验,在转轮速度分别为2.9m/s和4.8m/s时,试验系统与实测转轮速度之间的系统差分别为-0.01m/s和0.04m/s,标准差分别为0.08m/s和0.1m/s,说明了激光测速系统测量数据的可信性。     

ENSO对其后东亚季风活动影响的GCM模拟研究

将１～３月赤道东太平洋海表水温距平（ＳＳＴＡ）引入大气环流模式,模拟研究了ＥＮＳＯ（厄尔尼诺和拉尼娜）对其后东亚季风活动的影响。结果表明,由于ＳＳＴＡ在大气中强迫激发出了大气低频振荡,使得ＥＮＳＯ对其后的东亚季风活动仍有明显影响。厄尔尼诺之后的夏季,西太平洋副热带高压偏强偏北且西伸明显,中国东部降水偏少,尤其是华北地区;厄尔尼诺之后的冬季,东亚大槽偏深,冬季风偏强。拉尼娜之后的夏季,中国长江下游为异常副热带高压单体控制,江淮流域雨量偏少;拉尼娜之后的冬季,东亚大槽偏弱,东亚冬季风偏弱。厄尔尼诺的影响比拉尼娜的影响略强,两者的影响并非完全反相。     

夏季南海台风移动路径的一种客观预报方法

以1960—2003年共44a夏季的7月、8月、9月西行进入南海海域的台风样本为基础,综合考虑南海台风移动路径的气候持续因子和数值预报产品物理量因子,运用条件数方法选取因子并建立回归方程,进行台风路径预报模型的预报建模研究。通过对比分析发现,基于条件数方法的南海台风移动路径模型具有较好的预报效果,7月、8月、9月3个月24h台风路径预报的平均距离误差为153．9km,预报能力明显高于目前国内外的其他一些台风路径客观预报方法。该方法的预报精度相对于逐步回归方法有了很大的提高,相对于气候持续法也为正的预报技巧水平。     

Comparison of TRMM and water district rain rates over New Mexico

This paper compares monthly and seasonal rain rates derived from the Version 5 (V5) and Version 6 (V6) TRMM Precipitation Radar (TPR, TSDIS reference 2A25), TRMM Microwave Imager (TMI, 2A12), TRMM Combined Instrument (TCI, 2B31), TRMM calibrated IR rain estimates (3B42) and TRMM merged gauge and satellite analysis (3B43) algorithms over New Mexico (NM) with rain gauge analyses provided by the New Mexico water districts (WD). The average rain rates over the NM region for 1998–2002 are 0.91mmd?1 for WD and 0.75, 1.38, 1.49, 1.27, and 1.07mmd?1 for V5 3B43, 3B42, TMI, PR and TCA; and 0.74, 1.38, 0.87 and 0.97 mm d?1 for V6 3B43, TMI, TPR and TCA, respectively. Comparison of V5 3B43 with WD rain rates and the daily TRMM mission index (TPR and TMI) suggests that the low bias of V5 3B43 for the wet months (summer to early fall) may be due to the non-inclusion of some rain events in the operational gauge analyses that are used in the production of V5 3B43. Correlation analyses show that the WD rain rates vary in phase, with higher correlation between neighboring WDs. High temporal correlations (>0.8) exist between WD and the combined algorithms (3B42, 3B43 and TCA for both V5 and V6) while satellite instrument algorithms (PR, TMI and TCI) are correlated best among themselves at the monthly scale. Paired t-tests of the monthly time series show that V5 3B42 and TMI are statistically different from the WD rain rates while no significant difference exists between WD and the other products. The agreements between the TRMM satellite and WD gauge estimates are best for the spring and fall and worst for winter and summer. The reduction in V6 TMI (?7.4%) and TPR (?31%) rain rates (compared to V5) results in better agreement between WD estimates and TMI in winter and TPR during summer.     

2014年5月中旬江西地区暴雨天气过程水汽输送特征分析

利用NCEP 1°×1°的fnl资料、地面观测资料和GDAS资料,分析了2014年5月16—17日江西地区暴雨天气过程的水汽输送特征,同时使用Hysplit后向轨迹模式对水汽来源进行了模拟。结果表明:此次暴雨过程的水汽主要来自大西洋、西太平洋和印度洋,其中来自大西洋的水汽经赤道东风带输送至西太平洋,与来自西太平洋的水汽汇合后一部分直接输送至江南,另一部分继续向东北方向输送至日本海域附近转向,经我国华北向南输送至江南一带;来自印度洋的水汽,经孟加拉湾和南海输送至中国江南暴雨区。来自西南、东南和东北方向的气流在我国南方上空辐合,辐合中心值高达300×106 kg/s,且辐合趋于纬向型。利用Hysplit模式对此次暴雨区不同高度的水汽来源及输送路径进行后向轨迹模拟,结果与利用流函数和势函数分析出的水汽输送源地和路径基本一致。     

卫星导航接收机抗欺骗干扰方法研究

在分析各种可能的欺骗干扰方法的基础上,研究了欺骗干扰信号的特性,并从信号体制设计和接收机信号处理两个不同层面提出了一系列通用的抗欺骗措施,可直接用于关键民用基础设施GNSS接收机的抗欺骗设计。     

基于地基遥感的灰霾气溶胶光学及微物理特性观测

近年来北京地区冬季频繁遭受灰霾污染的侵袭,在2013年1月又出现了长时间、大范围的严重灰霾污染天气,引发广泛关注和热议。为了解北京地区2013年1月严重灰霾污染过程中大气气溶胶特性,本文基于地基太阳-天空辐射计CE318观测数据,反演了气溶胶光学和微物理参数,并据此对1月份第二次严重污染过程进行了详细分析。研究表明：（1）2013年1月北京地区灰霾污染期间,气溶胶光学厚度较大,在440 nm处均值达到0.87,在个别严重污染天气下高达3左右;（2）气溶胶光学与物理参数与灰霾过程密切相关,Ångström指数由清洁大气时的1.3降到灰霾污染时的0.95,复折射指数虚部均值由污染前的0.04下降为污染过程中的0.01,单次散射反照率均值则由0.73增大到0.92,同时不对称因子均值从0.58增大到0.67;（3）灰霾污染过程中细模态气溶胶比例较高,占总体积比例平均达到73.0%,最高达90.5%,在灰霾污染中气溶胶细模态平均峰值半径随光学厚度增大而增大,清楚表明了灰霾过程中颗粒物的吸湿增长效应,粗模态平均峰值半径随光学厚度的增加而减小,在污染最严重时,粒子谱分布峰值半径约为0.43 μm。     

Profiles and Source Apportionment of Nonmethane Volatile Organic Compounds in Winter and Summer in Xi’an,China, based on the Hybrid Environmental Receptor Model

Summer and winter campaigns for the chemical compositions and sources of nonmethane hydrocarbons(NMHCs)and oxygenated volatile organic compounds(OVOCs)were conducted in Xi’an.Data from 57 photochemical assessment monitoring stations for NMHCs and 20 OVOC species were analyzed.Significant seasonal differences were noted for total VOC(TVOC,NMHCs and OVOCs)concentrations and compositions.The campaign-average TVOC concentrations in winter(85.3±60.6 ppbv)were almost twice those in summer(47.2±31.6 ppbv).Alkanes and OVOCs were the most abundant category in winter and summer,respectively.NMHCs,but not OVOCs,had significantly higher levels on weekends than on weekdays.Total ozone formation potential was higher in summer than in winter(by 50%)because of the high concentrations of alkenes(particularly isoprene),high temperature,and high solar radiation levels in summer.The Hybrid Environmental Receptor Model(HERM)was used to conduct source apportionment for atmospheric TVOCs in winter and summer,with excellent accuracy.HERM demonstrated its suitability in a situation where only partial source profile data were available.The HERM results indicated significantly different seasonal source contributions to TVOCs in Xi’an.In particular,coal and biomass burning had contributions greater than half in winter(53.4%),whereas traffic sources were prevalent in summer(53.1%).This study’s results highlight the need for targeted and adjustable VOC control measures that account for seasonal differences in Xi’an;such measures should target not only the severe problem with VOC pollution but also the problem of consequent secondary pollution(e.g.,from ozone and secondary organic aerosols).     

IPCC AR6报告解读：气候系统对二氧化碳移除响应

IPCC AR6报告中控温1.5℃和2℃的低排放情景需要在21世纪中叶以后实现净负CO₂排放,这需要在很大程度上依赖CO₂移除措施。AR6对CO₂移除的主要评估结论如下：CO₂移除有潜力从大气中去除CO₂（高信度);如果CO₂移除量超过CO₂排放量,将实现净负CO₂排放,降低大气CO₂浓度,减缓海洋酸化（高信度);通过CO₂移除方法从大气中去除的CO₂会部分被海洋和陆地释放的CO₂抵消（非常高信度);如果净负CO₂排放可以实现并且持续,CO₂引起的全球升温趋势将会逐渐扭转,但是气候系统的其他变化（例如海平面升高）仍会在未来的几十年到千年尺度上持续（高信度);不同CO₂移除方法会对生物化学循环和气候产生广泛的影响,这些影响会加强或减弱CO₂移除的降温潜力,并且影响水资源、食物生产和生物多样性（高信度）。     

下扬子地区二叠系“三气一油”钻探发现

正1研究目的(Objective)页岩油气已经成为当今油气资源领域发展最快的油气类型,近几年中国在中上扬子取得了页岩油气的重大发现,但是,同属扬子地块的下扬子地区有着类似的地质条件却一直没有取得页岩油气的重大发现。本文的目的旨在阐述下扬子地区二叠系大隆组、龙潭组和孤峰组页岩的发育特征和含