地基微波辐射计探测在黄河上游人工增雨中的应用

利用2003、2004年夏秋季在青海省河南县的地基双频段微波辐射计连续观测资料,在实施系统探测实验以进行辐射亮温值(TB(23.87),TB(31.65))与大气汽态总水汽含量(Q)和云中积分液态水含量(L)值反演处理的基础上,分析了黄河上游河曲地区的云水特征,并进行了降水预测及人工增雨作业指标的探讨。结果表明:在黄河上游河曲地区,7—9月纯晴天无云天气条件下,L值基本为0,表明了统计回归反演的显著性。多云条件下Q值和L值分别在3.76~4.75g·cm-2、227.34~859.42g·m-2的范围内。可降水云天气,Q值在5.23~8.65g·cm-2间,L值在421.18~1016.37g·m-2的范围内;积雨云个例分析表明,在降雨开始前近5小时的降雨酝酿期内,Q及L的增加有明显的波动,但在对流云出现并发展时,Q和L总是急剧上升,在降雨前达到一峰值;由河南站和西安站的Q、L值比较差异可以看出,Q、L值受水汽输送、地形等因素的影响,黄河上游河曲地区的人工增雨潜力有显著的优势;所计算出的降水预测阈值,可作为该地区人工增雨作业指标的参考。     

城市下垫面反照率变化对北京市热岛过程的影响——个例分析

随着城市的不断发展,城区地表反照率等下垫面物理特征和属性会发生明显的变化,进而会对城市热岛等大气环境形成影响。文中使用中国气象科学研究院开发的新一代数值天气预报模式(GRAPES),针对2004年10月北京一次重空气污染事件中的典型城市热岛过程,分别设计了两种数值试验方案:(1)对照试验,使用模式缺省的城区下垫面反照率参数,取值0.18;(2)敏感性试验,参考同期中国科学院大气物理研究所铁塔280m高度下垫面反照率观测事实,将北京区域城市类型下垫面反照率减小至0.15。通过对比两种试验方案在1km水平分辨率下的24h模拟结果,研究了城市下垫面反照率变化对北京地区城市热岛过程的影响。结果表明:(1)GRAPES模式可成功模拟此次热岛过程中城区和郊区近地面温度的日变化趋势;(2)城市下垫面反照率的变化对城市热岛的发展非常重要,城市反照率下降0.03会使城市热岛强度增强0.8℃左右,结果也更接近实况。这说明随着城市发展引起的地表反照率减小有利于城市热岛强度增加;(3)通过分析地表的长波辐射发现,在城市区域较小反照率情形下,城区的长波辐射始终比郊区大,有利于热岛的形成;同时也有利于城区近地层的风场辐合增加,对此次污染过程的发展是有利的。     

西藏日土-改则6.1级地震前的OLR值异常变化

应用了美国国家环境监测中心的NOAA卫星长波辐射(OLR)月际资料。用月距平、涡度计算等处理方法,对2007年5月5日西藏日土—改则MS6.1地震前后的OLR资料进行分析,结果发现在震前的2个月,震中附近地区出现明显的高值辐射变化,其高值中心位于阿尔金断裂和西昆仑地震带的交汇部位,异常形态呈孤立的"V"字形,分析认为这种现象可能与地震前的热动力状态有关。     

阿克达拉大气本底站紫外辐射特征及影响因素分析

利用阿克达拉大气本底站基准辐射观测站紫外辐射UV-A和UV-B数据,分析阿克达拉大气本底站紫外辐射和UV-B在不同时间尺度、云量和降水过程的变化特征。结果表明：阿克达拉大气本底站全年紫外辐射年总量达到321.1 MJ/m2,年均日曝辐量为0.88 MJ/m2,UV-B年曝辐量为5.3 MJ/m2,紫外辐射年平均值占总辐射年平均值的比例为5.6%。紫外UV和紫外UV-B的辐射强度的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季。夏季紫外辐射曝辐量是冬季的2.79倍;UV-B夏季平均日曝辐量是冬季的8.10倍。积雪导致紫外辐射及占总辐射比值增大,积雪期与非积雪期紫外辐射占总辐射比值均值分别为6.53%和5.83%,积雪使地面紫外辐射增加25.89%。在多云与阴雨时可能由于水汽作用大量吸收波长较大的红外辐射致使紫外辐射与总辐射的比值较大。     

康普顿化的计算-推广的Kompaneets方程与Monte Carlo方法比较

在X射线天文学以及辐射物理学中,当硬X射线穿过" 冷"的等离子体时所发生的Compton软化是一种重要的辐射转移过程.简要介绍推广的Kompaneets方程,该方程在hv〈mec2及kTe〈mec2较宽松的条件下广泛成立,因此不仅能处理Compton硬化过程,而且也适用于Compton软化过程,后者在目前快速发展的X射线和γ射线天文学中十分重要.基于此方程,我们对天体物理中4种常见辐射谱(Gauss型发射谱线、黑体辐射谱、幂律辐射谱和热轫致辐射谱)在Compton软化情况下的谱演化进行了数值求解,并同Monte Carlo模拟结果做比较,证实了推广的Kompaneets方程的正确性和有效性.最后指出此方程在X射线天文学和γ射线天文学中的重要意义和潜在应用.     

基于深度学习的太阳F_10.7辐射通量的短期预报研究

F_10.7太阳辐射通量作为输入参数被广泛运用于大气经验模型、电离层模型等空间环境模型,其预报精度直接影响航天器轨道预报精度.采用时间序列法统计了太阳辐射通量F10.7指数和太阳黑子数(SSN)的关系,给出了两者之间的线性关系,在此基础上提出了一种基于长短时记忆神经网络(Long and Short Term Memory,LSTM)的预报方法,方法结合了54 d太阳辐射通量指数和SSN历史数据来对F_10.7进行未来7 d短期预报,并与其他预报方法的预报结果进行了比较,结果表明:(1)所建短期预报7 d方法模型的性能优于美国空间天气预报中心(Space Weather Prediction Center, SWPC)的方法,预测值和观测值的相关系数(CC)达到0.96,同时其均方根误差约为11.62个太阳辐射通量单位(sfu),预报结果的均方根误差(RMSE)低于SWPC,下降约11%;(2)对预测的23、24周太阳活动年结果统计表明,太阳活动高年的第7 d F10.7指数预报平均绝对百分比误差(MAPE)最优可达12.9%以内,低年最优可达2...     

估算有中子星作伴星的黑洞质量

在本文中，我们讨论了由中子星和黑洞构成的密近双星系统的引力效应。首先，我们清楚地解释了引力辐射存在引起的轨道圆化，并估算了圆化的时间尺度。求解了围绕史瓦西黑洞作圆轨道运动的矢量进动方程，得到了一个精确解。由进动周期和中心黑洞的质量的关系，我们得到了估算中子星伴随的黑洞质量的方法。随后我们讨论了以中子星脉冲信号随自旋进动变化来寻找黑洞的方法。     

温度对平流层气溶胶光学常数及辐射特性的影响

本文阐述平流层气溶胶的光学常数在不同温度下取值时,用Mie散射理论对不同浓度的平流层气溶胶红外波段的辐射特性进行的计算和分析。分析结果表明:在卫星遥感中,由温度引起的平流层气溶胶光学常数的变化对某些红外波段的平流层气溶胶辐射特性的影响是不容忽视的。     

大气NLTE辐射传输中分子光谱参数间的关系

讨论Ｅｉｎｓｔｅｉｎ参数、谐振子强度、权重跃迁矩的平方、线强及吸收系数等分子光谱多数的定义，导出了它们之间的关系，为计算上层大气辐射提供了物理基础。     

辽宁太阳紫外线辐射特征及强度预报

利用紫外线观测仪器对辽宁4个地区紫外线辐射强度进行观测,研究了辽宁地区紫外线辐射强度的变化特征;分析了影响到达地面紫外线辐射强度的因子,结合MM5数值模式建立了统计预测模型,建立了紫外线辐射强度分级标准和对人体健康影响的对应关系。结果表明:辽宁地区的紫外线辐射强度,总体上是西、北部较东、南部稍强,但相差不大;紫外线辐射强度具有明显的季节变化,夏季最大、冬季最小。每年5～9月紫外线强度维持在一个较高的水平,日最大值出现在每日的11～14时。夏季紫外线对人体的影响最大,冬季基本无影响。云量的变化对紫外线强度的影响较大。紫外线辐射强度预报模型的预测结果较为理想。