边界层微型火箭气象探空系统研制与应用

首次介绍了国内自主研制的边界层微型火箭气象探空系统,系统包括火箭发射装置、探空仪、降落伞、地基接收设备和数据接收处理软件,其温度、湿度和气压测量采用数字式传感器,风速和风向由北斗/GPS全球定位信息获得。火箭升空至顶点后,将探空仪和降落伞从仪器舱弹出,在下降过程中测量大气的温度、湿度、气压和风速、风向等参数,通过无线发射机传送至地面接收机,由处理软件实现数据存储和参数分析。不同地区、不同气象条件下多次外场比较试验和实际应用结果表明,该系统性能稳定,探测技术指标和功能满足使用单位的设备研制要求,可应用于气象保障、大气探测、环境监测及海洋气象要素廓线的观测。     

Estimating product yields of carbon-containing products from the atmospheric photooxidation of ambient air alkenes

The yields of products have been calculated for the reactions of hydroxyl radicals and ozone with 19 of the two-through-six carbon anthropogenic alkenes. Based on their rate of reaction, mechanisms of reactions and the ambient air distribution for these alkenes their seasonal ambient air yields have been estimated.Aldehydes predominate as products irrespective of season, with smaller yields of several ketones. Other minor products include carboxylic acids, carbon monoxide, carbon dioxide, and alkenes. About a two-fold increase is estimated in the yields of hot biradicals and their products from summer to winter.One sensitivity analysis was made by recomputing yields at a different OH radical to O₃ concentration than assumed most likely in the calculations discussed above. In addition, the sensitivity of product yields to an estimated range of seasonally averaged sunset-to-sunrise NO₃ radical concentrations was calculated. The effects of free radical reactions are discussed, but these are believed to make a relatively minor contribution within the NO _x -rich atmospheres that contain anthropogenic alkenes.The uncertainties in product yields associated with the range of NO₃ radical concentrations assumed present is relatively small for aldehydes, as is the decrease in yield of the one carbon hot biradical. Larger uncertainties occur for ketones. Significant decreases in yields occur for larger hot biradicals, especially the branched-chain hot radicals in the presence of NO₃ radicals.     

1980～2013年华东小雨减少及其主要影响因子分析

本文通过对1980～2013年华东区域447站各等级降水的时空分布特征进行分析,从低空气温、水汽、相对湿度入手,采用经验正交函数分析（Empirical Orthogonal Function,简称EOF）、合成分析等诊断方法揭示小雨与低空气温、水汽、相对湿度之间的关系;根据克劳修斯-克拉珀龙（Clausius-Clapeyron）方程,从物理角度对温度和水汽含量变化对小雨减少的相对贡献进行分析,并选取长三角区域利用能见度资料分析小雨减少的特征。研究主要得出以下结论:（1）华东区域1980～2013年总降水日和总降水量分布呈现南多北少随纬度增加递减趋势,总降水日主要以小雨日为主,小雨日占总降水日的71.84%。除暴雨外,其它各等级降水均呈现出减少趋势,以小雨的减少最为显著,小雨日和小雨量区域平均减少趋势为－3.37 d (10 a)-1、－6.52 mm (10 a)-1。小雨日EOF分解的第一模态呈现了华东区域小雨日一致减少的分布特征;第二模态则体现了小雨日变化的不均匀性,具有明显的区域差异。（2）小雨日的减少是伴随着低空增温发生的,低空温度上升了0.32 K (10 a)-1,同时可降水量呈现微弱的减少趋势。小雨日的变化与低空相对湿度有很好的正相关关系,EOF分解结果也揭示了低空相对湿度具有与小雨一致的空间分布特征。合成分析表明低空气温偏高（低）年,小雨日偏少（多）,可降水量偏多（少）年,小雨日偏多（少）,相对湿度偏高（低）年,小雨日偏多（少）。（3）根据Clausius-Clapeyron方程和相对湿度公式,低空增暖使饱和水汽压增加6% K-1～7% K-1,饱和水汽压增加在水汽微弱减少的前提下,导致了低空相对湿度的显著减少,从而导致了小雨的减少。对低空温度,比湿变化对小雨的影响进行分析,发现单纯由温度变化引起的相对湿度减少为－4.83%,而单纯由于比湿变化引起的相对湿度变化为－1.91%,分析表明了低空增暖是引起小雨日减少的主要原因。（4）能见度较差的区域,年均小雨日和小雨量偏少,但是小雨的长期减少趋势主要还是由低空增暖引起的相对湿度的减少导致的。     

高空冷涡影响台风Meranti(1010)北翘路径的集合预报分析

路径突变是台风路径预报中的一个难题。2010年第10号台风Meranti（1010）在台湾岛南部海域西移过程中突然北折,而欧洲中期天气预报中心（ECMWF）集合预报对其北翘路径存在较大分歧。选取预报成功与不成功两组集合成员各8例,对比分析台风Meranti路径变化的主要原因。结果表明:（1）一个来自热带对流层上部槽的切断高空冷涡（UTCL）是该台风路径变化的一个重要影响系统。Meranti北翘路径跟它与UTCL的南北向耦合有关;（2）UTCL通过改变台风上层的环境气流影响台风引导气流。在UTCL移至台风北部过程中,台风的偏南风引导气流明显加强,有利于其路径北翘;（3）UTCL对台风Meranti北翘路径的影响还与其自身结构有关。水平环流宽且气旋性涡旋向下垂直伸展更深的UTCL对台风路径变化影响更明显;（4）位涡倾向方程的诊断分析表明,在TC与UTCL南北向耦合过程中,台风北部的正位涡水平平流项输送显著,有利于台风向北运动,且UTCL影响下产生的非对称风场在其中起主要作用。     

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AltiKa Radiometer: Instrument Description and In–Flight Performance

On 25 February 2013, the Satellite for Argos and AltiKa (SARAL) was launched from the Indian Sriharikota launch site. The AltiKa payload consisted of an altimeter and a radiometer. This paper describes the AltiKa radiometer. This instrument has been studied for several years by CNES, TAS-F, ASTRIUM-F and a set of science laboratories, and AltiKa is the first compact instrument embedding simultaneously the altimeter and radiometer functions. AltiKa radiometer is a dual frequency instrument working in K (23.8 GHz) and Ka band (37 GHz), it is based on the total power principle, with direct detection receivers. On-ground acceptance tests exhibited a very high level of performance: less than 0.2 dB has been estimated for both sensitivity and absolute accuracy in both frequencies. This paper focuses on the in-flight performances that have been observed since the launch. All the instrument observable characterizations are nominal, and in-flight sensitivity has been estimated lower than 0.2 K.     

北斗三频数据线性组合优化分析

随着GPS现代化的实施和欧洲Galileo计划的实行,多频数据组合逐渐成为卫星导航定位的发展方向。针对关于北斗导航定位系统多频数据组合的研究较少这一现状,该文首先简要介绍了北斗导航定位系统,并在分析BDS三频数据线性组合的数学模型和确保模糊度参数整数特性的基础之上,给出了BDS三频数据线性组合的优化选取标准;然后从消除或减弱电离层延迟、对流层延迟和观测噪声三个方面系统地分析了BDS三频数据线性组合系数的优化选取问题;最后通过MATLAB模拟,给出了一些典型的组合,分析了它们可能的应用。     

长三角区域对流层延迟简易模型的建立

在对流层经验模型Saastamoinen模型和EGNOS模型的基础上,通过对长三角地区近40年气象规律的研究,总结了温度、气压、相对湿度相对于年积日的函数关系,建立了适用于长三角区域的对流层天顶延迟的简易模型。通过实验验证了该模型的有效性,该模型输入参数是年积日,不仅方便快捷,还提高了经验模型的精度,为更精确的区域模型研究提供了参考。     

中国东部气候年代际变化三维特征的研究进展

围绕发生在20世纪70年代末的中国东部气候年代际变化,近年来,作者围绕着其气候要素变化的区域特点、在不同季节的表现特征和对应的大气环流变化等,进行了系统分析和讨论,较为全面地给出了其变化的三维空间结构图像,本文对这方面的研究进展进行了总结。研究表明,我国东部气候的年代际变化具有显著的三维结构特征,它与东亚对流层中上层温度的变化存在直接联系,具体表现特征随季节而变化。对流层中上层出现的年代际尺度变冷,一方面通过其上层的气旋式环流异常,使得东亚急流轴以南的西风增强,一方面通过其下层的反气旋式环流异常,导致东亚夏季风减弱。西风急流增强通过改变对流层中上层的辐散强度,触发独特的云－辐射反馈过程,对青藏高原下游地面气温变冷发挥重要作用;西风急流偏南和夏季风减弱,最终导致中国东部“南涝北旱”型降水异常。东亚对流层上层变冷和青藏高原下游地面气温变冷开始于3月,与近几十年来冬季北大西洋涛动(NAO)的增强趋势存在显著联系。从3月到9月,对流层上层冷中心的位置和强度随季节而变化:从3月到5月,冷中心逐渐南移并加强,5月移至35oN以南,导致中国东南部地区出现干旱化趋势;冷中心在7～8月的盛夏季节位于(40oN,110oE)附近,造成中国东部的“南涝北旱”型降水异常。该研究为评估大气环流模式和海气耦合模式的模拟性能、检验不同强迫因子在东亚气候年代际变化中的作用,提供了直接的观测依据。对参加WCRP组织的IPCC AR4“二十世纪气候耦合模式模拟”计划的19个耦合模式模拟结果的分析表明,在包括气溶胶和温室气体在内的实际外强迫作用下,目前的耦合模式难以模拟出发生在20世纪70年代末的东亚气候年代际变化。无论对东亚气候变化归因研究,还是对适合东亚气候的数值模式研发,本文都提出了新的问题。     

Model analysis of seasonal variations in tropospheric ozone and carbon monoxide over East Asia

Temporal-spatial variations in tropospheric ozone concentrations over East Asia in the period from 1 January 2000 to 31 December 2004 were simulated by using the Models-3 Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) modeling system with meteorological fields calculated by the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). The simulated concentrations of ozone and carbon monoxide were compared with ground level observations at two remote sites, Ryori (39.03°N, 141.82°E) and Yonagunijima (24.47°N, 123.02°E). The co...