基于条件平差的卫星双向时间传递链路性能优化方法

卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)是目前精度最高的时间传递方法之一,同时也是参与国际原子时计算的守时实验室之间比较原子时尺度的一种主要方法.提高TWSTFT链路的短期稳定度,降低周日效应对链路时间传递结果的影响,对优化TAI (International Atomic Time)的性能具有现实意义.提出了一种基于条件平差的TWSTFT链路性能优化方法,先依据TWSTFT链路测量噪声水平与谱分析结果建立TWSTFT链路性能优化网络(简称优化网络),再根据优化网络中各链路测量噪声分析结果设置权系数阵,建立条件平差模型.选取亚太地区的中国计量科学研究院(National Institute of Metrology, NIM)-中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)卫星双向时间传递链路作为待优化链路,以NTSC、NIM以及德国联邦物理技术研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)之间的TWSTFT链路组成优化网络,对优化网络的组网方法和条件平差模型进行实验验证.结果表明,平差后待优化链路短期稳定度得到了改善,同时其受周日效应的影响降低了约24.6%.使用该方法,能够有效提高待优化链路的时间传递性能.     

海面温度异常时间序列的谱分析

利用了傅里叶功率谱和小波功率谱分析方法,分析了太平洋中、东部地区海面温度异常时间序列的时频特征,发现了海面温度异常信号具有2~6年左右的周期特征。     

GRACE和SLR观测的地球动力学扁率最大熵谱及小波相关分析

卫星重力测量技术的实现为测定地球动力学扁率提供了新的方式和途径,GRACE卫星是目前最新的重力测量卫星,据其恢复的低阶重力场较以往精度得到大大提高,然而其观测地球动力学扁率（二阶项）却与卫星激光测距（SLR）结果相差较大.本文采用最大熵谱和小波分析方法对GRACE和SLR观测的地球动力学扁率时间序列信号进行定量比较分析,结果表明：GRACE观测的地球动力学扁率年际周期变化振幅仅为SLR观测结果的25%,并且目前GRACE观测的地球动力学扁率数据中含有系统输入信息和相位差,但前者较后者包含有较强的短周期（2～6月）信息.造成这种差异的主要原因可能来自于GRACE与SLR全球观测数据时空分布不同.     

ERS-2 SAR反演海洋风矢量的研究

SAR(Synthetic Aperture Radar)反演海洋风矢量是当今微波遥感领域非常有意义的前沿课题. 本文首先介绍了星载SAR估算海面风向、风速的基本原理和三种主流反演算法,接着给出反演的流程图以及重要步骤. 然后,以2002年5月7日香港地区ERS-2 SAR海洋图像为例,对经典的SWDA (SAR Wind Direction Algorithm)－谱分析方法加以改进,求得具有180°模糊度的风向,并用香港天文台气象浮标实测数据消除了风向不确定性. 最后,利用CMOD4 GMF（Geophysical Model Function,地球物理模式函数）计算得到海面上10m高的风速. 与气象浮标站实测资料相比,利用ERS-2 SAR图像获取的海面风向、风速的精度均较高. 这一结果表明：如果对SAR预先进行ADC(Analog to Digital Converter)改正以及精确校准,结合改进的SWDA和CMOD4,可以获得高精度的风矢量.     

全球地震活动性的定量研究(三)——全球地震带的划分和Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ带的地震活动

本文根据板块相互作用的原理,对全球地震带作了新的具体的划分:Ⅰ带为美洲西海岸地震带;Ⅱ带为太平洋西北边缘地震带;Ⅲ带为大洋岛弧地震带;Ⅳ带为亚欧地震带;Ⅴ带为全球海岭地震带。各带地震活动水平从强到弱的顺序是Ⅲ,Ⅱ,Ⅰ,Ⅳ,Ⅴ。求出本世纪各年Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三带的地震活动性指数A(b),并对A(b)指数随时间的变化作了最大熵谱分析和周期图分析。结果显示Ⅱ,Ⅲ两带的周期成分与Ⅰ带有明显不同。Ⅰ带的变化较平稳,富于短周期成分,在1942年和1960年有两个峰期;Ⅱ带从1964年以来处于长趋势下降阶段,至八十年代已降至极小;Ⅲ带的五十年代事件效应显著,其变化趋势能较好地代表全球地震活动的变化总趋势。Ⅱ,Ⅲ两带有较强的长周期变化成分,可能与太平洋板块的面积较大有关。      

9012台风倒槽结构与暴雨中尺度系统

利用高空资料、地面资料和红外卫星云图资料,对发生在浙江中北部的9012台风倒槽暴雨的机制进行分析,揭示了该台风倒槽的结构和暴雨的环境场。并进一步研究了产生暴雨的中尺度暴雨云团及其周围的垂直气流分布与地面降水的对应关系。对暴雨云团所对应的高、中、低(地面)层系统亦进行了分析。     

用赤道东太平洋海温预报西太平洋热带气旋年际变化的探讨

根据实际应用中统计预报对相关系数的基本要求,利用相关分析探讨了用赤道东太平洋海温预测西太平洋热带气旋年际变化的可行性。同时,利用谱分析方法探讨了这种预报的有效性和局限性。主要结论是:用区域(5°N—5°S,90—150°W)的平均海温预测西太平洋热带气旋的年际变化,效果比使用赤道东太平洋海温好,用前者可预测西太平洋中区各类热带气旋的年际变化,用后者只能预测西太平洋全区及中区热带气旋总体的年际变化,对达到热带风暴或台风的热带气旋的年际变化则分别是勉强能或不能预测;用赤道东太平洋海温无法预测南海热带气旋的年际变化;用赤道东太平洋海温预测西太平洋热带气旋活动实际上只对年际变化中的ENSO(3—5年)周期及准二年周期有效。     

陀螺经纬仪时间观测数据函数模型的研究

本文运用最小二乘谱分析的原理,对陀螺经纬仪时间观测数据进行分析,提出了一种较以前采用的函数模型更为简便、实用的函数模型,并利用实测数据分析了测时定向方法的精度。     

用时间序列模拟和预报天山乌鲁木齐河源1号冰川年径流总量

本文把1958—1984年天山乌鲁木齐河源1号冰川的融水径流总量的时间序列X(t),分解为趋势项L(t)、周期项P(t)、平稳项S(t)、随机项ε(t),使该时间序列表示为X(t)=L(t)+P(t)+S(t)+ε(t)。采用非线性回归提取L(t),用谱分析和Fourier级数提取P(t),余差用自回归方程建模,用上述项的叠加作出预报,按相关指数公式计算R=0.90,效果良好。