冬奥赛场卫星和地基微波辐射计气温廓线观测对比和验证

利用探空站数据对北京和张家口冬奥赛场周边地区的地基微波辐射计和FY 4A大气垂直探测仪资料进行验证分析。选取2020年全年FY 4A大气垂直探测仪资料以及2020年12月至2021年3月期间对冬奥赛事有重要影响的寒潮前后、雾霾和沙尘暴这3种不同天气现象下探测得到的气温廓线数据进行个例分析。结果表明：在晴空条件下,地基微波辐射计和FY 4A大气垂直探测仪探测大气垂直气温的精度较高,平均相关系数达到0.97,低层大气（500 hPa以下）较高层大气探测结果的一致性较好;大气污染对探测精度产生一定影响,其中PM2.5产生的影响较小,PM10的提高对FY 4A大气垂直探测仪的探测产生较大影响,尤其是发生沙尘暴时,星载探测仪无法对低层大气进行探测。经过对比和验证,卫星探测作为补充探测手段,可以与地基微波辐射计互相补充,尤其是在空间覆盖和时间分辨率上具备一定优势,但在有云和沙尘暴的天气条件下无法对低层大气开展探测;地基微波辐射计可以对一个地点的大气垂直参数开展不间断的探测,与探空站数据的一致性较高。卫星探测和地基微波辐射计均可以为冬奥赛事提供高时间分辨率的探测数据,为数值天气预报提供有力的数据支撑。     

独立分量分析及其在核探测信号预处理中的应用

针对核探测(Nuclear detector)信号信噪比低,背景杂波强;因事先对探测目标的信息所知甚少,近乎处于"盲"状态,因而实际处理难度大等问题,提出了将独立分量分析(IndependentComponent Analysis,ICA)这种盲信号处理技术应用于核探测信号处理中.并利用ICA中的FastICA算法,对ICA法在核探测信号处理中的应用进行了初步探索,实现了核探测信号中各组份信号和背景杂波的有效分离.同时初步解决了由ICA方法本身带来的所分离目标独立分量信号符号的不确定性等问题,使核探测信号信噪比大幅提高,从而使核探测的目标检测性能也得以显著改善,这表明IcA在核探测仪信号处理中具有应用前景.     

Terra卫星及其5种新一代遥感探测仪

美国国家航空和航天局(ＮＡＳＡ)地球系统科学委员会(ＥＳＳＣ)在1988年提出了一份研究指导性报告,建议为监测地球变化、测定地球的各种重要信号而建立一项长期战略计划。美国国会迅速作出反应,为此项计划特别拨款74亿美元,到2001年设计并实施该项计划。1991年ＮＡＳＡ出台了与该计划相关的地球观测系统计划(ＥＯＳ),这是一项卫星探测计划,主要是实施对地球变化的监测,而Ｔｅｒｒａ卫星探测计划是此项计划的一个重要组成部分。本文重点介绍该系统中的Ｔｅｒｒａ卫星及其5种先进的遥感探测仪。1　Ｔｅｒｒａ卫星与地球观测系统Ｔｅｒｒａ卫星…     

寻找地下水和堤坝隐患的自动探测仪

1 引言TZT—1型堤坝隐患自动探测仪属电法类大地探测仪。该仪器由山东水科所研制,1991年5月通过部级鉴定并已批量投产。主要采用电阻率法、自然电场法及激发极化法进行大地电场的异常探测,经过数据分析,查明堤坝隐患状况及地下水富水带的分布。该仪器区别一般探测仪的主要不同点是装配了单片微机,采用硬、软件技术相结合,完成数据采集,数据滤波,极化补偿,公式运算和成果打印输出等项工作,实现了自动化测量,因而具备测量方案选择灵活性强,测量记录准确性可靠,重复性好,输出的测量结果信息量大及野外测量操作简便等突出特点。     

臭氧探空仪电化学反应池检测设备研制与应用

臭氧探空仪作为获取地面至上平流层区域内大气臭氧垂直结构的有效手段之一,施放之前需要进行地基检测,评估其探测性能,保证其施放之后可以获取高质量观测数据。首次介绍了国内自主研制的测试臭氧探空仪电化学反应池探测性能的地基检测系统,系统包括检测仪、数据采集模块和处理软件,主要用于检测电化学反应池的背景电流和响应时间两个指标参数。检测仪可以控制输出测试电化学反应池所需的具有不同臭氧含量的空气,测试结果通过数据采集模块传送至计算机,处理软件实现数据自动存储和处理,并提取出响应时间和背景电流。应用结果表明,该套系统检测精度高,性能稳定,可用于未来国内臭氧探空业务化的地基检测工作。     

浅析MRD-Ⅱ瑞利波探测仪使用中的几个问题

MRD-Ⅱ瑞利波探测仪,在我国煤炭行业的推广应用中越来越显示出在矿井地质短距离全方位探测的优越性。笔者从仪器原理出发,对资料获取、资料最终处理及误差分析中需注意的问题做了探讨,为提高探测精度提供了借鉴。      

深水黑匣子声信标快速搜寻定位方法研究

为了在深水海域快速地搜索黑匣子声信标信号,采用拖曳式声信标探测仪是目前采用的主要手段之一。分析了黑匣子声信标搜寻探测仪的国内外发展现状,研究了声信标搜寻定位的两种测量方法,在此基础上设计了多元圆型基阵的换能器,研制了拖曳式的搜寻声纳系统。提出了自远而近、逐步推进的快速搜寻三步走策略,使搜寻工作可以更加科学合理,对实际工作具有重要的指导意义。     

FY-3A气象卫星臭氧总量数据的质量控制方案及其在台风Tembin(2012)和Isaac(2012)中的应用

我国第二代极轨气象卫星“风云三号”A星(FY-3A)上搭载的紫外臭氧总量探测仪(Total Ozone Unit,TOU)每天可以提供一次覆盖全球的臭氧总量观测。为了在数值预报中应用TOU的臭氧资料,从资料同化角度发展了一套质量控制方案。首先基于臭氧总量和平均位势涡度的高相关性建立了逐日动态更新的臭氧线性回归预报模型,然后使用双权重算法对臭氧资料进行质量控制。将该质量控制方案应用于台风Tembin(2012)和Isaac(2012)个例,试验结果说明该方案可以体现出臭氧总量和平均位势涡度之间相关关系的逐日变化,识别出的离群资料百分比随时间变化较稳定,可以保留原始资料的主体信息,并且显著降低了原始资料的标准差。同时,质量控制后的臭氧数据与统计拟合量更加一致,观测减拟合的概率密度函数分布形式也更接近高斯分布,有利于后续的资料同化。     

气象科技动态

1 俄科学家创新天气预报系统 据俄科技信息网消息,俄罗斯科学院西伯利亚分院托木斯克气候及生态系统监测研究所科研人员研发了特殊天气现象预报系统,可对恶劣的气候变化现象进行有效预测。 系统应用了最新的大气对流层状况监测与预报技术,可对风、雨、云、电等气候现象的形成进行监测与预报。科研人员将超声波探测仪以相互间50～70km的距离安置,将其传回的大气数据借助于特别研发的数学模型进行处理。4个仪器即可覆盖托木斯克市全境,提供风暴及其它气候灾害的超前预报。