X射线衍射和红外光谱法分析高岭石结晶度

用X射线衍射和红外光谱法研究了浙江临安纤岭一带高岭石样品（A,B,C,D四个样品）的结晶度,并考察两种方法分析结果的相关性.分析结果表明B样品的Hinckley指数为1.28、红外结晶指数为1.57,结晶度最好.两种方法相关性较好,均可用来分析高岭石结晶度.     

地基热红外云高观测与云雷达及激光云高仪的相互对比

2008年5月至12月中美（美国能源部大气辐射测量（ARM）计划）联合利用ARM移动观测设施（AMF）在安徽省寿县进行了大气辐射综合观测试验,地基云参数观测仪器主要有:（1）云雷达（ARM W-band (95 GHz) Cloud Radar）,观测结果为反射率廓线,时间分辨率为2 s;（2）云高仪（Vaisala Ceilometer）,观测结果为云底高度和后向散射廓线,时间分辨率为15 s.两者均为天顶方向观测.扫描式全天空红外成像仪（SIRIS-1型）于11月27日～12月30日在寿县参加了观测,观测方式为全天空扫描,时间间隔为15分钟.三种云观测仪器共并行观测16天.利用全天空红外成像仪测得的天空红外亮温和同步观测的地面气象数据进行了等效云底高的反演.以全天空红外成像仪天顶方向观测时间前后15次云雷达反射率廓线的平均廓线,云高仪12次观测中有云时次云底高的平均值分别作为同步观测结果,利用平均反射率廓线进行了各层云的云底、云顶、回波峰值高度和回波积分值的提取和计算.三种观测仪器以10 km云底高为限,共同步观测1661次,其中云雷达、红外成像仪和云高仪分别观测到云:428,287,225次.本文分3种情况:（1）全部有云观测情况,（2）单层云,（3）双层及三层云,分别进行了三个仪器观测云高的对比.对比结果:情况（1）,云雷达与云高仪、云雷达与红外成像仪的相关系数分别为0.6和0.82;情况（2）,三者共同观测75次,云雷达与红外成像仪相关系数为0.85,与云高仪相关系数为0.53,标准差分别为0.88 和1.61 km;情况（3）,红外成像仪云底高绝大多数在云雷达观测的最上、最下层云之间,有时接近上层云,有时接近下层云.对比结果显示,地基热红外对于观测中低云高具有稳定、可靠、经济和便捷等优势,但观测结果较云雷达系统偏高.文中同时提出了初步的校正方法.     

硼酸盐水溶液结构及研究方法

硼酸盐水溶液中多聚硼酸盐阴离子的分布及其平衡十分复杂。综述了水溶液中硼酸盐的主要存在形式、化学平衡及其研究方法。重点介绍和评价了离子交换、电导/电势滴定、11B核磁共振(11B NMR)、红外(IR)、拉曼光谱(Raman)、质谱(MS)等方法及其研究结论。对硼酸盐溶液结构研究的新方法如计算机模拟和衍射法,尤其是X射线衍射法(XRD)进行了介绍和展望。     

福建“98.6”中尺度强降水红外云图特征量统计分析

对福建省“98.6”中尺度强降水红外云图特征量进行统计分析。结果表明，福建省6月份中尺度对流云团出现强降水（某站小时雨量≥8mm)机率达到70%，云顶温度TBB平均值为-58℃，冷层（TBB≤-44℃）云温面积占有率TBZ为42%。可以利用冷层云温面积占有率绝对增量△TBZ及云温档次号TBBi作为影响因子估测地面降水。     

西太平洋副热带高压下热对流降水结构特征的个例分析

利用热带测雨卫星的测雨雷达和红外辐射计的探测结果,对2003年8月2日15时(北京时)中国东南部副热带高压下发生的热对流降水结构特征、云和降水云之间的关系进行了分析研究。大气背景分析表明,500 hPa副热带高压中心附近的较强上升运动和850 hPa的水汽通量辐合为此次午后热对流降水云团的发生提供了动力和水汽条件。热带测雨卫星的测雨雷达探测结果表明,热对流降水云团的水平尺度多为30~40 km,平均垂直尺度均超过10 km,最高达17.5 km;云团的最大近地面雨强超过50 mm/h。热对流降水云团的平均降水廓线表明,其最大降水率出现在5 km的高度,这一高度比估计的环境大气0℃层高度低1 km。与“98.7.20”中尺度强降水的对流降水廓线比较表明,两者的最大降水率高度相同,但热对流降水云团更深厚;在4 km高度至近地面,热对流的降水率减少速度比“98.7.20”强对流降水的快,表明前者雨滴在下降过程中因气温高而发生强烈蒸发。对降水云团顶部特征与近地面雨强关系的分析结果表明,雨顶高较低时,云顶高度变化范围大;当雨顶越高时,云顶高度与雨顶高度越相近;平均而言,给定地面降水率,云顶高度比雨顶高度高出1~4 km;当近地面雨强越大,则云顶高度和雨顶高度越高、且越相近。结果还表明,非降水云面积约占86%,晴空面积仅占2%,而降雨云面积约为云面积的1/8。     

纹理分析法识别静止卫星红外云图和监测汛期强对流天气系统

根据空间灰度共现矩阵纹理分析原理,制作卫星红外云图纹理分析法系统。选取50幅2003～2004年甘肃西部汛期对流性降水的FY-2红外云图,进行纹理特征量的计算和统计分析,并用甘肃省肃北县2004年6月29日18时的FY-2冰雹云的红外云图为个例进行检验。结果表明:该系统能够有效提取反映对流云团纹理特征的参数值;汛期强对流云红外云图的能量值接近1,比惯性矩和熵的特征量大2个量级。     

利用扫描式红外亮温仪对天空云量的试验观测

利用中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测实验室自主开发研制的全自动扫描式天空红外亮温仪,于2007年4-8月在北京市气象局南郊观象台进行了试验观测.利用获得的天空红外亮温数据和南郊观象台(54511站)实时地面气象数据,进行了天空云量的计算.将整点前30 min内观测的云量的平均值作为与观象台观测对应的整点观测云量,分不同情况与观象台目视观测结果进行了对比分析.结果表明:(1)对于中低云,两种观测的云量比较一致,但如果在此期间云消散或增加很快,则差别较大.其主要原因是观测的时间和方式不同所造成的.(2)对于以卷云为主的天空情况,特别是高层薄卷云的情况,两种观测的云量差别较大.原因是受到目前试验所使用的红外传感器低温测量范围的限制(-50℃),以及判定云的阈值算法目前还只对于中低云比较适用,对于卷云的判断能力比较薄弱.(3)对于天空情况比较复杂,以及能见度不好的情况(气象站目视云量记录为10-),两种观测的云量差别也很大.其差别既受到仪器性能的影响,也与观测员视力与经验有关.仪器受到最低测量温度的限制,反演算法也有其不确定性,而观测员在低能见度时的观测局限性亦是一个重要原因.利用SIRIS-1进行云量和云底高度观测的优点是时间分辨率高,且全天时自动化,但对于卷云的判断还较薄弱.     

中国的磷铁锂矿—磷锰锂矿系列矿物

磷铁锂矿与磷锰锂矿是一完全类质同象系列中两个端员矿物。磷锰锂矿在我国新疆伟晶岩中已有大量发现。笔者于1984年在福建南平稀有金属花岗伟晶岩中发现了典型的磷铁锂矿。此外,早在1980年笔者还在新疆青河富铍伟晶岩中发现了成分介于该类质同象系列中间的磷锰铁锂矿。对后两个产状的矿物进行了较详细的矿物化学成分和物理性质研究。结合前人的资料,文中系统地讨论了国内所发现的六个产状的磷铁锂矿-磷锰锂矿系列矿物的化学成分特征及变化规律,化学成分与光学性质、物理性质、晶胞参数等之间的相互关系,并系统地引用了大量国外资料作对比。讨论了矿物中Mg、Ca等含量对这些特征的影响。另外,笔者还研究了该系列矿物成分与红外光谱之间的关系,指出矿物的红外吸收谱带频率与铁锰比值间呈良好的线性关系,并给出了相关关系式。     

SH固沙机理的微观探讨

SH是新型高分子固化材料,可用于广大沙漠区固沙,为环境修复材料。采用红外光谱,扫描电镜结合电子能谱等现代分析方法,初步揭示了SH固沙的本质,从微观上探讨了SH固沙强度形成的机理。研究结果表明,SH与沙子结合以后,SH本身的官能团对沙子没有化学键的结合,只表现出微弱的氢键及范得华力的影响;固沙强度主要是物理化学作用而形成的。氢键作用、吸附作用和絮凝作用等赋予了沙子很好的机械强度和优良的耐水性能而达到固沙的目的。     

符山石玉的初步研究

近期在云南和广州市场上出现了一种玉石,与翡翠混合镶嵌,其外观与翡翠极为相似,对检测工作造成了复杂性。通过采用常规宝石学测试、岩矿鉴定和IR与XRD分析,对该玉石成品和原料样品的特征进行了研究。结果表明,该玉石的主要矿物组成为符山石,含少量的钙铝榴石,为一种符山石玉,其产地不详。根据该玉石的常规宝石学特征、偏光显微镜下的特征以及IR和XRD特征可明显地与翡翠相区分。