Sr原子电磁感应透明效应相关理论研究

从理论上研究了Sr原子系统中电磁感应透明（EIT）效应及其伴随的Kerr非线性效应。计算表明,将一级冷却得到的Sr冷原子粘团作为光场与原子相互作用的EIT介质,用较弱的耦合光可以得到一个非常窄的EIT窗口和较强的Kerr非线性效应。该研究结果为实现689nm激光器的线宽压窄及应用EIT效应进行。Sr玻色子冷原子光钟研究提供了理论参考。     

太阳目标哈特曼波前探测研究

分别对Hinode光学望远镜SOT观测太阳黑子的本影和半影图像以及太阳米粒组织图像进行了空间频谱计算和相关计算,分析了太阳不同结构区域图像的时域和空域特性对哈特曼波前探测精度的影响。计算和分析结果表明,在子孔径波面倾斜小于0.25″情况下,米粒组织图像采样时间在2 min内、本影和半影采样时间在4 min内,对子孔径波面倾斜探测精度的影响极小;并且由太阳目标特性引起的哈特曼波面探测误差随波面畸变量的增大而增大。这些研究结果可为太阳望远镜哈特曼波前探测器研制和应用提供依据和参考。     

卫星激光测距的电控系统设计与实现

给出的卫星激光测距的二轴系统实现了通过软件控制望远镜coude光路调整、接收系统SPAD和APD的自动切换、视场光阑大小的自动调节、以及发射光束指向的精确控制。该系统是基于MPC07运动控制卡,通过人机交互界面进行实时控制,旨在实现不同功能的调节,提高卫星激光测距的自动化程度。详细介绍了该系统的硬件组成、技术指标及软件工作方式。     

Sheath effects on DEMETER ion drift measurements

The “Instrument d’Analyse du Plasma” on DEMETER includes an ion drift meter used to measure the direction of the incoming ram plasma ( [Berthelier et al., 2006a] and [Berthelier et al., 2006b]). Given the velocity of the satellite, and expected flow velocities of plasma along DEMETER's orbit, it is estimated that at mid latitudes, the direction of incident plasma as measured by IAP should be within approximately 2° of the ram direction. Yet, significantly larger angular deviations are measured routinely. An important assumption made in the interpretation of onboard instruments, such as IAP, is that neither the spacecraft nor the instrument significantly perturb the plasma that is being measured. In view of the large observed angular deviations, this paper examines the possible effect of the electrostatic sheath surrounding IAP. This is done with the 3D PIC simulation code PTetra. The model uses a full 3D particle in cell code with unstructured tetrahedral mesh capable of accurately representing the satellite geometry. The mesh is also adaptive so as to provide a fine spatial resolution in the vicinity of the particle sensor where it is needed, and a coarse resolution in regions where plasma parameters vary over a longer scale length. Calculation results show that while particle deflection associated with the electrostatic sheath near IAP can account for appreciable angular deflections for representative ionospheric plasmas, they are typically smaller than the ones observed. Additionally, the model is unable to reproduce the latitudinal dependence of the observed large deflection angles. It is concluded that sheath effects may cause appreciable distortions on the IAP type of ion flow meter instruments, and on other particle sensors in general. The larger observed deviations and their latitudinal dependence, however, must be attributable to other physical processes not accounted for in the model.     

Parsivel激光雨滴谱仪观测较强降水的可行性分析和建议

为了研究OTT-Parsivel激光雨滴谱仪(简称Parsivel)在较强降水观测中应用的可行性,用南京地区2012年6—7月份4个典型的降水个例,对Parsivel和SL3-1翻斗式雨量计(简称雨量计)的累积降水量、降水强度观测资料进行对比分析,并与人工雨量筒观测作以比较。结果表明:Parsivel测值是可信的,在累积降水量观测上,与雨量计具有很好的相关性,但测值始终偏高,该现象主要是粒子相互遮挡造成的。雨量计的反应时间,明显滞后于Parsivel。雨量计测值接近人工测值;而Parsivel与人工测值的偏差明显大于雨量计。结合实验分析与业务应用,提出3点使用建议:(1)仪器应架设在无遮蔽物的开阔地带。(2)采样周期应随着降水强度(地理位置)的不同而改变。(3)对降水微物理参量特征以及粒子谱分析时,可剔除直径过大、速度很低的粒子。     

深海极端环境模拟装置设计

为了满足深海极端环境科学研究的需求,设计了深海极端环境模拟装置。对系统结构以及工作原理进行分析,介绍了培养釜、温度控制子系统和压力控制子系统。重点针对当前模拟装置压力控制精度不高的问题,设计了高精度压力传感器,并提出一种迭代自学习PID压力控制算法,实现系统压力自动检测和连续控制,同时带有观察窗的培养釜结构可以实现微生物状况实时观测。实验结果表明,该系统能够实现深海极端环境参量高精度模拟,可以为深海极端环境科学研究提供很好的平台。     

中国近海海洋光学特性及其分布

在"我国近海海洋综合调查与评价"的光学调查项目中,通过2006年夏季、冬季和2007年春季、秋季的中国近海海洋光学调查试验,获取了表观光学资料、固有光学资料和相应的辅助资料。利用这些数据,开展了中国近海海洋光学特性及其分布研究工作。(1)通过分析特征波段遥感反射比(Rrs(412)和Rrs(490))的分布情况,发现主要河口有着明显的区域性和季节性变化特点。(2)通过分析遥感反射比光谱资料,发现了不同区域遥感反射比光谱体现了不同的特点,而且成因不同。(3)通过分析400nm水色要素吸收系数分布情况,发现了河流陆源物质输入对近岸非色素颗粒物分布特性有重要影响,其次对黄色物质也有很大的影响,而浮游植物及其腐烂降解的产物对水体中黄色物质浓度产生的影响不大。(4)通过分析400nm水色三要素吸收系数占总吸收系数比例,发现不同海区光学特性的主要影响要素也各不相同。     

海洋传感观测服务柔性开发技术研究

海洋传感观测服务能够实现多个海洋观测系统间的数据共享与集成,支持大范围、多学科的海洋科学研究。在软件开发过程中,由于不同观测系统的数据库异构互异,导致传感器观测服务软件难以复用,开发效率低。本文针对数据库结构的相似性进行分析,提出海洋传感观测服务的柔性开发模型,设计可适配于异构数据库的服务构件。该构件通过配置观测数据在具体数据库的存储结构,实现了数据库结构向服务模式定义的映射;服务构件根据配置信息生成数据库查询语句,实现观测数据的自动提取,避免了数据库异构导致的重复开发的问题。通过将服务构件应用在实际开发中,验证了该模型的有效性与可行性。     

Optical closure of parameterized bio-optical relationships

An optical closure study on bio-optical relationships was carried out using radiative transfer model matrix operator method developed by Freie Universitt Berlin.As a case study,the optical closure of bio-optical relationships empirically parameterized with in situ data for the East China Sea was examined.Remote-sensing refl ectance(R rs)was computed from the inherent optical properties predicted by these biooptical relationships and compared with published in situ data.It was found that the simulated R rs was overestimated for turbid water.To achieve optical closure,bio-optical relationships for absorption and scattering coeffi cients for suspended particulate matter were adjusted.Furthermore,the results show that the Fournier and Forand phase functions obtained from the adjusted relationships perform better than the Petzold phase function.Therefore,before bio-optical relationships are used for a local sea area,the optical closure should be examined.     

信息物理系统研究与应用综述

信息物理系统是以信息世界与物理世界的紧密结合为显著特征的,集计算、通信与控制为一体的网络系统。首先介绍信息物理系统的起源与发展。比较分析几个比较有代表性的信息物理系统定义,给出对信息物理系统的概念的理解与定义。在文献梳理的基础上,总结信息物理系统的主要特征。简要介绍3个典型的信息物理系统应用方案,即智能电网、生物与医疗、智能高速公路与无人驾驶。最后总结信息物理系统研究与应用中所面临的挑战,提出今后信息物理系统可能的研究热点。为更好地了解信息物理系统相关知识,为信息物理系统领域的研究提供有价值的参考。