Atmospheric correction for China''s coastal water color remote sensing

INTRODUcrIONMeasurements from satellite have demonstrated that space sensor can be applied to measurethe sPectra of water-leaving radiance and proven that ocean color remote sensing is a powerfultcol for understanding oceanic, biological and physical processes. One sPecial ocean color satel-lite heaStar was successfully launched in August l997. It has brought to oceanOgraphers a wel-comed and improvd renewal of the ocean color of CZCS, VHRSR and arS. ffeaWiFS con-tributes much bette…     

南海北部沿岸海洋站的假潮

收集和分析了南海北部沿岸15个海洋站所在港湾发生假潮的资料，并对其中较大振幅的典型假潮个例，进行了港湾基态自然周期分析和假潮振动的频谱分析。研究发现，假潮最大振幅振动多发生在天文潮的高潮或低潮期间；根据海湾地形尺度用梅立恩（Merian）公式计算得出的海湾基态自然周期；和根据资料曲线估计得出的假潮周期，以及功率谱分析得出的周期，三者非常接近。从本文研究所得结果来看，这些海湾的较大振幅假潮多发生在春、夏季，且都和风速、风向以及气压的剧烈变化有关。这些大气扰动在春天多为冷空气南下，在夏季多为热带气旋活动。研究认为，假潮的发生很可能是大气振动通过外海表面波作为中间机制，与港湾自由态振动之间产生耦合共振的结果。     

2011年5月26日北京上空TeSL与Es、大气风场的同时观测

本文报道了北京延庆（116.0°E,40.5°N）钠荧光激光雷达在2011年5月26日夜间观测到的一例低热层钠层（lower thermospheric-enhanced sodium layer,TeSL）事例,从数据采集开始到观测结束,该低热层钠层持续存在且不断增强,峰值密度从250 cm^-3增加至1500 cm^-3,峰值高度却从111 km逐渐下降到100 km.同一时间相距28 km的测高仪也观测到了出现在106~117 km的Es层,平均强度4.5 MHz;对流星雷达设备观测到的75~100 km的纬向风风速进行拟合,得到100~125 km的风速,风剪切节点从122 km下降到108 km.Es层和纬向风剪切节点的演化趋势与TeSL事件呈现出极好的相关性.我们计算了离子垂直速度及辐射复合反应的生成率,对钠原子的出现高度和密度做出解释,推测风剪切汇聚的Na⁺与Es层中的电子中和,是形成当日TeSL的主要机制.     

利用GPS网观测反射海啸波引发的电离层扰动

震中产生的海啸波传播到海岸或者遇到水下障碍时会发生反射,从而形成反射海啸波.本文利用稠密的日本GEONET网,首次在电离层扰动图中观测到2011年3月11日Tohoku地震引发的反射海啸波信号.观测到的电离层扰动与海平面的反射海啸波具有相似的波形、水平速度、方向、周期以及到达时间等传播特征,表明观测的电离层扰动为反射海啸波所引起,本文的观测结果表明反射海啸产生的大气内重力波也能向上传播到电离层与等离子体作用.     

“天宫二号”空间实验室大气质谱信号与地磁信号在磁暴干扰下的Hilbert-Huang变换

本文采用Hilbert-Huang变换分别对磁暴干扰下的“天宫二号”空间实验室大气质谱信号和乌鲁木齐地磁基准台FHDZ-M15所产出地磁数据进行特征分析.实验首先采用小波分析方法分析两种信号的能量谱,结果可得:“天宫二号”空间实验室大气质谱信号和M15地磁信号在磁暴时段能量较为集中,且幅值较大.该实验表明两种信号的能量分布成正相关性.基于Hilbert-Huang变换的时频聚集性及处理非平稳信号的能力,实验进一步采用Hilbert-Huang变换对磁暴干扰下的两种信号进行时频特性分析.通过对两种信号的Hilbert-Huang谱分析可得:“天宫二号”空间实验室大气质谱信号和M15地磁信号在磁暴干扰下的频率均主要集中在0.2 Hz之内.同时,Hilbert-Huang谱实验清晰反映出了两种信号能量随时间和频率的分布情况.     

APOD mission status and preliminary results

On September 20 th, 2015, twenty satellites were successfully deployed into a near-polar circular orbit at 520 km altitude by the Chinese CZ-6 test rocket, which was launched from the Tai Yuan Satellite Launch Center. Among these satellites, a set of 4 Cube Sats conform the atmospheric density detection and precise orbit determination(APOD) mission, which is projected for atmospheric density estimation from in-situ detection and precise orbit products. The APOD satellites are manufactured by China Spacesat Co. Ltd. and the payload instruments include an atmospheric density detector(ADD), a dual-frequency dualmode global navigation satellite system(GNSS) receiver(GPS and Beidou), a satellite laser ranging(SLR) reflector, and an S/Xband very long baseline interferometry(VLBI) beacon. In this paper, we compare the GNSS precise orbit products with colocated SLR observations, and the 3 D orbit accuracy shows better than 10 cm RMS. These results reveal the great potential of the onboard micro-electro-mechanical system(MEMS) GNSS receiver. After calibrating ADD density estimates with precise orbit products, the accuracy of our density products can reach about 10% with respect to the background density. Density estimates from APOD are of a great importance for scientific studies on upper atmosphere variations and useful for model data assimilation.     

基于EEMD分解的气压改正方法研究

利用超导重力仪观测数据精确测定低于1 mHz的地球自由振荡简正模式的分裂频率,是在不与任何弹性系数发生联系的情况下改善一维密度模型的有效方法.但在该频段台站局部气压变化对重力观测数据的影响成为主要干扰来源,且具有频率依赖特性,因此精细地开展气压改正成为利用超导重力数据检测低频自由振荡信号的必要手段.本文基于EEMD方法,提出了一种具有频率依赖特性的气压改正方法.该方法将重力观测和气压变化分解成处于不同频段的本征模态函数,并在相应频段上分别进行重力-气压变化的回归分析,计算得到具有频率依赖特性的气压导纳值,精细地消除气压变化对重力观测的影响,并以此对微弱低频地球自由振荡信号开展高分辨率分析.基于本文提出的气压改正方法,利用大地震后的超导重力数据检测了频率小于1.5 mHz的低频地球自由振荡及其频谱分裂现象.研究结果表明：利用该方法进行气压改正后检测得到的各简正模具有更高的信噪比,估计的本征频率误差水平明显降低,获得的基频球型振荡₀S₂和₀S₃以及一阶球型振荡₁S₂的分裂谱峰的估计精度更高,同时还检测到了部分环型振荡在重力观测中的耦合现象.对低频地球振荡的高分辨率检测结果验证了基于EEMD分解提出的气压改正方法的有效性,同时再次证明了超导重力仪观测数据在低频地球自由振荡检测中的优势.     

2002年10月Millstone Hill地区电离层暴时特性研究

磁暴期间电离层行为是电离层物理的重要研究内容.本文利用美国Millstone Hill非相干散射雷达以及GPS-TEC数据资料,分析了2002年10月13-17日和22-26日磁暴事件期间电离层电子密度响应在不同高度存在的差异.结果表明：正、负相暴电子密度的变化幅度随高度变化趋势相同,但不同高度上响应的时间、相位和幅度存在差异;负相暴最大变化幅度所在高度值同静时峰高值非常吻合,二者有很好的线性关系,但正相暴最大变化幅度所在高度值同静时峰高值无关,波动较大,意味着电离层正相暴响应更易到达各个高度上;特别地,22-26日负相暴在能量初次耦合进入电离层时高高度有极小的变化,其最大绝对变化量仅为低高度的4%.大气成分和风场的共同作用是两次负相暴发生的主要原因,但前者成分效应明显,后者动力学作用明显,有时甚至700 km以上电离层的贡献也是不可忽略的.     

差分像运动视宁度优化监测法

大气视宁度是衡量台址大气光学品质的重要指标。差分像运动视宁度监测仪(Differential Image Motion Monitor,DIMM)被广泛应用于国内外天文选址的视宁度测量作业。介绍了一种优良的视宁度测量方法——差分像运动视宁度优化监测(Improved to Differential Image Motion Monitor,I-DIMM)法。首先对I-DIMM的结构设计和视宁度计算方法进行了详细描述;随后通过设置0. 36 m和0. 12 m两种口径望远镜进行视宁度的模拟测量,将I-DIMM测量结果与传统的DIMM测量的结果进行对比,均证明I-DIMM视宁度计算方法比DIMM更为精确;最后对模拟结果进行了分析,证明了I-DIMM相比于DIMM的优势。     

回首甲子峥嵘,再展万千气象——南京信息工程大学大气学科60年发展历程回顾

南京信息工程大学缘气象而生、因气象而兴,是一所具有显著行业特色的高校。大气科学是南京信息工程大学的学科根基和学科之魂。回顾大气科学60年的发展历程,历经几代人的砥砺奋进,坚持改革创新、特色发展,铸就了大气科学的辉煌成就。20世纪60年代,大气学科为服务国家气象事业急需而创立,改革开放之后,对接中国气象事业发展需要,构建完整的学科体系,并为中国和世界气象事业发展做出了重大贡献,有着“中国气象人才培养摇篮”之美誉。21世纪以来,学科建设进一步加快,2017年大气科学入选国家“双一流”建设学科,开启了世界一流学科建设的新征程。自此,南信大站在历史发展新方位,擘画大气科学发展新蓝图,打造大气学科新高地,推动大气学科建设进入高质量发展新阶段。