测风用的高分辨率球面镜法布里-珀罗干涉仪

用激光Doppler雷达遥感探测大气风场是激光技术在大气探测中的一项重要应用,而精确地测定激光回波的Doppler频移是其中的关键环节之一。考虑到光在湍流大气中长距离传播后空间相干性的破坏,为了尽可能加大探测距离,我们选择了在非空间相干光入射时仍有很高的光谱分辨率和聚光能力的共焦球面法布里-珀罗干涉仪(以下简称FPS),作为测定Doppler频移的光谱分析器。     

固体密度基准研究

固体密度基准的准确度主要取决于对单晶硅球直径的准确测量. 为了准确测量硅球直径, 针对传统五幅相移算法之不足, 提出了“改进型五幅算法”, 在保持该算法高准确度特点的同时, 通过将技术上难以实现的步长“准确控制”(理论上要求绝对准确)转换成步长测量问题, 解决了该算法在精密测长中的技术难题; 在算法突破的基础上, 利用“压力扫描”原理设计出“腔长可变式”法-珀标准具, 建立了一套与国外同行相比技术原理新颖、提高潜力较大的相移法精密测长系统. 该测量系统对硅球直径的测量准确度优于3 nm; 单晶硅密度的测量不确定度达到1×10^-7.     

北京地区的天文气候考察和北京天文台台址的选定

一引言计划中的北京天文台是一个近代化的、以天体物理为主的综合性天文台。一个现代化的天体物理台,必须建立在天文气候条件好、基本建设快、与科学中心联系方便的地方。天文气候条件是决定观测质量的主要客观条件。天文气候,也就是影响天文观测的大气条件,它包括以下五个方面的因素: 1.可观测的晴日(夜)数; 2.大气宁静度;     

现代黄河口区流场切变带

1991年5—6月在黄河河口沉积动力学调查中,发现活动三角洲前缘区存在流场切变带.1 流场切变带特征1991年黄河口调查测线(Ⅰ—Ⅵ)6条(图1),单船重复测量18次.测线上测站时间间隔平     

韦布空间望远镜与哈勃空间望远镜

波长 韦布的主要观测波段为红外,并且拥有4台用来拍摄天体图像及光谱的科学仪器.这些仪器提供的波长覆盖范围为0.6～28微米(1微米等于1×10-6米).而电磁波谱的红外部分处于0.75微米左右到几百微米之间.这意味着韦布的工作范围主要在电磁光谱的红外段,在可见光范围内(特别是在可见光谱的红色和黄色部分)也具有一定的观测能力.     

一个Simons型Pinching常数的最佳值

设S~(n+p)(1)是n+p维单位球面,M~n为其具有非零平行平均曲率向量的紧致子流形,S为M~n的第二基本形式长度的平方.丘成桐曾证明,若(3+n~(1/2)-(p-1)~(-1))S≤n,则M~n为S~(n+p)(1)的一个n+1维全测地子流形的超曲面.莫小欢改进到若S≤n/((n-1)~(1/2)+1),则M~n是全脐的.许洪伟接着证明,如果S≤min{2n/(1+n~(1/2)),n/(2-(p-1)~(-1)},则M~n包含在一个全测地子流形S~(n+1)(1)之中.他也削弱了前二者的条件.     

VLBI观测得到的极移序列分析

对1979年8月~1998年底全球2 893次天测与测地VLBI实验进行了综合归算, 得到了722颗河外射电源在J2000.0的坐标、128台站在J1997.0的坐标和运动速度以及约20 a的地球定向参数序列. 对归算得到的极移序列的分析表明: (1) 在VLBI观测时段内, 极移序列中没有发现Markowitz项. (2) 周年项和Chandler项均存在幅值随时间变化现象, 前者的相对变化更为显著. (3)小波分析结果表明, 极移序列中各频率信号均具有振幅随时间变化的特性, 当采用最小二乘法将某频率信号从极移序列中扣除时, 其隐含假设为信号幅值稳定, 这与VLBI观测结果不一致. (4) 采用滤波方法得到的长期极移速率为(2.74±0.01) mas/a, 方向为西经(83.9±0.3)°. 与光学资料或光学和空间测地综合资料分析结果相比, 确定的地极长期漂移速率偏小, 方向偏西.     

火星磁层中内禀磁场对O+离子分布的影响

目前对火星磁层的观测仅是在某些特定情况下和特殊位置的观测,并无系统的数据;在理论研究方面,仅对火星磁层顶位形进行过一些探讨.火星磁层的结构、磁矩的大小(即内禀磁场)及其在火星磁层中的动力学作用问题,仍然是有争论的,有待于进一步系统地观测分析和理论研究来确定.观测结果还表明,氧离子是火星磁尾重要的离子成分,其通量密度典型值为 2.5 ×10~7cm~(-2)·s~(-1).     

原子力显微术研究相分离混合单分子膜中微晶畴的多相性

近10年来,利用荧光显微术和布儒斯特角显微术等光学观测手段,已对气-液界面上两亲性分子的微晶畴结构(Domain)进行了广泛的研究.但是,这些研究主要集中在单组分单分子膜从液态扩张相(LE)到液态凝聚相(LC)的相变过程,很少涉及混合单分子膜的畴结构与相行为.这一状况主要源于光学显微术在分辨率上的局限性.新近出现的原子力显微术(AFM)由于其具有极高的分辨率,为混合单分子膜Domain结构的观测提供了十分有效的手段.这里,我们报道在混合单分子膜——花生酸(AA)和5,10,15-三苯基-20-(4-dl-α-苯丙氨酰氨基)苯基卟啉(TPPP)中所形成的Domain以及Domain的某些生长过程.     

据COS-B数据证实PSR1055-52为一颗新的γ射线脉冲星

美国CGRO卫星(Compton Gamma RayObservatory)最近又发现了一颗γ射线脉冲星PSR1055-52.我们利用文献[1]的方法对包含PSR1055-52方向的COS-B卫星观测数据Obs.5进行了分析.据射电观测值外推到COS-B观测时刻,得到该时刻频率f和频率变率(?)的预测值f_0和(?)_0,在此预测值(f_0,(?)_0)附近(±(?)_0△T,     

太阳表面出现巨型暗条

<正>2015年2月9日,美国航空航天局的太阳动力学天文台(SDO)报道太阳表面上出现了有记录以来最长的暗条,长度大约85万公里,比太阳半径(70万公里,1万公里=10 Mm)还要长.但是,查看中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地(HSOS)色球观测记录,发现这个并不是有史以来最长的暗条,有一个比它长的暗条发生在2002年7月17日,长度约100万公里,出现在太阳北半球高纬地区,见怀柔基地太阳色球观测资料(图1).暗条是太阳上高温稀薄日冕大气中的冷密长薄结构,是色球表面最明显、最突出、最令人遐想的特征之一.它悬     

热测应力:测震学证据

通过基岩温度观测可以获取地壳应力动态变化信息(称热测应力),但缺乏与其他观测手段的对比验证.本研究基于康定Ms6.3级地震同震温度响应,结合测震学结果,对同震应力变化的量级和空间分布特征等开展对比分析.结果显示:(1)热测应力与测震学两种方法获得的结果,应力变化的量级一致;从应力张压特性与温度变化上看,拉张降温,挤压升温,与理论和实验结果相吻合.(2)依据不同基岩温度测点获得的应力变化的张、压分区情况,康定地震的震源体深度更接近于测震学研究结果的上限范围.这意味着,基于基岩温度获取的地壳应力变化结果,可对震源分析提供一个新的约束条件.总之,随着基岩温度测量技术的提高,基岩温度观测有可能成为一种观测地壳应力动态变化的常规手段.     

利用1983年7月—1985年8月期间的激光测月资料测定地球自转参数

在国际地球自转联测期间,美国McDonMd天文台用76cm的激光测月系统(MLRS)代替了2.7m望远镜上的测月系统,因此所获得的观测数据不多.为此国际地球自转联测工作组又在1985年5—7月期间组织了一次VLBI,SLR,和LLR三种新技术的加强观测,以便相互     

我国典型城市群O_3污染成因和关键VOCs活性解析

京津冀、长三角、珠三角和成渝地区四大城市群在夏秋季大气臭氧(O_3)污染问题严重.为了深入认识O_3的区域污染特征及其成因,在上述4个城市群于2014~2016年夏秋季节,开展了大气O_3及其前体物(氮氧化物(NOx)、挥发性有机物(VOCs))等的综合观测研究.观测发现,臭氧污染区域性明显,臭氧最大8h值在59~146(10~(-9)V/V),整体上城市站点臭氧浓度水平较郊区站点低,臭氧前体物NO2平均浓度水平在4~22(10~(-9)V/V),VOCs浓度为11~53(10~(-9)V/V),VOCs活性水平在1.6~10.5s~(-1).使用基于观测的盒子模型(OBM)分析臭氧生成控制区,发现四大城市群的O_3生成多数处于人为源VOCs控制区或者过渡区,且对烯烃和芳香烃的敏感性最强.运用PMF受体模型对城市站点VOCs来源进行解析,结果表明机动车尾气排放和汽油挥发是城市VOCs主要来源,占比30%~50%;溶剂涂料使用其次,占比为10%~20%.综合而言,我国现阶段臭氧污染防控应以VOCs控制为主,其中应着重控制机动车尾气排放和溶剂涂料使用.     

南极中山站紫外辐射的初步研究

南极春季臭氧减少,使到达地面的紫外辐射明显增加,对极区生物圈环境与全球生态系统都有重要影响.1993年起,我们在中国南极中山站(69°22′S,76°22′E)分别建立了辐射和臭氧观测系统,获得了紫外辐射和臭氧的连续观测资料.本文主要分析1993年2月～1994年12月紫外辐射和总辐射的变化特征,初步讨论南极春季臭氧减少与紫外辐射和总辐射的关系.1 观测仪器观测用的采样系统是RYJ-2全自动辐射记录仪,瞬时值分辨率为1W/m~2,时累值为0.01MJ/m~2,采样速率为1min,精度为0.6%.观测项目有紫外辐射、总辐射和反射辐射.紫外辐射和天空辐射表均系美国EPPLEY公司生产的适用于低温环境下的传感器,紫外辐射波长为290～385nm,灵敏度为160μV/W·m~(-2),仪器运往南极观测前在中国气象局计量中心进行了标定.同期进行的紫外辐射B波段(波长为285～325nm)和臭氧观测仪器在文献[1]中已作说明.2 紫外辐射的变化特征     

真空度对酞菁铜蒸发膜结晶形态的影响

前文我们已经报道了在10~(-5)乇(系数略,下同)下所得酞菁铜蒸发膜(α-型)的晶粒取向与分子束入射角的关系。本文介绍我们用x射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究真空度对晶型及蒸发膜形态等影响的研究结果。文中特别注意了随着真空度下降,α-PcCu向光导性较好的X-PcCu的转变过程。实验表明,在10~(-3)—10~(-6)乇下所得的是α-型蒸发膜.在X射线粉末衍射图上,衍射峰峰位和相对强度与酸糊法所得的α-PcCu完全相同(图1a、b)。在10~(-3)—10~(-6)乇范围里蒸发膜的可见光谱图形与α-PcCu的也相同,主峰波数在16.2×10~3cm~(-1)处,次峰波数约在14.5×10~3cm~(-1)处(图2)。在乙醇-二溴乙烷体系的密度梯度管里(20.0℃),10~(-3)至10~(-6)乇下所得蒸发膜的密度相同,为1.64lg/cm~3,与酸糊法所得的α-PcCu的一样(图     

激光器的诞生及其发展

如同一个人的成长一样,激光器也经历着从孕育、诞生、幼年和成年等各个阶段.对于激光器,1916年爱因斯坦提出受激辐射概念时就开始其准备时期.经过长达40年之后,到1957年10月汤斯访问了贝尔实验室,与肖洛紧密合作,探讨把法布里-珀罗谐振腔用于光频段的甚短电磁波的选模,而后才导致1960年第一个激光器的诞生.1970年以前是它的幼年期,以后则是它的成年. 我们以人的发育史来比拟激光器的发展历史,是想用来回答人们常常会提出的一些问题.诸如为什么激光器不能早几年出世?为什么要经过从微波激射器到激光器的曲折道路?分析这些问题,了解激光器历史进程的种种背景,便能深刻阐明这一特定历史进程的原因和特点.     

TOGA COARE IOP期间西太平洋“暖池”上空大气水的统计特征

在中、美等多国合作进行的TOGA COARE综合观测期间(1992-11～1993-02),首次实现了对“暖池”上空大气水的全面(包括水汽、云水和雨强)、定点(2°S,158°E)、高分辨率(5 min)的连续监测,本文介绍其统计分析结果.必要时,将它们与1985～1989年间中国科学院组织的在西太平洋热带海域考察的某些结果做了比较.1 观测仪器用一台自制的(船载)双波长(0.86cm和1.35cm)微波辐射计监测水汽总量和垂直路径积分云液态水含量,其取样时间分辨率为5min.该仪器的观测方式及数据的反演方法见文献[1].用美国提供的ISS(integrated sounding system)系统中的自动雨强测量系统(ARRMS)监测降水,该仪器提供的初始数据为每秒钟的雨强,考虑到与水汽、云水资料的可比性,我们将雨强作了5min时段平均.     

朝鲜第六次核爆后InSAR地表形变测量与分析

利用InSAR小基线集(SBAS)方法得到了朝鲜第六次核爆后其中心17 km×22 km范围内一些部位不同时刻(2017年9月10日～2018年6月1日每12 d间隔)的累积地表形变量.将这些测量点依空间相邻关系聚集成14个集合,按照集合内各点平均相干性进行加权平均得到各集合的累积形变量.观测结果显示:(1) SBAS-InSAR能有效观测第六次核试验的热辐射后效阶段形变过程,爆炸中心附近在爆炸后10余天仍存在地表抬升现象,随后开始下沉,不同地方下沉速率和下沉量不同;(2)在冬春季可观测到可能主要因围岩内裂隙水冰冻带来的地表下沉减缓甚至抬升的现象, 2018年5月24日因朝鲜对部分核设施进行爆破使地表形变出现抬升.研究结果表明:(1)第六次核试验的热辐射后效阶段主要表现为围岩受高温高压作用变酥变软,变质后的围岩在重力作用下被压实并开始下沉,沉降的时间过程可以用Weibull模型进行拟合分析;(2)考虑受核爆影响的变质岩层厚度等因素建模分析最大沉降量,得到了爆炸中心垂直向影响距离约为1800～2300 m,变质后的岩石形变系数约为7×10~(-5)～8×10~(-5),统计拟合优度为0.8,P值接近于0.     

武汉台重力长期变化特征研究

利用武汉台超导重力仪长期连续观测资料, 结合FG5和GPS同址观测结果, 研究了重力长期非潮汐变化特征及其与局部气压和水储量变化及地壳垂直运动之间的关系. 结果表明, 超导重力仪观测的重力长期变化存在非常显著的季节性变化, 其总能量的大约70%来自于局部大气和水储量变化, 其中周年变化超过95%的能量都来自于这两种环境因素的影响. 由于缺乏区域水储量(特别是地下水)变化的实际观测资料, 采用的全球陆地水同化模型LaD和GLDAS不能客观地描述台站局部水储量的实时变化, 由此得到的重力变化与实际观测之间存在大约55 d的时间延迟. 通过与FG5绝对重力仪的对比观测获得了超导重力仪的长期漂移率为17.13 nm·s^-2·a^-1, 同址GPS观测表明台站局部区域的地壳呈缓慢沉降态势, 其沉降速率为(3.71±0.16) mm·a^-1, 与之对应的局部重力场变化为(13.88±0.22) nm·s^-2·a^-1, 即伴随着局部地壳运动的重力变化与高程变化的比值大约为-37.41 nm·s^-2·cm^-1, 表明在地壳垂直运动过程中局部伴随着比较大的物质质量调整, 其力学机制有待进一步研究.