1993年中山站南极“臭氧洞”的观测研究

1985年英国科学家Farman根据地面观测资料发现南极“臭氧洞”后,卫星观测资料也证实了这一结果.目前,美国、英国、日本等国在他们各自的南极站都加强了臭氧的观测研究.在中国第九次南极考察(1992～1993年)期间,我们在南极中山站(69°22′S,76°22′E)用Brewer臭氧分光光谱仪建立了地面臭氧观测,这是中国首次在南极采用国际标准仪器开展臭氧研究工作.本文利用1993年中山站观测的结果,NOAA-11的TOVS的臭氧总量反演结果     

高速公路软基沉降观测分析及总结

通过对荣乌高速公路软土路基范围内布设的沉降板、边桩、分层沉降管等观测仪器,历经一年多的观测,得到了比较详实的资料,并对其进行了较详细的分析对比,得到了一些较为理想的分析结果。     

数字化天顶望远镜观测图像及数据处理

中国科学院国家天文台与山东科技大学合作,于2011年底成功研制出了中国第一台数字化天顶望远镜样机(DZT-1).与经典天体测量望远镜相比,DZT-1具有体积小、自动化程度高和测量精度高的优点.可用于经典的天体测量观测和大地测量领域的垂线变化及垂线偏差观测,在天文学及地球科学相关领域具有重要意义.DZT-1的测量原理和方法与经典的照相天顶筒有某些类似,但又有较大区别.本文主要介绍DZT-1观测恒星位置图像及数据的处理原理、方法和过程,介绍利用观测资料实时归算出天文经纬度的应用软件,以及该应用软件的特点和使用方法.最后介绍了该仪器的试观测情况及试观测结果.试观测结果表明,该仪器的单次观测精度可达0.2″~0.3″,单组观测精度为0.07″~0.08″.所编写的数据处理软件满足DZT-1观测图像及数据处理的要求,为仪器的自动化及高精度测量提供了保证.     

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     

东海海底观测小衢山试验站

海底观测系统是海洋科学从“考察”转向“观测”的重要设施. 最近在杭州湾口外的东海内陆架(30°31′44″N, 122°15′12″E~30°31′34″N, 122°14′40″E)建成东海海底联网观测小衢山试验站. 该试验站包括双层铠装海底光电复合缆, 联接具有不同型号的水密接插头、实现能源自动供给和通信传输的基站特种接驳盒, 并在基站防拖网与仪器安装架上安装3 种海洋观测仪器; 光电复合缆通过海洋平台登陆, 由台上的太阳能蓄电池实施不间断的能源供应; 现场海洋观测数据通过光电复合缆传输到平台后经CDMA 无线网络实时发送到实验室服务器上.试验系统已于2009 年4 月开始正常运行, 在本文中将例举部分数据在近底边界层动力过程和海平面高度异常研究方面的初步应用, 分析了底应力在不同时间尺度上的变化规律以及2010年智利大地震引发的海啸对东海近岸的影响. 试验站的建成是我国海底观测网建设迈出的第一步, 不仅积累了经验, 而且一年多来的连续观测资料表明海底观测具有重要的科学价值.     

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.     

唐古拉地区的热状况

在文献[1]中,我们给出了唐古拉地区辐射考察的部分结果,本文给出热状况考察结果。热状况考察期及测点情况与辐射考察相同;所用仪器经计量部门标定;观测时次、项目及观测程序均按气象部门有关规定执行。     

电子学开拓了新的宇宙

本文介绍了近十几年出现的电子观测仪器。这些仪器为人类进行天文观测创造了真正的科学手段,尤其是电子学中的新秀CCD技术在天文学上的应用,更是给天文观测带来了一场革命。     

能不能用低分辨仪器实现高分辨观测

１观测方程和内禀分辨用仪器观测Ｎ个物理量ｆｉ得到Ｍ个数据ｄｋ的过程，可用观测方程（调制方程）描述：Ｎｉ＝１Ｐｋｉｆｉ＝ｄｋ（ｋ＝１，…，Ｍ），ｐ为仪器的调制系数。观测方程可写为矩阵形式Ｐｆ＝ｄ（１）对于成像观测，被测量ｆ为对象强度分布，Ｐ为成像仪器...     

大气外巡天观测

利用航天器在宇宙空间进行天文观测,可克服地球大气对天体辐射的干扰和阻挡,对天体进行“全波”观测.通过卫星姿态控制,可使卫星上的探测仪器对准太阳作空间太阳观测,或使仪器按预定方式扫描天空作大气外巡天观测.早在本世纪四十年代,人们就已利用气球、火箭获得空间太阳观测的初步成果;人造卫星上天后,利用卫星、深空探测器和“天空实验室”     

中国与阿根廷合作建立的SLR站在阿根廷成功运转

简要介绍了中国研制的高精度人造卫星激光测距系统(SLR)安装在阿根廷San Juan大学天文台开展SLR合作观测与研究的意义, 以及这个SLR系统的性能与该合作的进展状况. 中国与阿根廷合作在San Juan建立的这个SLR站对改善全球SLR的分布和卫星轨道的覆盖具有重要作用. 该仪器系统于2006年初在阿根廷San Juan大学天文台运行以来, 工作状态良好, 取得了丰富的、高精度的观测资料. 另外, 有关该合作的未来发展计划也在文中做了简单介绍.     

天文时纬异常与阿根廷San Juan地区的地震活动

1 时纬残差的取得及地震资料的选取 早在唐山地震发生后,李致森、张国栋等发现强震发生前,天文测时测纬残差会发生较大异常.许多研究表明,这种现象是一种地震前兆.特别是已有学者利用这一前兆成功地预报了六次发生在云南天文台附近的中强震. 北京天文台的 Ⅱ型光电等高仪于 1992年搬往阿根廷 San Juan大学天文台执行中国科学院和阿根廷国家科委的合作项目,开展全天等高星表及地球动力学的研究工作,几年来积累了大量的观测结果. San Juan地区属地震多发区,它毗邻 Andes山脉,是环太平洋地震带的一部分.San Juan天文台原有的一架丹容等高仪一直从事地球自转参数及星表的观测任务.本文正是取这架仪器 1970～1987年累计 17 a的观测数据处理时纬残差,研究时纬残差的长期变化与台站周围地震的活动关系. 光学天文时纬残差是指某架仪器的天文时间和纬度观测值扣除地球自转变化影响后的剩余部分.某仪器测时残差RT的定义是:     

地震前天文时纬观测异常现象的研究进展

介绍了天文时间和纬度观测资料的残差在地震前出现短期异常波动现象的发现及多年来开展的相关研究的进展,分析了不同地区天文时纬仪器的时纬残差异常变化与其周围地区地震的关系及残差异常变化的特征.论述了地方铅垂线的震前异常变化造成的天文时纬残差的异常波动,以及天文时纬观测监测垂线变化的意义及对其开展深入研究的重要性,讨论了该现象发展成为有效的强地震短期前兆的可能性和深入该研究目前面临的情况和应当注意解决的问题.提出了研制新型高精度自动化天体测量仪器在地震多发区布设试验观测网,以深入发展该研究并优化观测及提取异常信息用于短期地震预测的方法等建议.     

哈勃望远镜的新发现

3个月前，美国宇航员曾对哈勃太空望远镜进行过修理，同时，安装了两种新的观测仪器，仪器的更新已帮助天文学家获得了新发现。最近．美国航空航天局公布了用哈勃望远镜进行新观测的情况。照片证实了黑洞的存在，这一黑洞的质量至少比太阳大3亿倍，还显示出火星气象的变化等情况。安装在太空望远镜上的新仪器观测到一种人们看不见的光线之波长，这种仪器叫做近红外摄像及多物体光谱仪，负责记录来自极运物体的、无法看到的红色光线，它透过宇宙尘云深入观察到冷却星体周围尘埃的中心区。这种仪器观察到的星体位于卵状星云（eggnebula）之内…     

利用非常规资料对城市强暴雨的中尺度分析与模拟研究

利用国家"973"项目获取的特殊加密观测资料, 包括自动气象站雨量资料、风廓线仪资料、多普勒雷达图像资料、GMS5卫星云图资料和NCEP再分析资料, 采用诊断分析与数值模拟相结合的研究方法, 对2001年8月5～6日上海城区出现的1949年以来最强一次降雨过程进行了中尺度分析与模拟研究. 目的是了解造成此次城市暴雨灾害的热带气旋内中尺度系统的发展演变特征和将较高时空密度的非常规观测资料用于高分辨率MM5中尺度数值模式, 对于有效地预报城市灾害性暴雨的可行性、必要性. 研究揭示出 (1)此次暴雨是由登陆热带低压内发生发展的一系列中尺度对流云团所致, 具有时空尺度小的特征; (2)热带低压在入海前的重新加强为这场暴雨的发生提供了有利的环境条件; (3)热带低压与其内中尺度云团间可能存在相互作用; (4)及时、准确地充分运用各种观测资料对于有效地监测、预测出此类城市暴雨灾害具有重要意义; (5)局地风速的增强和风向的转变是暴雨中尺度系统的触发机制, 而充沛的水汽输送、聚集的对流有效位能为暴雨中尺度系统发生发展提供了必要的物理机制.     

R-S模型和射电脉冲双星

<正> 从1967年发现第一个射电脉冲星到现在已十四年了。在这期间脉冲星的观测和理论都获得了迅速的发展。在观测方面,已发现射电脉冲星三百几十个,给出了愈来愈丰富的观测资料,揭示了愈来愈多的射电辐射特性;在理论方面,随着脉冲星的发现,自转磁化中子星的模型很快被确立。在这基础上,又提出了一些更细致的模型,其中能比较成功地解释较多观测事实的是Ruderman & Sutherland提出的模型,以下简称R-S模型。     

地方垂线偏差的变化对天文测时的影响

经典时纬观测都是以观测点的垂线为依据。从理论上讲,只要观测点周围和地球内部出现非对称性物质分布就会使观测点的垂线偏差发生变化,而影响时纬观测结果。 任一时纬观测仪器不管相对哪一标准系统(如国际时间局、国际极移服务或我国综合系统)都存在大小不一的系统差,这种系统差人们常常习惯用(A-O)的值表示之,A是标准系统的采用值,O是各仪器的观测值。影响(A-O)变化的因素很多,有周期性的和非周期性的,     

射电子源的超光速分离

河外射电源传统的天文观测借助于光学望远镜(包括人眼),接收天体发出的光波.但是,光波只是电磁波的极小的一部分,而天体除了发出光波外,往往还发出其他波段的电磁波,如无线电波、X射线、r射线等.观测这些波段的辐射不能用光学望远镜,而需用其他的仪器.从本世纪三十年代发展起来的射电望远镜就是用来接收天体发出的无线电波的仪器.射电望远镜的问世,发现了许多前所未知的现象,极大地扩展了人们的眼界,深化了人们对天体本质的认识,成为天文学史上一个重要的里程碑.     

未来在月球上观天

天文学是一门观测科学,如何取得更多、更好的实测资料乃天文研究之头等大事。空间天文学的诞生,打破了天文观测囿于在地面上进行的传统方式,大大推进了天文学的发展。人们并不满足于此,仍在寻找更为理想的天文观测基地,目光直指月球。     

我国的数字化天顶望远镜样机

经典的光学天体测量技术观测得到的是地方铅垂线在恒星背景上的指向,它受重力场变化的影响,因而可用于垂线变化的测量和研究.这对天文学和地球科学的交叉研究领域具有特殊的意义,非甚长基线干涉测量(VLBI)、激光测距(SLR)等技术所能取代.经典光学的天体测量技术的最大缺陷是观测效率低、多数仪器的自动化程度低、需要的人力较多、有的目视观测的仪器还有观测者的误差,难以降低随机观测误差的影响.为此,我们利用CCD等相关新技术、新器件,研制成功了口镜为20 cm的数字化天顶望远镜样机(digital zenith telescope DZT-1).试观测表明,DZT-1做到高效率,每晚可观测上万个星次,这对抑制随机观测误差的影响,提高观测精度起到很明显的作用.同时DZT-1自动化程度高,甚至可通过遥控实现无人值守观测.同时因其小型化和易于移动,便于垂线偏差的流动测量,适于在地学领域及天文领域推广应用.