武汉高空钠层的激光雷达24h连续观测

在原有的双波长高空探测激光雷达基础上,通过采用钠原子Faraday滤光器技术以及配合其他相关技术措施,在国内首次实现了对高空钠层的24h连续观测,从而为开展对高空钠层及相关高层大气特性的连续性观测研究提供了有效手段.近50h的初步连续观测结果表明,高空钠层白天的柱密度较夜间略有增加,观测到一个白天钠层突发现象,并初步比较了它与已观测到的大量夜间钠层突发现象的异同.     

海口上空突发“三峰”钠层观测

使用Nd∶YAG激光器泵浦染料激光器产生的589 nm激光与中高层大气中钠原子发生共振,利用直径为1000 mm的望远镜接收钠层的光子回波,研究了2014年8月30日12:09 UT到18:21 UT中国海口市中高层大气中钠层密度分布.在12:25 UT到12:42 UT观测到突发"三峰"钠层的出现,共持续17 min.做出了突发"三峰"钠层密度和高度随时间变化的关系曲线,做出了突发"三峰"钠层密度和高度的变化范围和趋势,并且计算了突发钠层的强度因子.此外,还将突发"三峰"钠层峰值密度与儋州测高仪所测得的电离层突发数据进行对比,获得两者的相关性.     

城市中湍流和能量通量的观测分析:以榆中县为例

利用"城市气象/示踪外场试验"期间(2011年10月1-14日)在兰州市榆中县城区获取的观测资料,分析了城区内的湍流统计特征和地表能量收支状况.结果表明,白天城区内大气为中等不稳定层结,而夜间则接近于中性;计算的无量纲相似关系式与其他城市的结果较为一致;反照率日变化呈现非对称U型结构,日出日落时刻反照率较大,白天较小且接近于常数0.14.白天能量输送以感热为主,感热和潜热占净辐射的比例分别为23%和2%,波文比为11.白天热储量占净辐射的比例高达75%,而夜间两者大小相当.夜间热储量的释放可以抵消甚至超过损失的长波辐射,从而促进城市热岛现象的发生.     

合肥上空钠层夜间激光雷达观测的初步研究

介绍了中国科学技术大学的米-瑞利-钠荧光双波长激光雷达系统,其双波长发射和三通道探测技术使得该激光雷达系统能够对近地面到110 km高度范围内的多种物理量——气溶胶、大气温度和密度、钠层密度进行探测.利用该激光雷达系统近一年的钠层密度观测数据,分析了合肥地区(31.87°N,117.23°E)钠层的主要形态、夜间变化、季节变化特点.结果显示,合肥钠层柱密度最小值为1.126×109cm-2,出现在6月份;最大值为6.014×109cm-2,出现在12月份;柱密度在夏季表现出相当宽广的极小值,质心高度没有明显的季节变化,而RMS宽度则呈准半年变化.     

西安南郊和蓝田夏季土壤CO2排放量的变化研究

根据NaOH溶液吸收CO2原理，对西安南郊和蓝田不同成因土层CO2释放量进行了观测，探讨了土壤CO2释放量的变化规律及其影响因素。资料表明，关中地区夏季土壤(厚土层)CO2释放量变化规律与气温变化规律负相关，CO2释放量存在一定的“滞后性”，一般滞后4～6h；而薄土层土壤CO2释放量变化规律与气温变化规律正相关，CO2释放量不存在“滞后性”，且释放量明显小于厚土层；土壤CO2释放量的变化与温度和天气密切相关，温度高、天气晴朗时释放量大，反之则小；厚土层CO2释放量白天小于夜间，白天约占1／3，夜间约占2／3；薄土层CO2释放量白天大于夜间，白天约占2／3，夜间约占1／3，薄层土CO2观测揭示了CO2释放量和变化规律都与土层厚度有关。     

西安南郊和蓝田夏季土壤CO_2排放量的变化研究

根据NaOH溶液吸收CO2原理,对西安南郊和蓝田不同成因土层CO2释放量进行了观测,探讨了土壤CO2释放量的变化规律及其影响因素.资料表明,关中地区夏季土壤(厚土层)CO2释放量变化规律与气温变化规律负相关,CO2释放量存在一定的"滞后性",一般滞后4～6h;而薄土层土壤CO2释放量变化规律与气温变化规律正相关,CO2释放量不存在"滞后性",且释放量明显小于厚土层;土壤CO2释放量的变化与温度和天气密切相关,温度高、天气晴朗时释放量大,反之则小;厚土层CO2释放量白天小于夜间,白天约占1/3,夜间约占2/3;薄土层CO2释放量白天大于夜间,白天约占2/3,夜间约占1/3.薄层土CO2观测揭示了CO2释放量和变化规律都与土层厚度有关.     

合肥市城、郊气象要素及地气交换通量差异的观测研究

利用2013年1月5日～10月10日城、郊自动气象站和涡度相关系统观测数据,从气象要素、城市热岛强度、地表能量平衡三个方面定量分析了合肥市城、郊的差异.结果表明:(1)四个季节夜间热岛强度总是强于白天,而白天城市热岛并不明显.四季夜间热岛强度大小关系为冬季>秋季>春季>夏季.冬季晴天夜间热岛强度均值达到最大值1.97℃,夏季晴天夜间热岛强度均值达到最小值0.76℃.(2)城区以感热通量为能量支配的主要方式,郊区以潜热通量为能量支配的主要方式,城区日均形成不稳定层结时间比郊区长2.3 h.城区站点四季波文比起伏较大,冬季晴天最大为8.66,秋季晴天最小为0.95,四季波文比大小关系为冬季>春季>夏季>秋季.郊区站点四季波文比起伏较小,冬季晴天最大为1.65,秋季晴天最小为0.49.     

草地不同深度土壤CO_2浓度变化特征研究

利用红外CO2监测仪对西安市长安区不同深度草地土壤CO2浓度进行了连续观测,并结合同步气象资料,分析了不同深度土壤CO2浓度与温度和土层深度的关系,得出随着温度的升高,草地土壤CO2浓度增大,二者呈显著相关;草地土壤CO2浓度白天比夜间高;在1-4 m深度范围内,CO2浓度随土壤深度增加而增加.     

华北北部半干旱地区夏季大气边界层特征的实验研究

2016年7月3—16日在内蒙古自治区科尔沁地区大气科学与大气环境综合实验站开展科尔沁半干旱下垫面大气边界层野外综合观测试验,利用GPS大气边界层精细探空资料,分析华北北部半干旱地区晴天、阴天和雨天等不同天气条件下的大气边界层结构。采取不同的方法和判据对比确定大气边界层高度,统计实验期间低空急流特征,并对近地面湍流特征及地表能量收支状况进行初步的探讨。结果表明:晴天,白天的大气边界层平均高度约为1790 m,夜间约为250 m;阴天和雨天,白天的大气边界层平均高度约为980 m,夜间约为430 m。夜间,近地面层湍流动能与边界层高度有较强的相关性。低空急流多发生在午夜,平均高度约为390 m,强度与高度正相关。     

气体炮冲击高强混凝土试验的数值模拟

采用一级气体炮和锰铜压力计测试技术,对C100级混凝土试件在一维应变条件下的冲击特性进行了实验测量,通过数值模拟得到了混凝土的高压状态方程参数,研究了混凝土的动态力学性能.由于冲击过程非常短暂,层裂往往发生在试件内部,导致层裂现象很难观测到,通过数值模拟,文章展现了试验没有观测到的层裂现象.     

空气源热泵直接地板辐射供暖系统优化运行方式

从运行方式的角度对空气源热泵直接地板辐射供暖系统进行优化,以山西某栋两层居住建筑为例,将实测数据与DeST-h软件模拟数据进行结合,比较全天连续运行、白天运行夜间停机、电价移峰填谷运行三种不同运行方式的经济性和舒适性.结果表明:三种运行方式均可基本满足舒适性的要求,但就经济性而言,白天运行夜间停机的运行方式既充分利用围护结构的蓄热能力,又缩短了系统运行时间,因此为最佳运行方式.     

聚合物核壳结构微球的同步辐射显微表征研究

针对聚合物核壳结构微球的结构特点,引入了同步辐射显微技术对微球的结构和组分进行了初步研究.利用同步辐射X射线显微成像技术对微球的内部形貌进行了表征,观测到壳层内壁大多呈光滑的圆弧,也有局部由若干个小圆弧连接组成;利用同步辐射红外显微光谱法对核内物质的组分进行了研究,结合X射线显微成像技术观察到的微球壳层内壁的高吸收现象,初步验证了微球内铁离子在辐照下被还原的化学反应过程,表明了利用聚合物核壳结构微球来开展化学反应研究是可行的.     

2018年4月钠层激光雷达观测特性研究

通过钠层激光雷达观测,研究了中国低纬地区2018年4月的特征采集样例,对比观测发现海南上空出现了间歇型的钠层分布规律,以及较为少见长久持续的钠层双峰结构。同时观测到了4月单天的钠层结构与重力波的相互作用。在重力波的作用下钠层峰型保持完好,并有明显的峰位向下移动。当重力波达到饱和值时,波破碎导致了钠层形态的变化,实验观测数据与理论符合极好,表明春季中国低纬度地区钠层变化具有一定的多样性。     

日光温室南北向地表面热湿耦合传递规律的研究

为研究日光温室南北向地表面热湿耦合传递的规律,以一栋日光温室为试验平台,对南北向地表面温湿度场、地表面辐射强度以及近地空气温湿度进行了连续测试。结果表明:无论是夜间的冷凝过程还是白天的蒸发过程,温室中部地表面的温湿度变化梯度最大,换热量最大;白天8:00-18:00时间段内,地表水分发生蒸发现象,土壤含水率下降,夜间18:00-次日8:00时间段内,近地表空气发生冷凝现象,土壤含水率上升。     

西安东南部7月份土壤CO_2释放量和释放规律研究

根据碱溶液吸收法 ,对西安东南部地区 7月份不同植被条件下土壤CO2 释放量进行了昼夜观测 .观测资料显示 ,西安东南部地区 7月份土壤CO2 释放量在一昼夜内具有明显变化 ,从当日 9时到次日 9时 ,CO2 释放量表现出由低变高再变低的规律 .土壤CO2 释放量变化与温度变化具有相同的特征 ,但释放量的变化具有滞后性 ,相对于温度的变化滞后 4～ 6h .温度是决定土壤CO2 释放量昼夜变化规律的主要因素 ,它的升高和降低分别造成了土壤CO2 释放量的增加和减少 .不同植被条件下 ,土壤CO2 释放量不同 ,林地释放量大于草地 ,草地释放量大于裸地 ,夜间 1 2h释放量大于白天 1 2h释放量 .     

铁表面植酸钠自组装层缓蚀性能的电化学研究

将环境友好缓蚀剂植酸钠组装到铁基电极表面,运用电化学极化曲线方法,考察了不同组装液浓度、组装时间及次数形成的植酸钠层对铁基电极表面缓蚀性能的影响.实验结果表明:铁电极在10-2 mol.L-1和10-3 mol.L-1植酸钠溶液中分别组装数分钟,再经10-6mol.L-1植酸钠溶液组装7 h,获得的植酸钠层对铁的缓蚀性能最佳.利用交流阻抗技术探究了最佳组装条件下形成的植酸钠层对铁电极表面的缓蚀机理,等效电路为R(QR)(QR).同时借鉴拉曼光谱进一步解释其缓蚀机理和组装方式.     

高空钠激光导星的制备与成像研究

本文在首先分析了高空钠层光谱特性和激光光谱的基础上,提出要获得最大激光导星回波信号,激光频率与钠原子频率应满足的匹配关系.采用智能化激光锁频的方式实现了钠层激光导星的制备,采用成像望远镜和单反相机,获得了钠层激光导星图像.同时,借助于激光雷达这一有利工具,获得了钠导星制备与成像中的激光能量、回波光子数等重要参考数据.     

北京市秋季大气边界层结构与特征分析

利用2000年9—10月北京市西部城、郊3个站点的探空资料,分析该地区秋季边界层高度的平均变化规律,探讨边界层内温度、风向、风速的廓线性质和结构特征,了解其时空变化和差异。结果表明,北京市秋季白天边界层最大高度平均约1km,夜间稳定层高度在200～400m之间。晴朗天气里,白天城区边界层温度高于郊区,反映出城市热岛的作用,夜间热岛现象不明显。较低的边界层高度和其顶部经常维持的强稳定层(强逆位温层)阻断上下层流动的关联,有利于近地面大气维持静稳状态和该季节雾、霾天气的出现。夜间约400m以下气层的流动大体分为3种形态,即整层小风型、低空急流型和贴地风速极大型。温度层结与夜间流动结构有密切对应关系。     

广汉机场冬季连续大雾天气主要影响因子分析

2012年12月11日至13日广汉机场连续3d早晨出现大雾天气.利用常规天气图和自动气象站时时观测数据等资料对这次过程进行了分析.结果表明,大雾天气发生有以下特征:①高空形式稳定,没有强冷空气入侵;②夜间天空无云;③前一天基础能见度差,相对湿度大;④近地面风速小于3 m/s,晴天风向转为偏北风;⑤露点温度接近气温;⑥气温和露点温度值在大雾天气中变化较小;⑦近地层逆温.     

浅析民航机场能见度的观测

本文分析目前以目测为主的能见度观测对飞行的主要影响,指出观测人员要从掌握能见度的观测基本方法入手,对比白天、夜间能见度不同的观测方法,并结合本地区能见度特点等方面,增加主观判断的科学依据,提高能见度的观测质量。