宇宙线较长周期变化研究

利用羊八井ASγ阵列实验数据分析宇宙线的较长周期变化.收集整理Tibet ASγ阵列1994～2003年间记录的宇宙线触发率数据和气象数据,发现这段时间的宇宙线触发率存在明显的年周期变化,气压、室内温度、室外温度与宇宙线触发率有着相似的年变化,存在较强关联;对宇宙线触发率进行多元气象参量修正,修正后的宇宙线触发率不再有...     

宇宙线日周期变化研究

到达地球的宇宙线强度可能存在着日周期变化,研究宇宙线恒星日和太阳日周期变化对解决宇宙线起源、传播以及调制等这些基本问题有重要意义.首先对仿真信号进行周期分析处理,给出利用周期折叠分析法要区分宇宙线中可能的太阳日和恒星日周期信号,需要至少7.6年的宇宙线数据.然后利用羊八井Tibet ASγ阵列1994—2003年间记录的宇宙线触发率数据,气象修正后,将小波变换与折叠周期分析方法相结合,对10TeV宇宙线太阳日和恒星日周期变化情况进行分析研究,发现了宇宙线中的1.0d(太阳日)周期,其信噪比为46.3,变化幅度约为0.48%,最大值处的相位约为0.82(19.7h),没有发现0.997d(恒星日)周期.     

基于小波变换的1～10 TeV宇宙线气象效应研究

利用小波变换,结合折叠周期分析方法,对西藏羊八井宇宙线观测站Tibet ASγ阵列1997年11月~1998年6月的实验记录数据进行周期分析,验证了气象参量,包括观测面处大气压和室外温度的日变化和半日变化.关联分析表明:宇宙线流强的周期变化与气压和温度的周期变化显著相关.     

小波分析在1-10TeV宇宙线气象效应研究中的应用

利用小波变换,结合折叠周期分析方法,对羊八井宇宙线观测站TibetASγ阵列1997年11月到1998年6月的实验记录数据进行周期分析,发现了气象参量,包括观测面处大气压和室外温度的日变化和半日变化.接下来的关联分析表明:宇宙线流强的周期变化与气压和温度的周期变化显著相关.     

小波分析在宇宙线随时间变化中的应用

利用小波变换,结合折叠周期分析方法,对羊八井宇宙线观测站Tibet II/HD阵列1997年11月到1998年6月的实验记录数据进行了周期分析,发现1TeV～10TeV宇宙线流强中存在着太阳日和半太阳日的周期变化.     

小波分析在1-10TeV宇宙线时间变化研究中的应用

利用小波变换,结合折叠周期分析方法,对羊八井宇宙线观测站TibetASy阵列1997年11月到1998年6月的实验记录数据进行了周期分析,发现TeV和10TeV宇宙线流强中存在着太阳日和半太阳日周期变化．TeV宇宙线流强1d和0．5d周期变化的信噪比分别为9．8和12．9,其变化幅度分别为0．44-0．26％和0．3±0．18％,最大变化处的相位分别在约0．8（18h）和0．9（11h）．10TeV字宙线流强1d和0．5d周期变化的信噪比分别为10．1和12．9,其变化幅度分别约为0．5＋0．34％和0．35±0．23％,最大变化处的相位分别在约0．8（18h）和0．9（11h）．     

10TeV宇宙线的太阳阴影研究

利用１９９５年１０月至１９９７年９月间西藏空气簇射阵列采集到的数据，再一次观测到了１０ＴｅＶ宇宙线的太阳阴影；仔细分析了１９９０年６月至１９９７年９月间观测到的１０ＴｅＶ宇宙线的太阳阴影位置，对其位置的偏移及变化行为给出了定性的解释；结合相同时期的太阳表面平均磁场强度，进一步证实了日影偏离度与太阳平均磁场的关联；利用较为完整的宇宙线成分测量数据，对日影偏离度与太阳平均磁场强度间的定量关系作了成分上的修正．     

应用加权平均统计方法实现EAS阵列普天找源

实现快速普天搜寻点源是地面广延大气簇射(EAS)阵列优势的重要一环,将加权平均统计方法应用于EAS探测器阵列进行全天区搜索,以西藏羊八井ASγ阵列为例,通过对MC模拟数据的分析表明,该方法是合理的,快捷有效的.     

绍兴市近48年降水演变特征统计分析

选取绍兴国家气象观测站1961年1月至2009年2月逐月降水量作为降水分析基本资料,利用一元线性回归、小波变换和Mann-Kendall检验等统计学方法对绍兴降水季节变化和年际变化的特征进行了综合分析,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并根据主周期对未来降水变化趋势进行了预估.结果发现,绍兴市近48 a各个季节和年降水都存在多时间尺度特征,大尺度的周期变化中嵌套有小尺度的周期变化.春季降水以3～4 a年周期为主.并有准3 a周期向准4 a周期转变的趋势;夏季降水主要存在准4 a和准14 a周期变化;秋季降水主要存在准2 a和准12 a周期变化;冬季降水主要存在准4 a和准16 a周期变化:年降水主要存在准2 a和准4 a年际周期变化和准13 a年代际周期变化.绍兴春季和冬季降水突变不明显;夏季和秋季突变明显,突变点分别出现在1973年和1963年,而年降水突变不明显,不存在明显的突变期.夏季降水变化趋势和年降水趋势基本一致:夏季降水和年降水在时域上分布有很大的相似性,都具有准4 a周期变化.并全时域存在;夏季降水突变影响到全年降水的突变.根据绍兴夏季降水和年降水的主周期推测.2009年后的5～6 a绍兴年降水将相对偏多.     

大科学装置与高能宇宙线起源的探索

大科学装置已经成为全球创新系统中具有支撑作用的框架结构,对中国作为一个国家和宇宙线物理作为一个研究领域来说也是一样的.在其一百年发展史中,传统的宇宙线研究并非完全以大科学装置为依托.20世纪80年代以后,为了探索宇宙中微子和极高能宇宙线粒子,那必不可少的巨大中微子灵敏体积和至少上千平方公里的极高能宇宙线探测面积才给这个古老的学科设定了新的标准,而随之提出的几个大科学装置相继建成并在近几十年的宇宙线研究的辉煌成就中占据了核心地位,尤其在甚高能伽马射线天文学.在过去的20年内,中国为发展巡天普查伽马射线源的广延空气簇射技术做出了巨大的努力,成功地运行了ASγ和ARGO-YBJ两个高海拔国际宇宙线实验.现在,我们提出独具特色的高海拔空气簇射测量装置LHAASO的建设计划,建设面积达一平方公里的复合探测器阵列,以多种探测手段的有机组合寻求发现高能宇宙线起源,挑战新世纪里未解之科学难题.凭借其30 TeV以上最高的探测灵敏度,LHAASO将成为整个宇宙线研究领域的支柱项目之一.     

洪泽湖地区杨树人工林碳水通量昼夜和季节变化特征

【目的】通过对洪泽湖地区杨树人工林生态系统碳水通量的昼夜变化和季节变化特征进行分析,为评估该杨树人工林生态系统的固碳能力提供必要的基础数据,揭示杨树人工林生态系统碳循环及对外部气象环境因子的响应,同时为增强森林生态系统固碳能力提供依据。【方法】以洪泽湖地区杨树人工林生态系统为研究对象,利用涡度相关技术和微气象观测系统进行长期且连续的通量以及气象环境观测。选取2017年5月至2018年4月期间的原始观测数据,对异常数据进行剔除和插补处理,同时,利用EddyPro软件中的Express Mode模块对通量数据进行二次坐标旋转、频率损失订正以及WPL密度效应修正,最终转化为30 min数据。分析杨树人工林生态系统与大气间的二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和潜热(latent heat, LE)通量的季节动态变化和昼夜变化特征及其与外部气象环境因子的相互关系。【结果】洪泽湖地区杨树人工林生态系统碳通量均有显著的昼夜和季节变化,净生态系统碳交换(net ecosystem exchange, NEE)白天为较强的碳汇,夜晚为较弱的碳源,整年表现为固碳作用,年通量为-506.9 g/(m²·a)。其日变化在生长季和非生长季均呈“U”形曲线,生长季的碳吸收明显大于非生长季;在生长季白天,NEE与光合有效辐射(photosynthetically active radiation, PAR)呈显著的对数关系;而在非生长季,NEE与夜间土壤温度(soil temperature,T_s)呈显著的指数关系。洪泽湖地区杨树人工林生态系统LE的昼夜和季节变化显著,在生长季和非生长季均呈“单峰型”曲线,且在生长季大于非生长季,LE与饱和水汽压差(vapor pressure deficit, VPD)在生长季和非生长季均呈显著的线性正相关关系。洪泽湖地区杨树人工林生态系统CH₄通量在生长季和非生长季均无显著的昼夜变化,在生长季为较弱的CH₄吸收,非生长季为中性至微弱的CH₄排放,全年可能表现为较微弱的CH₄汇。【结论】洪泽湖地区杨树人工林生态系统整体具有较高的固碳能力,CO₂和LE通量具有显著的昼夜变化和季节变化规律,而CH₄通量季节和昼夜变化并不显著,生态系统碳水通量受环境因子的影响较显著,可以为今后提升杨树人工林的固碳能力提供参考。因此,营造杨树人工林将是短期内吸收大气中的CO₂和CH₄并缓解气候变化的有效途径。     

基于MLS卫星临边探测数据研究大气OH时空分布

 OH自由基是大气中重要的氧化剂,对大气中其他气体成分和气溶胶的形成和转化起着重要作用。本文利用MLS(micro-wave limb sounder)卫星观测资料,对大气平流层上层和中间层OH自由基的时空分布和变化以及中国上空OH自由基的垂直分布进行分析。结果显示,大气平流层上层和中间层OH自由基含量存在明显的季节变化和昼夜变化,在空间上的分布也随着太阳直射点的不同而呈现一定的周期性。比较了中国上空与同纬度纬向平均值,发现白天和夜间的观测值只有个别位置有较明显偏差,中国地区上空的OH含量比在整体上与同纬度比起来无明显异常,中国局地上空廓线的比较更加详细地反映了OH自由基的昼夜垂直结构。总之,中层大气OH自由基含量存在显著的昼夜变化、季节变化,同时也受太阳活动的影响,年际变化则不明显。     

太湖湖风个例分析

利用太湖周边19个气象站及太湖中尺度通量观测网4个涡动通量观测站逐时风向、风速及温度的数据,以及苏州市6 min一次的风廓线雷达观测数据,对太湖2012年6月7日湖风的风、温及边界层高度特征进行了分析。结果表明,由于北岸及东岸存在苏州、无锡等城市,城市热岛环流与湖风环流相耦合,北岸和东岸湖风产生时间早于西岸和南岸。在湖风旺盛发展时刻,北岸及东岸的风向偏转速度大于南岸及西岸。湖风环流的垂直高度变化显著,在湖风发展最旺盛的14:00,湖风边界层高度可达550 m。     

贵州省雾的气候特征研究

利用1961-2004年贵州省84个观测站的天气现象和能见度资料以及9个代表站的地温、气温和相对湿度资料较全面地分析了贵州省雾的空间、时间分布特征。分析表明贵州省雾的空间分布并不具有很强的规律性,全省年平均雾日数为299天,在60天以上的地区比较分散,主要分布在东部、西部边缘及中部地势较高处,年平均雾日数大于100天的有3个站,以毕节地区的大方县为全省之最,有170天。贵州省雾的时间分布具有明显的季节和日变化。尽管每月都有雾出现,但主要集中在冬半年（10月至次年2月）,雾最少时段在5-7月,一天当中早08时发生雾的频率最高;雾的年际变化分析表明贵州省84站平均雾日数呈明显减少趋势,平均每年减少006日。进一步对贵州省9个代表站的气象条件进行初步的统计分析,显示冬季最低气温的逐年升高,年平均每日地温与气温之差、日最高气温与最低气温之差的降低以及年平均相对湿度的减少是造成年平均雾日数呈减少趋势的原因。     

基于ARGO实验利用等天顶角方法寻源中的方位角修正

在利用等天顶角法全天区搜寻γ源的过程中,做出的天图是非常不均匀的。但是由宇宙线的知识可知宇宙线是各向同性的,而造成天图不均匀的主要原因是方位角分布的不均匀性,需要对方位角进行修正。通过对修正后的显著性的高斯分布的分析可知：在等天顶角方法寻源过程中的方位角修正是成功的,可行的。     

青藏高原近地面层气象要素变化特征

利用第2次青藏高原气象科学实验(TIPEX)1998年5-7月改则、当雄和昌都3个大气边界层加强观测站获取的近地面层观测资料,分析了青藏高原西部、中部和东部地区近地面层风速、温度和湿度的日变化特征及其廓线规律,给出了青藏高原地区地表空气动力学参数和地表温度变化规律,讨论了高原近地面层湍流通量特征及逆湿现象。     

长三角典型城市PM2.5浓度变化特征及与气象要素的关系

利用长三角地区4个典型城市南京、上海、杭州、合肥2014年4月1日~2015年3月31日的PM2.5监测数据,以及同期MICAPS地面气象要素的观测资料,对该地区PM2.5浓度的变化规律及其与气象要素的关系进行了分析和讨论。结果表明:长三角地区PM2.5浓度总达标率总体表现为夏季最高,冬季最低的态势。4个城市中,上海全年总达标率最高,杭州其次,合肥最低。上海和杭州达标率月变化特征相近,南京和合肥相近;PM2.5逐小时浓度日变化曲线呈现两峰一谷型分布,最大值均出现在早晨,最小值均出现在下午16~17时之间;月平均浓度具有明显的季节变化特征,冬季最高,夏季最低;PM2.5浓度与风速呈现显著现负相关关系,受地面风向影响明显,污染物在主导风的作用下从上游污染源扩散至下风区域;与气温呈现负相关关系;从全年来看,PM2.5浓度与相对湿度呈现负相关关系,高湿度状态更有利于降水从而增加PM2.5湿清除;各个城市PM2.5浓度与气压相关性很弱,并且未通过显著性检验,可见气压是影响PM2.5浓度变化的次要因素;降水对PM2.5清除作用明显。不同城市PM2.5的变化特征及其受气象要素的影响存在差异,主要是由不同城市的地理环境、产业布局以及污染源等因素造成的。     

张掖地区春季大气气溶胶的光学特性

利用2008年4-6月份张掖气候观象台CE-318的观测资料,结合同期PM₁₀质量浓度和地面常规气象资料,分析了气溶胶光学厚度AOD,Angstrom指数和PM₁₀质量浓度的时间变化特征,讨论了AOD与气象要素的关系以及AOD与PM₁₀质量浓度的相关性.结果表明,观测期间AOD与浑浊度系数β的日均值变化趋势较为一致,与波长指数α呈较弱的负相关.AOD大致存在四种日变化形式:1)平缓稳定;2)早晚低,中午较高;3)早晨低,傍晚高;4)早晨高,傍晚低.观测点受西北（偏北）风控制时,AOD易出现较高值,相对湿度的变化对AOD大小影响不明显.日平均情况下AOD和PM₁₀质量浓度的相关系数R²为0.735 9,大于小时平均情况下的0.4035.