激光到达角误差修正方法研究

由于大气介质的不均匀性,导致大气折射率不再是常数,使得激光在大气中传播时产生折射效应,最终使激光束到达角产生误差,影响系统的通信性能.为了减小到达角产生的误差,提高系统的性能,提出了一种利用纯转动拉曼激光雷达修正对流层目标定位误差的方法,根据角度折射误差来调整光源仰角的方法.通过对新方法仿真计算证实,在进行远距离光通信时,经过大气折射误差修正后,可以在很大程度上提高光通信的速率,减小误码率.     

304不锈钢在西沙海洋大气环境中的腐蚀行为

采用扫描电镜、能谱、电化学阻抗谱和拉曼光谱等分析测试手段,研究了西沙群岛苛刻海洋大气环境下,经过不同时间暴露后304不锈钢的腐蚀行为和机理.304不锈钢在西沙大气暴露后的腐蚀类型主要是以局部腐蚀的点蚀为主,腐蚀产物主要由β-FeOOH、γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄组成.随暴露时间的延长,不锈钢表面钝化膜的稳定性变差,点蚀数目增加、点蚀坑深度增大日.表面腐蚀产物覆盖率也逐渐增多.与其他部位相比,点蚀更容易在表面划痕处产生.提高表面加工精度,有助于提高其耐腐蚀性能.     

晋城市大气环境质量的灰色综合评估法

针对城市空气质量的不确定性,引入灰色综合法对晋城市5个监测地点在三年中的大气质量进行灰色综合评估,评价因子为SO2、NO2、PM10.通过计算白化函数、灰聚类与聚类系数,最终确定出各灰类的污染级别,并找出最大贡献因子。评价结果与晋城市环境质量相吻合,可以作为环境治理和保护的依据。     

飞机目标的红外建模与探测器成像

基于红外物理学、热传递学,分析了飞机飞行过程中的主要辐射源.运用商业软件FLUENT,计算得到了飞机温度场和辐射场分布.综合大气透过率、探测器响应等因素影响,推导导引头探测器的基本教学模型.最后在搭建OpenGL软件平台的基础上,通过实验得到了导引头探测器接收到的飞机红外辐射图像.     

基于卫星气溶胶光学厚度反演地面能见度算法的研究

为了获得大范围的能见度空间分布信息,提出一种把MODIS卫星气溶胶光学厚度陆面产品转化为地面能见度分布的反演算法。该算法以CALIPSO卫星的气溶胶标高为更新观测值,以GEOS-Chem模拟的气溶胶标高场为背景场,通过最优插值的资料同化方法,将两者整合成误差更小的气溶胶标高分析场,然后通过气溶胶标高分析场,把MODIS卫星气溶胶光学厚度转化为地面能见度。与中国地区地面气象多年观测资料的对比结果表明,反演能见度与观测能见度之间,点对点的月相关系数可达0.5以上,两者多年的逐月变化趋势与地域分布形势较为一致。     

广汉机场冬季低能见度类型及气象要素对比分析

根据广汉机场2011-2016年冬季(12-次年1月)能见度以及气象要素的常规观测资料,对低于1 600 m的低能见度事件进行分型,并对比分析不同类型低能见度事件的变化特征,以及能见度与气象要素之间的对应关系.结果表明:辐射冷却是广汉机场冬季低能见度事件发生的主要机制,其中晴空辐射型与阴天辐射-平流型发生频率累计达到62%,平均起始能见度均低于800 m,而阴天平流型与雨天蒸发型发生频率相对偏低,且平均起始能见度均高于1 000 m.低能见度日数的日变化特征:晴空辐射型表现为"一高一低",其他为"两高一低".相对湿度对低能见度的形成起关键作用,低于800 m的低能见度事件对应相对湿度均大于91%,其中晴空辐射型的相对湿度最集中,范围在94%～97%,阴天平流型的相对湿度最分散,范围为86%～97%.其他各气象要素在不同类型低能见度事件中所起的指示作用不同.基础能见度越低,在夜间长波辐射冷却或者平流、蒸发作用下,起始能见度低于1 600 m的概率就越大.     

2022年汤加火山喷发与海啸观测

2022年1月15日世界标准时间4∶14，位于南太平洋汤加俯冲带火山链区域的Hunga Tonga-Hunga Ha’apai(HTHH,175.39°W,20.55°S)火山爆发并激发全球性海啸。聚焦火山喷发和海啸波的观测方法，介绍了海底传感器、大气波变化卫星图、电离层扰动对火山喷发和海啸的最新监测结果。结合该区域的地质构造与火山喷发历史资料，综述了2022年汤加HTHH火山喷发引起的海啸特征、最新观测手段，提出了对俯冲带火山海啸等进行详细的海洋地球物理调查、基于观测综合量化研究海底火山大规模喷发对全球气候的潜在影响等建议。     

星载太赫兹高频段大气背景辐射特性研究

太赫兹7~10 THz与红外相邻, 在空间态势感知、目标探测领域具有独特的优势。本文基于辐射传输原理对大气背景辐射特性进行研究。利用高分辨率分子吸收谱线数据库(high-resolution transmission molecular absorption database，HITRAN)对大气辐射传输模拟器(atmospheric radiative transfer simulation，ARTS)进行太赫兹高频段频谱扩展。结合欧洲中尺度天气预报中心再分析数据集中期(European center for medium-range weather forecasting reanalysis-interim，ERA-interim)仿真冬夏两季海洋与沙漠的大气透过率。再选用窗口频段和吸收频段的点频仿真月平均和单日全球大气背景亮温, 分析温度和水汽敏感性。结果表明, 吸收频段相较于窗口频段背景亮温更低更稳定, 可作为空间目标探测的频段选择; 窗口频段亮温的主要贡献来自温度水汽变化频繁的对流层0~10 km高度, 吸收频段则来自于温度水汽稳定的平流层15~30 km高度, 这是导致大气背景亮温差异的重要原因。     

天气和气候条件对大气PM2.5和臭氧污染形成过程的影响

 在大气污染过程中，化学物质排放是内因，气象条件是外因，影响着污染物的传输扩散、化学转化、干湿沉降等过程。综述了中国近几年关于天气和气候条件对PM_2.5和臭氧污染形成过程影响的研究进展和相关领域未来研究的重点。结果发现，目前关于天气和气候条件影响PM_2.5的研究较为系统，能识别气候因子、区域环流、局地静稳天气的配置关系，但对天气和气候影响臭氧污染的研究还较少。     

海上大气信道可见光通信波长选择

针对海上可见光通信波长选择的问题，分析了影响海上可见光通信的背景光模型和大气湍流信道模型，分别得出了两者对可见光通信质量产生影响的关键因子。根据背景光模型公式与Gamma-Gamma大气湍流模型公式，计算推导出在强光背景和大气湍流同时影响下的可见光通信误码率。对3种条件下可见光通信系统进行了仿真，得出了在不同通信距离、折射率结构参数、视场角条件下，光源波长与误码率的相关关系。该关系的明确，为海上可见光通信光源波长选择提供了理论依据。