电离层环境对地空信息系统的影响效应

目的为了减缓电离层对卫星通信、全球卫星导航系统、星载合成孔径雷达等系统的影响,提高系统的环境适应性。方法由穿越电离层的无线电信号传播原理出发,结合各种系统的工作原理,给出电离层影响的分析方法。结果针对电离层闪烁、极化旋转、时延和色散等传播效应造成卫星通信误码率上升、卫星导航定位误差增大、SAR图像偏移和分辨率下降等影响,分析给出了效应补偿和减缓应对方法。结论电离层延迟效应可以由电离层实测值或者模型来进行校正,而闪烁效应大多需采用规避的措施来减缓其影响。     

废硅橡胶二次裂解渣制多孔吸声材料的研究

采用吸声材料是吸声、降噪、改善声环境的有效手段。本文研究用废旧硅橡胶二次裂解渣和粘结剂为主要原料,采用压制成型的工艺,在常温下制成一种多孔吸声材料。主要考虑残渣里的硅烷类油份和所用发泡剂对试件吸声性能的影响。试验结果表明：所制吸声材料能达到一定的吸声性能,具有对环境无污染,施工方便等优点;且分离出硅烷类油份的灰渣所制试件比原废旧硅橡胶裂解残渣的吸声效果好很多,尤其在共振频率1250Hz下达到吸声峰值0.87。FP-186植物性水泥发泡剂相比FP-180动物性水泥发泡剂对试件吸声性能有所改善,使吸声特性曲线向低频方向移动。     

广西大范围低空急流暴雨的分型及雷达回波特征分析

对2002—2010年广西12个低空急流暴雨个例进行了普查分析,结果表明,广西大范围低空急流暴雨是在大尺度背景下,由天气系统和中小尺度系统共同影响的结果,在有低空急流存在的情况下,降水量有明显的增幅作用;通过对天气背景进行分析,对广西大范围低空急流暴雨天气形势进行了分型,得到了低涡急流型和深槽切变急流型以及副高加强急流型等3种型式。雷达回波主要有块状、带状和絮状3种类型;再通过对大范围低空急流暴雨过程的雷达回波强度、回波演变、其他产品特征、回波的源地移动和暴雨落区等内容的分析,提出了低空急流暴雨的短期预报模型,为今后广西大范围急流暴雨预报提供参考。     

RUNOFF SIMULATION USING RADAR RAINFALL DATA1

ABSTRACT: Rainfall data products generated with the national network of WSR-88D radars are an important new data source provided by the National Weather Service. Radar-based data include rainfall depth on an hourly basis for grid cells that are nominally 4 km square. The availability of such data enables application of improved techniques for rainfall-runoff simulation. A simple quasi-distributed approach that applies a linear runoff transform to grid-ded rainfall excess has been developed. The approach is an adaptation of the Clark conceptual runoff model, which employs translation and linear storage. Data development for, and results of, an initial application to a 4160 km² watershed in the Midwestern U.S. are illustrated.     

广西背景大气中生物质燃烧对碳质气溶胶组成和吸光性的影响

碳质气溶胶是大气细颗粒物（PM_2.5）的重要组成部分,对空气质量、人体健康和气候变化均有重要影响.针对生物质燃烧（BB）这一碳质气溶胶的重要来源,于2017年11月至2018年10月在广西壮族自治区背景地区采集了PM_2.5样品,分析了样品中的碳质组成、糖类化合物和水溶性棕色碳（BrC）的吸光系数（b_abs）.使用气团老化指数（AAM）校正LG浓度以消除LG降解带来的影响,进而结合贝叶斯混合模型与分子示踪剂法量化了BB对有机碳（OC）的贡献率,并通过相关性分析法探讨了BrC的可能来源.结果表明,研究期间AAM指数平均值为0.40±0.28,表示LG存在光化学降解过程.农作物秸秆是广西地区最主要的生物质燃料类型,在未考虑LG降解下,全年玉米、水稻和甘蔗秸秆焚烧排放的OC分别占总OC的22%、23%和18%;考虑LG在大气中的降解后,相对贡献率分别降低至16%、21%和17%.LG的降解会导致BB对OC的贡献率评估被低估,经过AAM指数校正后,全年BB对OC的贡献率平均值为49.0%.水溶性BrC的b_abs全年的平均值为（8.7±10.7） Mm^-1,其中BB、化石燃料燃烧以及初级生物气溶胶排放可能是BrC的重要来源.     

我国西南地区吸收性气溶胶时空分布

利用2006~2017年的MERRA-2再分析数据、CALIPSO卫星反演数据以及欧洲中心（ECMWF）提供的ERA5再分析资料研究了西南地区吸收性气溶胶的时间变化趋势及空间分布特征.结果表明2006~2017年吸收性气溶胶四川盆地与云南南部整体呈下降趋势,同时存在季节性差异.CALIPSO反演的烟尘气溶胶（主要由强吸收性的碳质气溶胶组成）的三维时空分布及演变趋势表明,云贵高原的黑碳气溶胶消光系数最大,四川盆地次之;从高度分布上来看,黑碳气溶胶在青藏高原的夏季能够被抬升至8~10km（海平面高度以上）左右,而云贵高原黑碳气溶胶主要分布在2~4km左右,四川盆地则集中在1~3km左右.     

石家庄市一次大气重污染过程的边界层特征和成因分析

针对石家庄市2015年12月5—14日出现的重污染过程,利用石家庄市逐日地基微波辐射计、风廓线雷达、地面气象观测资料以及同期的污染物观测资料,分析了重污染过程期间大气边界层温度、湿度、风变化特征及对PM_(2.5)的影响,采用Hysplit后向气团轨迹模式对污染来源进行分析。此次重污染以局地排放为主要形成源,期间冷空气势力弱,地面日平均风速均在1.5 m/s以下,日平均相对湿度均在70%以上,风速小、湿度大,稳定的大气环流形势为重污染提供了持续稳定的大气环境背景。逆温形成及快速增厚导致重污染开始,逆温层平均厚度为683 m,逆温层厚、强、不易消散,导致重污染持续时间长、污染重。近地面小风层厚(平均700 m左右),通风能力弱,导致污染物难以稀释扩散。同时近地层湿度大、厚度厚,使得PM_(2.5)更容易形成和积累,对重污染加重起到了促进作用。     

氮氧化物(NOx)废气治理工程实例

针对氮氧化物(NOx)废气瞬时爆发性浓度极高、气量大,难于治理的危害特性,设计了一套适合敞开作业的通风净化系统装置。该工程既解决了原有NOx废气处理工艺的难题,提高NOx废气处理技术,又解决了"黄龙"对大气的污染,达到保护环境与社会和谐的统一。     

隧道衬砌空洞积水的探地雷达识别研究

衬砌空洞是运营隧道中的常见病害,由于其内部介质复杂,尤其当积水存在时,探地雷达(GPR)识别存在较大难度和误差。针对空洞积水的情况,利用MATLAB编程,建立空洞和不同电导率的空洞积水数值模型,用时域有限差分法(FDTD)进行探地雷达二维正演模拟,通过分析正演图谱和单道波形,得出空洞及积水的响应规律。制作隧道衬砌混凝土模型,应用探地雷达扫描测试,并与正演模拟结果进行对比分析。结果表明,雷达正演与模型试验结果相似;未积水的空洞反射波相位与入射波相反;空洞积水的雷达信号反射更明显,其反射波相位与入射波相同;电磁波在水介质中迅速衰减,空洞积水时,其大小难以定量识别。     

Near-term ecological forecasting for dynamic aeroconservation of migratory birds

Near-term ecological forecasting has the potential to mitigate negative impacts of human modifications on wildlife by directing efficient action through relevant and timely predictions. We used the U.S. avian migration system to highlight ecological forecasting applications for aeroconservation. We used millions of observations from 143 weather surveillance radars to construct and evaluate a migration forecasting system for nocturnal bird migration over the contiguous United States. We identified the number of nights of mitigation required to reduce the risk of aerial hazards to 50% of avian migrants passing a given area in spring and autumn based on dynamic forecasts of migration activity. We also investigated an alternative approach, that is, employing a fixed conservation strategy based on time windows that historically capture 50% of migratory passage. In practice, during both spring and autumn, dynamic forecasts required fewer action nights compared with fixed window selection at all locations (spring: mean of 7.3 more alert days; fall: mean of 12.8 more alert days). This pattern resulted in part from the pulsed nature of bird migration captured in the radar data, where the majority (54.3%) of birds move on 10% of a migration season's nights. Our results highlight the benefits of near-term ecological forecasting and the potential advantages of dynamic mitigation strategies over static ones, especially in the face of increasing risks to migrating birds from light pollution, wind energy infrastructure, and collisions with structures.