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基于Polar WRF模拟结果估算南极泰山站近地面大气折射率结构常数

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极地研究 2020年第3期32卷 343-351页

作者：杨期科吴晓庆韩亚娟青春中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230031

天文台址的选择与近地面的光学湍流强度密切相关,南极与中低纬度相比,具有极低的天空背景辐射、极低的气溶胶浓度和非常小的光污染,吸引了世界多国在此建立天文观测站。采用专门用于极地研究的极地数值天气预报模式(Polar WRF)来模拟得... 详细信息

天文台址的选择与近地面的光学湍流强度密切相关,南极与中低纬度相比,具有极低的天空背景辐射、极低的气溶胶浓度和非常小的光污染,吸引了世界多国在此建立天文观测站。采用专门用于极地研究的极地数值天气预报模式(Polar WRF)来模拟得到南极泰山站的常规气象参数,对于温度和风速大小,模拟值与观测值的相关系数分别高达0.95和0.89。由模拟得到的常规气象参数根据Monin-Obukhov相似理论估算折射率结构常数(C_n^2),并与位于泰山站处移动式极地大气参数测量系统的观测结果做了对比,结果表明模拟值与观测值变化趋势基本一致,相关系数达0.67。

关键词：天文选址极地数值天气预报模式南极泰山站折射率结构常数

大气光学湍流模式研究:C_(n)^(2)廓线模式

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物理学报 2023年第6期72卷 387-397页

由于大气湍流的存在,当光束在大气中传播时会发生相位起伏、光强闪烁等一系列湍流效应现象,严重制约光电系统的性能,是造成天文观测困难的主要原因.大气折射率结构常数C_(n)^(2)廓线是评估大气湍流效应的重要参数.本文归纳了几种有代表... 详细信息

由于大气湍流的存在,当光束在大气中传播时会发生相位起伏、光强闪烁等一系列湍流效应现象,严重制约光电系统的性能,是造成天文观测困难的主要原因.大气折射率结构常数C_(n)^(2)廓线是评估大气湍流效应的重要参数.本文归纳了几种有代表性的C_n~2廓线模式,提出了修正的CLEAR I夜晚模式;分析了高美古、拉萨、大柴旦、茂名、荣成等5个实验点探空测量数据,给出了5个实验点算术平均拟合的C_(n)^(2)廓线公式;计算了各模式和测量数据在波长为0.5μm时的大气相干长度r0、视宁度εFWHM、等晕角θ0、相干时间τ0、等效高度h和等效风速V等大气光学参数以及各大气层C_(n)^(2)递减率和不同大气层湍流贡献百分比.重点对H-V(5/7)模式的存疑、C_(n)^(2)廓线模式采用的平均方法、低平流层C_(n)^(2)是否具有统一的递减率等问题进行讨论并给出答案.

关键词：大气光学湍流修正的CLEAR I夜晚模式 5个实验点C_(n)^(2)廓线公式 H-V(5/7)模式的存疑

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拉萨光学湍流探空测量与模式分析

光学学报 2020年第6期40卷 12-19页

作者：韩亚娟吴晓庆罗涛苏昶东青春吴骕杨期科张坤中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230031

利用自行研制的湍流气象探空仪,对西藏拉萨的温度、风速、风向等常规气象参数廓线和C2n廓线进行探测。分析了湍流强度和常规气象参数随高度的变化趋势。比较了夜晚和早晨的湍流特征,发现8~15km处两者均出现强湍流层,且8km以上早晨的湍... 详细信息

利用自行研制的湍流气象探空仪,对西藏拉萨的温度、风速、风向等常规气象参数廓线和C2n廓线进行探测。分析了湍流强度和常规气象参数随高度的变化趋势。比较了夜晚和早晨的湍流特征,发现8~15km处两者均出现强湍流层,且8km以上早晨的湍流强度大于夜晚的湍流强度。同时基于Hufnagel-Vally 5/7模式,利用探空数据拟合得到符合拉萨湍流特征的拉萨C2n经验模式。对此经验模式进行统计分析,结果进一步证明拉萨C2n经验模式能有效估算拉萨的湍流强度。最后,将拉萨与高美谷的探空数据进行对比分析,发现拉萨的风速较小对天文观测有利,但湍流强度较强对天文观测有一定影响。该研究为后续拉萨湍流廓线和天文台选址的研究提供了参考,并为光电工程的应用提供了技术支持。

关键词：大气光学光学湍流湍流廓线探空测量拉萨

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基于MAD光流计算近地面大气光学湍流参数

光学学报 2022年第24期42卷 45-54页

作者：郭一鸣吴晓庆青春刘庆王志远杨期科胡晓丹中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 先进激光技术安徽省实验室安徽合肥230037

提出一种基于绝对中位值偏差(MAD)的光流计算方法,并用于计算近地面大气湍流折射率结构常数Cn2。通过光流计算捕捉望远镜系统拍摄的前后多帧目标图像的抖动信息,得到传输路径上的到达角起伏方差均值,从而估算近地面大气湍流折射率结构... 详细信息

提出一种基于绝对中位值偏差(MAD)的光流计算方法,并用于计算近地面大气湍流折射率结构常数Cn2。通过光流计算捕捉望远镜系统拍摄的前后多帧目标图像的抖动信息,得到传输路径上的到达角起伏方差均值,从而估算近地面大气湍流折射率结构常数。通过在合肥市进行了为期6天的观测实验,将模型估计的Cn2均值与观测路径上温度脉动仪的实测结果进行充分对比,最终得到估算值与实测值的平均偏差(BIAS)、方均根误差(RMSE)、相关系数分别为0.0004、0.2708、0.7930,充分证明所提方法可以有效估算近地面大气湍流折射率结构常数,为基于图像反演大气湍流参数提供参考。

关键词：大气光学 MAD光流计算湍流到达角起伏方差大气湍流折射率结构常数

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近地面风速湍流内尺度的直接测量

光学学报 2022年第12期42卷 66-73页

作者：张世泰吴晓庆吴骕韩亚娟郭一鸣苏昶东杨期科中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230026

利用单通道恒温热线仪获取采样频率为4000 Hz的风速脉动数据,得到包括含能区、惯性子区以及耗散区的完整风速脉动功率谱。基于功率谱分析法得到近地面大气风速湍流内尺度和湍流动能耗散率随时间的变化规律,分析湍流内尺度和湍流动能耗... 详细信息

利用单通道恒温热线仪获取采样频率为4000 Hz的风速脉动数据,得到包括含能区、惯性子区以及耗散区的完整风速脉动功率谱。基于功率谱分析法得到近地面大气风速湍流内尺度和湍流动能耗散率随时间的变化规律,分析湍流内尺度和湍流动能耗散率与大气稳定度的相关性,并与三维超声风速计的测量结果进行比较。结果表明:近地面湍流动能耗散率在10^(-4)~10-1 m^(2)/s^(3)之间,内尺度在10^(-3)~10^(-2) m之间;当大气处于稳定条件时,湍流平均动能耗散率为0.0146 m^(2)/s^(3),平均内尺度为0.0089 m;当大气处于不稳定条件时,湍流平均动能耗散率为0.0592 m^(2)/s^(3),平均内尺度为0.0077 m。由于功率谱分析法是直接测量湍流内尺度,因此计算的内尺度最为准确。

关键词：大气光学湍流内尺度湍流动能耗散率大气稳定度功率谱热线风速仪超声风速仪

数字轻戒断：青年数字行为的调适与日常生活重塑

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中国青年研究 2025年第1期 44-52页

作者：金一凡杨小雅武汉大学新闻与传播学院

在数字化生存的背景下，数字戒断成为青年认可的生活方式，延伸出多种行为实践，不约而同地指向了数字极简的生活模式。既有研究多从行为模式和文化意义的角度探讨数字戒断何以实现，但对青年在戒断过程中的主体性感知缺乏深入阐释。围... 详细信息

在数字化生存的背景下，数字戒断成为青年认可的生活方式，延伸出多种行为实践，不约而同地指向了数字极简的生活模式。既有研究多从行为模式和文化意义的角度探讨数字戒断何以实现，但对青年在戒断过程中的主体性感知缺乏深入阐释。围绕社交媒体中的轻戒断实践，本文沿袭福柯关于自我技术的理论脉络，揭示了数字轻戒断作为一种新型自我技术，如何通过调控数字行为重建生命意义并促使伦理主体的转化与重塑。然而，当前的数字轻戒断仍停留在非制度性的规范化尝试层面，是一种调和人与技术关系的反思性实践，能否发展为一种稳定的惯习尚需更多时间的观察。

关键词：数字轻戒断自我技术数字化生存青年群体

基于SCARA的柔性葡萄采摘机械臂设计与试验

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农机化研究 2025年第1期47卷 72-78,86页

作者：杨语录李长勇新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047

针对现今葡萄种植环境狭小且复杂、常见关节型机械臂空间运动灵活度较小和避障能力较弱等问题,为了适应葡萄植株下层枝叶较少、障碍物较少,上层枝叶较多、障碍物较多的特点,设计并开发一款基于SCARA的柔性葡萄采摘机械臂,其底部为SCARA... 详细信息

针对现今葡萄种植环境狭小且复杂、常见关节型机械臂空间运动灵活度较小和避障能力较弱等问题,为了适应葡萄植株下层枝叶较少、障碍物较少,上层枝叶较多、障碍物较多的特点,设计并开发一款基于SCARA的柔性葡萄采摘机械臂,其底部为SCARA机械臂,上部为柔性机械臂部分;同时,设计了SCARA与柔性机械臂的协调运动控制系统。通过分析机械臂的机械结构和工作原理确定机械臂的末端空间位置和机械臂的运动学关系,利用MatLab绘制其工作空间,并绘制柔性机械臂在随机两个空间点运动的轨迹、速度、加速度图,从而实现SCARA机械臂与柔性机械臂的运动控制。

关键词：采摘柔性机械臂运动空间运动学求解 SCARA机械臂葡萄

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青年发展型城市环境指数测度及空间差异分析

生态经济 2025年第1期41卷 123-131页

作者：王凤科吴琴琴河南科技大学商学院河南洛阳471023

基于国家45个青年发展型试点城市的宏观数据,构建青年发展型城市环境指数测度指标体系。采用EM-TOPSIS模型测度各城市的维度得分以及综合水平,使用变异系数法测量四大地区内城市的环境指数差异,结合地理探测器来探测七大环境因子的空间... 详细信息

基于国家45个青年发展型试点城市的宏观数据,构建青年发展型城市环境指数测度指标体系。采用EM-TOPSIS模型测度各城市的维度得分以及综合水平,使用变异系数法测量四大地区内城市的环境指数差异,结合地理探测器来探测七大环境因子的空间分异解释和驱动能力。结果显示:生活环境的评价均分最高,其次是规划环境,就业环境评价均分最低;四大地区内部城市在各维度表现上具有一定的差异性,其中西部和东部地区差异性最大,部分城市在各环境指数间具有明显的不平衡性;通过计算,将45个城市划分为高水平、中等水平、低水平等级;在因子与交互探测上,健康环境因子和就业环境因子的解释能力最强,其次是规划环境因子和经济环境因子,且两因子间的交互驱动力都强于各个单因子的驱动力。

关键词：青年发展型城市环境指数 EM-TOPSIS模型地理探测器空间差异

基于国土空间变化的湖北省生境质量时空演变特征研究

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水土保持研究 2025年第1期32卷 379-388页

作者：陈晓杰张长城黄隆杨武汉商学院旅游管理学院湖北省地质局武汉水文地质工程地质大队重庆大学公共管理学院

[目的]探究国土空间变化对生境质量的响应机制，为国土空间规划和生态环境保护提供依据。[方法]以湖北省为研究对象，基于2000—2020年的土地利用数据，运用InVEST模型评估生境质量的时空演变特征，从三生空间的视角研究了区域生境质量... 详细信息

[目的]探究国土空间变化对生境质量的响应机制，为国土空间规划和生态环境保护提供依据。[方法]以湖北省为研究对象，基于2000—2020年的土地利用数据，运用InVEST模型评估生境质量的时空演变特征，从三生空间的视角研究了区域生境质量对国土空间类型转变的响应程度。[结果](1)湖北省20年间国土空间利用强度逐年升高，国土空间类型转换中生产空间向生态空间转化面积最多，占比3.86%。(2)生境质量退化指数逐渐增长，生境退化度逐期升高；平均生境质量在时间分布上呈先升高后降低再升高的波动变化趋势，在空间分布上总体表现为“西北高，东南低”的空间格局。(3)生境质量下降的国土空间类型主要发生在生态空间向生产空间和生活空间的转变，以及生产空间向生活空间的转变，即生态空间的增加有助于改善区域生境质量，而生活空间的增多则会降低区域生境质量。[结论]2000—2020年湖北省生境质量受国土空间变化影响较大，关注国土空间类型转变，严格控制建设用地规模，可为合理制定国土空间规划和生态保护实践提供理论参考。

关键词：国土空间时空演变规律生境退化度生境质量湖北省