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The Earth Summit Mission-2022:Successful ozone soundings contribute to source identification in the north *** region

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Journal of Environmental Sciences 2024年第2期136卷 412-421页

作者： Jinqiang Zhang Chunxiang Ye Yuejian Xuan Zhixuan Bai Weili Lin Dan Li Lingkun Ran Baofeng Jiao YaomingMa Weiqiang Ma Nan Yao Yunshu Zeng daren lv Tong Zhu Key Laboratory of Middle Atmosphere and Global Environment Observation Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China College of Environmental Sciences and Engineering Center for Environment and HealthPeking UniversityBeijing 100871China Key Laboratory of Ecology and Environment in Minority Areas(Minzu University of China) National Ethnic Affairs CommissionBeijing 100081China Key Laboratory of Cloud-Precipitation Physics and Severe Storms Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Land-Atmosphere Interaction and Its Climatic Effects Group State Key Laboratory of Tibetan Plateau Earth SystemResources and Environment(TPESRE)Institute of Tibetan Plateau ResearchChinese Academy of SciencesBeijing 100101China College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China College of Atmospheric Science Lanzhou UniversityLanzhou 730000China National Observation and Research Station for Qomolongma Special Atmospheric Processes and Environmental Changes Dingri 858200China Kathmandu Center of Research and Education Chinese Academy of SciencesBeijing 100101China China-Pakistan Joint Research Center on Earth Sciences Chinese Academy of SciencesIslamabad 45320Pakistan Electronic Engineering College Chengdu University of Information TechnologyChengdu 610225China

As part of“The Earth Summit Mission-2022”during the second Tibetan Plateau Scientific Expedition and Research(STEP)in April and May 2022,we conducted the ozone sounding experiment(an ozonesonde mated to a radiosonde)at *** Base Camp(MQBC;86.85°E,28.14°N;5200 m),a location at an extremely high altitude.A total of ten sounding profiles were obtained between April 30 and May 06,2022,of which seven profiles were above35 km in altitude,with a maximum detection altitude up to 39.0 *** study presents the temporal variation and vertical distributions of atmospheric temperature,humidity,and ozone during the MQBC *** averaged ozone concentration was high(68.3 ppbv)at the surface and then increased smoothly until peaking(~110 ppbv)in the middle troposphere(approximately 10 km),and afterward,the ozone concentration increased rapidly from the upper troposphere to a maximum of~10 ppmv at~30 *** enhanced ozone concentration in the middle troposphere was associated with the blocking high pressure,and transport from the southern flank of the Himalayas occurred during the campaign *** average total ozone column was 291.9±21.4 DU for the seven profiles exceeding 35km in *** ozonesonde measurements were also compared with the vertical ozone profiles retrieved from the space-borne ozone products from the Microwave Limb Sounder(MLS)onboard the Aura satellite and the Atmospheric Infrared Sounder(AIRS)onboard the Aqua satellite.

关键词： Ozone soundings Mt.Qomolangma Vertical ozone structure Ozone source Satellite data

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星载全极化微波辐射计海面风向反演仿真研究

遥感技术与应用 2014年第3期29卷 386-393页

作者：张勇吕达仁中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100039 北京市应用气象研究所北京100029

全极化微波辐射计是一种可以测量海面辐射全部4个Stokes参数的新型被动遥感仪器,是测量海面风场、尤其是海面风向的新手段。介绍了国际首台全极化微波辐射计WindSat的海面风向信号谐波特征,在分析风向反演180°模糊度现象的成因基础之上... 详细信息

全极化微波辐射计是一种可以测量海面辐射全部4个Stokes参数的新型被动遥感仪器,是测量海面风场、尤其是海面风向的新手段。介绍了国际首台全极化微波辐射计WindSat的海面风向信号谐波特征,在分析风向反演180°模糊度现象的成因基础之上,提出了利用WindSat能够进行前—后向双视扫描的优势去除风向反演180°模糊度问题的思路;通过构建海面风场仿真场景,在WindSat模拟亮温数据中加入高斯白噪声后,使用最大似然估计法和中值滤波技术开展了海面风向反演。比较和分析了使用WindSat前向刈幅和WindSat前—后向刈幅观测数据的风向反演结果。结果表明:由于能够有效去除风向反演180°模糊度,使用前—后向刈幅观测数据的风向反演精度要明显优于仅仅使用前向刈幅的反演结果。

关键词：全极化微波辐射计海面风向反演仿真

一种基于海面背景的WindSat极化通道替代定标方法研究

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遥感技术与应用 2014年第5期29卷 727-734页

作者：张勇吕达仁中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 北京市应用气象研究所北京100029

凭借能够测量海面辐射全部4个Stokes参数的能力,全极化微波辐射计成为测量海面风场的一种新手段。由于风向信号仅仅只有几K甚至更小的振幅,故对全极化微波辐射计极化通道的定标精度要求颇高。使用WindSat实测亮温及其海面参数匹配数据集... 详细信息

凭借能够测量海面辐射全部4个Stokes参数的能力,全极化微波辐射计成为测量海面风场的一种新手段。由于风向信号仅仅只有几K甚至更小的振幅,故对全极化微波辐射计极化通道的定标精度要求颇高。使用WindSat实测亮温及其海面参数匹配数据集,基于海面风向信号的谐波特征,对WindSat极化通道亮温的定标偏差和仪器噪声进行了计算和分析。研究结果表明:WindSat的10.7、18.7和37.0GHz这3个频率的极化通道均存在明显的定标偏差,并且该定标偏差会随着升轨和降轨、前向刈幅和后向刈幅等不同观测模态发生变化。另外,WindSat极化通道的仪器噪声较小,其中T3的仪器噪声在0.2K以内,T4的仪器噪声在0.1K以内。

关键词：替代定标 WindSat 极化通道

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几种海水微波复介电常数模型的比较和分析

遥感技术与应用 2014年第2期29卷 212-218页

作者：张勇孙强吕达仁中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 北京应用气象研究所北京100029

海水的复介电常数是计算海面发射率的重要输入参数之一。迄今为止,已经发布了许多经典的海水复介电常数计算模型,并被广泛应用在星载微波海洋遥感领域。首先回顾了经典的海水微波复介电常数模型,指出了它们的主要性能特点和彼此之间的差... 详细信息

海水的复介电常数是计算海面发射率的重要输入参数之一。迄今为止,已经发布了许多经典的海水复介电常数计算模型,并被广泛应用在星载微波海洋遥感领域。首先回顾了经典的海水微波复介电常数模型,指出了它们的主要性能特点和彼此之间的差异;接着,使用卫星观测数据以及相匹配的大气海洋环境产品,通过比对模型计算亮温和卫星实测亮温,分析了当前5个海水微波复介电常数模型的计算准确度。结果表明:Fastem5中的海水微波复介电常数模型计算准确度相对较高,运行速度较快。

关键词：海水复介电常数模型微波

结合Ka和X波段双偏振雷达对北京一次锋面降雪过程雪带的观测分析

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大气科学 2021年第5期45卷 931-942页

作者：武静雅毕永恒孙强吕达仁中国科学院大气物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029

本文设计了中国科学院大气物理研究所位于同一观测站内的一部单发双收Ka波段双偏振雷达和一部双发双收X波段双偏振雷达高效结合观测的方法,并首次将Ka和X波段双偏振雷达结合应用在降雪过程的观测中,对2019年2月14日锋面气旋系统在北京... 详细信息

本文设计了中国科学院大气物理研究所位于同一观测站内的一部单发双收Ka波段双偏振雷达和一部双发双收X波段双偏振雷达高效结合观测的方法,并首次将Ka和X波段双偏振雷达结合应用在降雪过程的观测中,对2019年2月14日锋面气旋系统在北京地区降雪过程中雪带的形成、发展、消亡过程的宏微观结构进行了分析。结果表明,雪带的垂直结构符合以往对层状云垂直分层的物理认识,类似但不同于雨带由凝结增长层、丛集层、淞附层、融化层组成的四层结构,雪带只包含由上层“播种”至下层的冰晶形成的凝结增长层、丛集层和淞附层三层。由于各层水平风速不同,雪带的三层结构并非垂直排列。多个雪带不断生成发展维持降雪,直至冰晶凝结生长层变空,云从冰晶凝结生长层分裂为多层云后各自消散。证明了Ka和X波段双偏振雷达结合的必要性和高效性,丰富了对锋面气旋系统雪带的认识,补充了Ka波段和X波段雷达对降雪的观测研究。

关键词： Ka和X波段双偏振雷达同步观测锋面气旋系统雪带结构

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大气气溶胶散射相函数反演算法

红外与激光工程 2012年第11期41卷 3050-3054页

作者：韩永饶瑞中王英俭吕达仁南京大学大气科学学院江苏南京210093 中国科学院安徽光学精密机械研究所.安徽合肥230031 中国科学院大气物理研究所北京100093

大气气溶胶是地气系统的重要组成部分,是大气辐射、战场环境和气候变化等的重要影响因子之一,历来受到人们的广泛关注。为了探求气溶胶对高能激光传输时能量的衰减效应,建立气溶胶散射相函数反演算法就变得十分必要。以合肥地区为例,利... 详细信息

大气气溶胶是地气系统的重要组成部分,是大气辐射、战场环境和气候变化等的重要影响因子之一,历来受到人们的广泛关注。为了探求气溶胶对高能激光传输时能量的衰减效应,建立气溶胶散射相函数反演算法就变得十分必要。以合肥地区为例,利用已有的商用仪器积分浊度计(TSI-3563)和太阳辐射计(PGS-100)实际测量的气溶胶散射特性和光学厚度,给出波长为0.55μm的气溶胶散射相函数的反演结果。并根据误差传递理论通过计算分析确定最终的反演误差约在12.8%。该研究将丰富气溶胶光学特性的研究手段,为相关光学工程建设提供参考。

关键词：气溶胶反演算法散射相函数积分浊度计太阳辐射计

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短临交互预报系统VIPS设计开发与应用

气候与环境研究 2010年第5期15卷 571-578页

作者：苏德斌孙成云余东昌李青春吕达仁北京市气象局北京100089 中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测开放实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049 中国气象局北京城市气象研究所北京100089

介绍了短时临近交互预报系统VIPS(Very-short-range Interactive Prediction System)的设计理念、开发思路及其功能实现。该系统设计基于开放理念,采用Java语言及开源软件,可跨平台运行,便于系统的开发及升级维护。以开源地理信息软件Op... 详细信息

介绍了短时临近交互预报系统VIPS(Very-short-range Interactive Prediction System)的设计理念、开发思路及其功能实现。该系统设计基于开放理念,采用Java语言及开源软件,可跨平台运行,便于系统的开发及升级维护。以开源地理信息软件OpenMap为核心,将丰富的实况探测资料(如区域雷达资料、自动站资料、闪电定位资料)、雷达外推预报和风暴追踪产品及0～6小时数值预报产品与精细的地理信息以图层形式进行叠加,可对风暴的发生、发展在短时临近时间段内进行综合分析。基于对短时临近预报相关实况探测资料及短时临近预报产品的综合分析,可实现预警产品的人机交互快速编辑、制作精细化的预警产品并快速分发,满足了北京奥运会气象预警制作发布及现场服务等需求。

关键词：短时临近交互预警 OpenMap VIPS

亚印太交汇区低纬上空不同层次大气臭氧的时空变化分析

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云南大学学报（自然科学版） 2011年第2期33卷 179-186页

作者：李琼郭世昌刘煜吕达仁段雪梅苏锦兰李慧晶湖南省人工影响天气办公室湖南长沙410007 云南大学大气科学系云南昆明650091 中国气象科学研究院北京100081 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室(LAGEO) 北京100029

利用ECMWF 195709～200208共45 a的多层臭氧质量混合比月平均资料,详细分析了亚印太交汇区(AIPO)低纬地带上空平流层、对流层各层次上臭氧浓度的分布特征.结果表明:①区域上空对流层、平流层及臭氧总量大尺度特征均显著,纬度带分布特征... 详细信息

利用ECMWF 195709～200208共45 a的多层臭氧质量混合比月平均资料,详细分析了亚印太交汇区(AIPO)低纬地带上空平流层、对流层各层次上臭氧浓度的分布特征.结果表明:①区域上空对流层、平流层及臭氧总量大尺度特征均显著,纬度带分布特征明显;②对流层和平流层臭氧各个季节变化趋势相反,平流层臭氧和臭氧总量各个季节变化趋势一致;同一层次夏季臭氧浓度变化趋势与其他3个季节变化趋势相反;③区域上空20～3 hPa是臭氧浓度的高值区,50～30 hPa臭氧平均变化幅度最大;④对流层臭氧距平变化在整个高度上较为一致,正、负距平随季节绕赤道做南、北半球摆动,且存在季节性突变;⑤赤道上空有明显从平流层上层随季节逐渐往较低层传播的臭氧正负距平现象.

关键词：臭氧质量混合比亚印太交汇区 EOF分析垂直积分

Recent research progress on airbreathing aero-engine control algorithm

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Propulsion and Power Research 2022年第1期11卷 1-57页

作者： Chengkun lv Juntao Chang Wen Bao daren Yu Harbin Institute of Technology Heilongjiang150001China

Airbreathing aero-engines are regarded as excellent propulsion devices from ground takeoff to hypersonic flight,and require control systems to ensure their efficient and safe ***,the present paper aims to provide a summary report of recent research progress on airbreathing aero-engine control to help researchers working on this ***,five control problems of airbreathing aero-engines are classified:uncertainty problem,multiobjective and multivariable control,fault-tolerant control,distributed control system,and airframe/propulsion integrated control ***,the research progress of aircraft gas turbine engine modelling,linear control,nonlinear control,and intelligent control is reviewed,and the advantages and disadvantages of various advanced control algorithms in aircraft gas turbine engines is ***,several typical hypersonic flight tests are investigated,and the modelling and control issues of dual-mode scramjet are ***,modelling,mode transition control and thrust pinch control for turbine-based combined cycle engines are ***,significant hypersonic airframe/propulsion integrated system control is ***,the study provides specific control research topics that require attention on airbreathing aero-engines.

关键词： Airbreathing aeroengine Control Aircraft gas turbine engine Dual-mode scramjet Combined cycle engine Hypersonic airframe/propulsion integrated system