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大气粒子多角度散射特性测量技术研究进展

量子电子学报 2020年第4期37卷 477-496页

作者：胡帅刘磊刘西川高太长国防科技大学气象海洋学院江苏南京211101 国防科技大学电磁环境效应与光电工程国家级重点实验室江苏南京211101

大气粒子多角度散射特性包括散射函数及散射相矩阵(也称"M¨ueller矩阵"),两者不仅是辐射传输模拟的基本输入参数,同时也是大气粒子微物理性质的载体。由于其基础性地位,大气粒子多角度散射特性测量技术一直是大气科学领域的研究热点。... 详细信息

大气粒子多角度散射特性包括散射函数及散射相矩阵(也称"M¨ueller矩阵"),两者不仅是辐射传输模拟的基本输入参数,同时也是大气粒子微物理性质的载体。由于其基础性地位,大气粒子多角度散射特性测量技术一直是大气科学领域的研究热点。对大气粒子散射函数及M¨ueller矩阵测量技术的研究现状进行了综述,主要内容包括以下四个方面:(1)从大气粒子微物理特征的不确定性、数值计算方法的局限性和复杂性出发,分析了大气粒子光散射研究中存在的困难,指出发展大气粒子散射函数及Müeller矩阵测量技术的必要性;(2)概述了可见近红外波段的多角度散射观测技术研究现状,将可见近红外波段测量仪器分平面旋转接收型、固定接收型和镜面反射型三类,重点讨论了不同设计方案的优缺点;(3)介绍了基于微波比拟技术测量单粒子散射特性的研究现状及其优势和劣势;(4)总结了多角度散射特性测量技术研究中存在的问题,并展望了多角度散射测量技术的发展方向。本工作可为后续的大气粒子光散射测量技术研究提供一定参考。

关键词：大气光学大气粒子多角度散射特性测量技术光散射

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飞秒激光成丝诱导形成水凝物的机理研究进展

红外与激光工程 2019年第4期48卷 102-107页

作者：曾庆伟高太长刘磊刘西川胡帅张克瑾陈鸣国防科技大学气象海洋学院中国人民解放军31110部队

近些年,飞秒激光成丝诸多非线性效应及其潜在应用逐渐成为超短脉冲激光领域研究的重要方向之一。飞秒激光成丝诱导水汽凝结、降雪和破碎冰晶二次增长等方面的探索研究,为人类寻找主动控制天气的新技术指明了方向,具有重要的科学意义和... 详细信息

近些年,飞秒激光成丝诸多非线性效应及其潜在应用逐渐成为超短脉冲激光领域研究的重要方向之一。飞秒激光成丝诱导水汽凝结、降雪和破碎冰晶二次增长等方面的探索研究,为人类寻找主动控制天气的新技术指明了方向,具有重要的科学意义和应用前景。首先,重点分析梳理了飞秒激光成丝诱导形成水凝物的观测和机理研究进展;然后,讨论了飞秒激光诱导水凝物形成机理研究中尚待解决的关键科学问题,以及对该领域未来发展方向做了展望。

关键词：超短激光飞秒激光成丝激光诱导降雪人工影响天气

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基于微波链路的天气雷达降水场校准方法

气象 2023年第2期49卷 157-169页

作者：张鹏刘西川周则明宋堃杨平吕陆军工程大学教研保障中心南京210014 国防科技大学气象海洋学院长沙410005

为减小天气雷达反演降水场与地面实际降水的偏差,提出了利用贴近地面的微波链路对天气雷达降水场实施校准的方法,包括变分校准法、卡尔曼滤波校准法、平均校准法和克里金校准法。为验证校准效果,在两次不同类型的实际降水过程中,利用两... 详细信息

为减小天气雷达反演降水场与地面实际降水的偏差,提出了利用贴近地面的微波链路对天气雷达降水场实施校准的方法,包括变分校准法、卡尔曼滤波校准法、平均校准法和克里金校准法。为验证校准效果,在两次不同类型的实际降水过程中,利用两条微波链路,对S波段天气雷达反演的降水场进行了校准,校准结果与地面雨量计实测值进行了比较,结果表明:四种校准方法均取得了一定的校准效果,改善了降水过程Ⅰ中强降水的低估问题和过程Ⅱ中弱降水的高估问题。校准后的雨强分布与雨量计测值的一致性得到提升,统计误差明显降低,改善程度由高至低依次为平均误差、均方根误差、平均绝对误差。综合各种校准方法在两次降水过程中的表现,克里金校准法的效果相对较好,变分校准法和平均校准法的效果优于卡尔曼滤波校准法。对平均误差和均方根误差改善幅度最大的是克里金校准法,对平均绝对误差改善幅度最大的为变分校准法。平均校准法和卡尔曼滤波校准法得到的校准因子为某一时次的区域平均校准因子,而克里金校准法和变分校准法能够得到随时间和空间位置变化的校准因子场。研究结果表明微波链路是校准雷达降水场的有效手段。

关键词：定量测量降水校准微波链路天气雷达

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球载云降水粒子探测器研究现状及进展

地球科学进展 2020年第7期35卷 704-714页

作者：王鹏刘磊刘西川胡帅赵世军姬文明高太长国防科技大学气象海洋学院江苏南京211101 电磁环境效应与光电工程国家级重点实验室江苏南京211101

准确观测云和降水的微物理特征是理解云降水物理过程的关键。由气象气球搭载测量仪器升空进行现场探测是获取云和降水粒子微物理特征的有效方式,其作为机载云降水粒子测量设备的补充手段,在现场测量中发挥着越来越重要的作用。根据现有... 详细信息

准确观测云和降水的微物理特征是理解云降水物理过程的关键。由气象气球搭载测量仪器升空进行现场探测是获取云和降水粒子微物理特征的有效方式,其作为机载云降水粒子测量设备的补充手段,在现场测量中发挥着越来越重要的作用。根据现有球载云降水粒子探测器工作原理的差异,将其分为碰撞取样式、直接成像式、光学散射式、光强衰减式和电荷测量式探测器。总结了典型仪器的工作原理、关键技术和主要优缺点;简要介绍了其在云层精细结构获取、云参数遥感方法建立、云降水物理过程研究和参数化以及雷暴云的科学观测等方面的应用;最后,对球载云降水粒子探测器的发展趋势进行了展望,为开展相关技术研究和设备研制提供参考。

关键词：云粒子降水粒子原位测量视频探空仪球载测量仪器

基于实测雨滴谱数据的微波链路和天气雷达降水估计关系研究

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气象 2021年第7期47卷 843-853页

作者：张鹏刘西川周则明宋堃杨平吕陆军工程大学教研保障中心南京210014 国防科技大学气象海洋学院长沙410005

利用南京地区连续两年夏季的实测雨滴谱数据,分析了雨滴谱和降水特征,区分降水类型计算了微波链路衰减系数与雨强的关系(雨衰关系)和雷达反射率因子与雨强(Z-R)的关系,所得关系与ITU-R雨衰模型和常用Z-R关系均有差异,其中对流性降水中的... 详细信息

利用南京地区连续两年夏季的实测雨滴谱数据,分析了雨滴谱和降水特征,区分降水类型计算了微波链路衰减系数与雨强的关系(雨衰关系)和雷达反射率因子与雨强(Z-R)的关系,所得关系与ITU-R雨衰模型和常用Z-R关系均有差异,其中对流性降水中的Z-R关系为Z=161.63R^(1.55),层状云降水中为Z=227.23R^(1.53)。在两次不同类型降水过程中利用微波链路和天气雷达反演降水,结果表明:使用ITU-R雨衰关系反演降水存在高估层状云降水、低估对流性降水的问题,使用常用Z-R关系反演降水存在明显低估降水的问题,而使用雨滴谱计算的雨衰关系和Z-R关系反演的降水与雨量计实测降水更加一致,平均绝对误差降低,相关性明显提高。说明使用实测雨滴谱数据计算得到的本地化的雨衰关系和雷达Z-R关系,能够提升定量测量降水的准确性。

关键词：雨衰关系 Z-R关系雨滴谱定量测量降水微波链路天气雷达

农户信贷市场的正规部门与非正规部门:替代还是互补?

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经济研究 2014年第11期49卷 145-158,188页

作者：刘西川杨奇明陈立辉浙江理工大学经济管理学院邮政编码310018 北京大学国家发展研究院邮政编码100871 浙江大学中国农村发展研究院邮政编码310058

基于2013年浙江省987尸农户调查数据,本文采用四元probit模型在同时控制住农户信贷需求及另一个部门信贷供给影响的基础上,实证考察农户信贷市场中正规与非正规部门之间的关系。研究发现:(1)正规部门与非正规部门存在互补关系,且这种关... 详细信息

基于2013年浙江省987尸农户调查数据,本文采用四元probit模型在同时控制住农户信贷需求及另一个部门信贷供给影响的基础上,实证考察农户信贷市场中正规与非正规部门之间的关系。研究发现:(1)正规部门与非正规部门存在互补关系,且这种关系在贷款对象为富裕群体时更加明显。(2)互补关系具体体现在农户同时参与正规与非正规两个信贷部门,两个部门同时提供生产性贷款与消费性贷款以及共同支持某一借款者。(3)两个部门实现互补的内在原因是它们各具比较优势,且能够策略性地利用对方行为所反映出的信息来制定贷款决策。上述发现为认识农户信贷市场部门之间的关系,并在此基础上设计、完善相关农村信贷政策提供了新的思路和经验证据。

关键词：农户信贷市场正规部门非正规部门互补关系四元probit模型

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近红外波段凝结核性质对雨滴散射特性的影响

气象科学 2010年第1期30卷 42-47页

作者：刘西川高太长韩小冬解放军理工大学气象学院解放军94923部队气象台

用M ie散射理论,在已知大气气溶胶粒子的折射率基础上,计算并讨论大气气溶胶以及在其上凝结形成的雨滴的散射相函数、散射效率因子等散射特性。结果表明,对流层中气溶胶粒子的散射能力依次为水滴,冰晶,海洋性粒子,沙尘性粒子,水溶性粒子... 详细信息

用M ie散射理论,在已知大气气溶胶粒子的折射率基础上,计算并讨论大气气溶胶以及在其上凝结形成的雨滴的散射相函数、散射效率因子等散射特性。结果表明,对流层中气溶胶粒子的散射能力依次为水滴,冰晶,海洋性粒子,沙尘性粒子,水溶性粒子,煤烟。对于在可溶性核上凝结形成的雨滴,海洋性核的散射能力强于水溶性核的散射能力。由不可溶性核凝结形成雨滴的散射能力依次为煤烟核、冰晶核和沙尘性核。纯水雨滴的散射能力介于沙尘性核和冰晶核之间,强于海洋性核。该结论可以为光学测雨仪器在不同地区条件下的参数设置提供依据。

关键词：凝结核雨滴散射效率因子散射相函数

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智能手机参与大气探测的研究进展与展望

地球科学进展 2018年第12期33卷 1223-1236页

作者：刘西川高太长贺彬晟刘磊印敏宋堃国防科技大学气象海洋学院江苏南京211101

随着智能手机及嵌入式传感器的发展和普及,出现了公众利用智能手机探测大气环境参数的非专业探测手段,无需额外专用仪器,具有硬件成本低、时空分辨率高、时空覆盖广等优点,成为专业大气探测的有效补充。在气象业务、科研和公众服务等领... 详细信息

随着智能手机及嵌入式传感器的发展和普及,出现了公众利用智能手机探测大气环境参数的非专业探测手段,无需额外专用仪器,具有硬件成本低、时空分辨率高、时空覆盖广等优点,成为专业大气探测的有效补充。在气象业务、科研和公众服务等领域具有广阔的应用前景。目前我国在非专业大气探测方面的研究较少,为了充分发挥这一非专业探测手段的效能,在分析现有智能手机及嵌入式传感器技术现状的基础上,重点介绍了智能手机应用于降水、气温、气压、气溶胶和辐射等参数测量的技术现状,提出应该从加强机理研究、挖掘可用信源、数据质量控制、大数据处理技术以及与业务、科研、服务的匹配衔接等方面开展研究,推动智能手机参与大气探测的研究与应用。

关键词：智能手机嵌入式传感器参与感知大气探测

村级发展互助资金实行分期还款有利于其信贷风险控制吗?——基于5省160个样本村的调查数据

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世界农业 2019年第12期 27-35,133,134页

作者：刘西川李渊浙江理工大学经济管理学院

村级发展互助资金在为穷人提供金融服务时借鉴了小额信贷原则以控制信贷风险,其中的分期还款机制更是得到了理论研究的普遍认可,但缺乏实证研究的检验。本文基于5省160个样本村互助资金的调查数据,运用倾向得分匹配法实证检验了村级发... 详细信息

村级发展互助资金在为穷人提供金融服务时借鉴了小额信贷原则以控制信贷风险,其中的分期还款机制更是得到了理论研究的普遍认可,但缺乏实证研究的检验。本文基于5省160个样本村互助资金的调查数据,运用倾向得分匹配法实证检验了村级发展互助资金实行分期还款对其信贷风险的影响。研究发现,村级发展互助资金实行分期还款有利于降低其不良贷款率。为此,应当在村级发展互助资金中大力推行分期还款机制,从而有助于实现信贷资金的良性循环。

关键词：村级发展互助资金分期还款信贷风险 PSM模型