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临近空间大气环境落球探测中的科氏力影响

空间科学学报 2022年第1期42卷 103-116页

作者：范志强盛峥赵增亮周育锋张义生江军中国人民解放军61540部队北京100029 地理信息工程国家重点实验室西安710054 国防科技大学气象海洋学院长沙410073

气象火箭落球探测技术是临近空间大气环境探测的重要方法。在落球探测数据处理过程中,通常忽略科氏力项的影响。本文利用经验预报模式构建落球探测正演仿真模型,并根据落球探测原理建立参数反演模型,在此基础上仿真模拟了落球探测数据... 详细信息

气象火箭落球探测技术是临近空间大气环境探测的重要方法。在落球探测数据处理过程中,通常忽略科氏力项的影响。本文利用经验预报模式构建落球探测正演仿真模型,并根据落球探测原理建立参数反演模型,在此基础上仿真模拟了落球探测数据处理过程中忽略科氏力项对大气参数反演精度的影响。在95~100 km高度范围内,忽略科氏力项将引起温度、密度、纬向风和经向风等大气参数较大反演误差,其误差特性随探测点纬度、各方向初始速度等呈现不同的变化规律,之后反演误差将随高度下降而逐渐下降。当高度下降至约70 km时科氏力项带来的影响基本可以忽略不计。研究结果表明在临近空间大气环境落球探测数据处理过程中不能忽略科氏力项的影响。本文结果对提高落球探测大气参数反演精度具有重要的参考价值。

关键词：临近空间落球探测大气参数反演科氏力误差评估

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飞机积冰云微物理特征分析及监测技术研究

气象 2014年第2期40卷 196-205页

作者：王磊李成才赵增亮姚志刚北京大学物理学院北京100871 北京应用气象研究所北京100029

利用7个架次有积冰报告的飞机探测资料,对积冰云的微物理特征进行了分析,详细描述了云中相态组成、液水含量、中值体积直径和过冷大滴浓度特征。介绍了基于卫星、数值模式输出和地面观测资料的飞机积冰潜势监测技术,在与20个飞机探测积... 详细信息

利用7个架次有积冰报告的飞机探测资料,对积冰云的微物理特征进行了分析,详细描述了云中相态组成、液水含量、中值体积直径和过冷大滴浓度特征。介绍了基于卫星、数值模式输出和地面观测资料的飞机积冰潜势监测技术,在与20个飞机探测积冰报告对比中,积冰监测可识别率为90%,并应用飞机积冰潜势监测技术具体分析了2010年10月26日的积冰个例。最后介绍了基于积冰潜势监测技术的飞机积冰监测系统,该系统能够支持水平分辨率为20 km、垂直分辨率为25 hPa、时间分辨率为1 h的飞机积冰潜势产品的运算和显示,该系统可为实际业务提供参考。

关键词：飞机积冰监测飞机观测云微物理特征系统技术

非道路柴油移动机械NCD/PCD解读与分析

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现代制造技术与装备 2021年第10期57卷 221-224页

作者：赵增亮徐行军广西玉柴机器股份有限公司玉林537000

2020年12月中国生态环境部发布了《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》,并首次将NO_(x)控制诊断系统(NO_(x) Control Diagnostic system,NCD)和颗粒物控制诊断系统(Particulate Control Diagnostic system,PCD)概念引入到中国... 详细信息

2020年12月中国生态环境部发布了《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》,并首次将NO_(x)控制诊断系统(NO_(x) Control Diagnostic system,NCD)和颗粒物控制诊断系统(Particulate Control Diagnostic system,PCD)概念引入到中国非道路排放法规。基于此,详细分析了欧V、印IV、有利于中国国IV法规中有关NCD/PCD的具体内容与差异,对我国未来制定更高等级非道路排放法规有一定参考借鉴意义,在柴油机产品开发、认证及出口方面提早开展技术储备及规避一些排放风险。

关键词：非道路柴油机 NCD PCD

基于CloudSat资料的中国及周边地区各类云的宏观特征分析

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气象学报 2011年第5期69卷 883-899页

作者：王帅辉韩志刚姚志刚赵增亮北京应用气象研究所北京100029 解放军理工大学气象学院南京211101

利用2006年7月—2009年4月的CloudSat2B-CLDCLASS云分类资料,针对中国及周边地区(0°—60°N,70°—140°E)各类云量和垂直结构参数的地理分布及季节变化进行了统计分析,并根据气候特征的地域差异从该区域选出8个子区域,逐区统计了各类... 详细信息

利用2006年7月—2009年4月的CloudSat2B-CLDCLASS云分类资料,针对中国及周边地区(0°—60°N,70°—140°E)各类云量和垂直结构参数的地理分布及季节变化进行了统计分析,并根据气候特征的地域差异从该区域选出8个子区域,逐区统计了各类云的垂直结构特征。结果表明,各类云量的分布存在较明显的区域差异和季节变化;青藏高原和帕米尔高原地区卷云、高层云和高积云等中高云的高度和厚度相对较小,陆上深对流云的云底高度大于海上,而热带、副热带地区云顶高度大于中纬度地区;除积云、层积云和雨层云外,中国南方地区其他各类云的云层厚度均大于北方地区;除了层积云外,其他各类云的云顶高度在各区域都存在比较明显的季节变化,低云云底高度的季节变化和区域差异都很小,而中高云的云底高度除了在印度洋季风区、南海和西太平洋地区季节差异较小外,其他地区季节差异较明显,各个地区在任何季节内,深对流云厚度最大,层积云最小;各类云出现频率随高度的分布具有较明显的区域差异;卷云与高积云的相关性比较强,经常相伴出现,夏季更加明显,而雨层云和深对流云之间相互排斥,两者几乎不可能同时出现。此外,统计中国及周边地区各类云的水平均一性发现,中高云的云底高度水平均一性较低云差,各类云中深对流云的云顶高度水平均一性最差,除了卷云和高积云的云顶高度水平均一性同其云底高度相当外,其他各类云的云顶高度水平均一性均比云底高度均一性差。

关键词： CloudSat 云类型宏观特征云垂直结构

A Method of Calculating Ice Water Content Using Data of Two Dimensional Cloud Particle Images from PMS

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A Method of Calculating Ice Water Content Using Data of Two ...

一次典型层积云的飞机观测结果及与卫星资料的对比分析

中国气象学会2004年年会

作者： Shen Ning~1 Xin Huolin~2 zhao Chunsheng~1 zhao zengliang~1 (1 Department of Atmospheric Science, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China 2 Department of Physics, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China)

＜正＞An inverse calculation of ice water content （IWC） of clouds from PMS two dimensional cloud images is described in this paper. This study provides an algorithm to refine the observed aspect ratios of different shape categories. Expectation of 2-D cloud particles’ pro ected area and that of the IWC are calculated with respect to various particle shapes and different size distributions. It is shown that the formula of inverse calculation from assembly average of 2-D cloud images to the mean IWC of cloud particles is obtainable;and the aspect ratios of different shape categories could be *** of spherical approximation are also studied quantitatively.

关键词： IWC PMS cloud particle projected area

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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气象学报 2011年第3期69卷 521-527页

作者：赵增亮毛节泰王磊魏强韩志刚李成才北京大学物理学院北京100871 北京应用气象研究所北京100029

飞机探测可直接获取云的微观结构特征量,但只是一些线段;卫星遥感资料可大范围监测云环境,但不是直接获得云参量,需要反演。因而开展云的飞机观测结果与卫星资料的对比分析是必要的。对1999月6月4日华北平原上一次层积云过程两个架次的... 详细信息

飞机探测可直接获取云的微观结构特征量,但只是一些线段;卫星遥感资料可大范围监测云环境,但不是直接获得云参量,需要反演。因而开展云的飞机观测结果与卫星资料的对比分析是必要的。对1999月6月4日华北平原上一次层积云过程两个架次的飞机微物理探测资料进行了详细分析,并将飞机盘旋上升和下降取得的5次云参数垂直探测结果作为辐射传输模式SBDART2.4的输入,采取正演的方式与GMS5/VISSR、NOAA15/AVHRR反射通道的资料进行了对比分析。飞机探测显示层积云云厚约1000 m,云粒子浓度最大值425 cm-3,含水量最大值0.2 g/m3。第1架次云粒子浓度、含水量、有效半径的平均值为225±75 cm-3、0.08±0.03 g/m3、7.2±1.6μm,第2架次云粒子浓度、含水量、有效半径的平均值为196±73 cm-3、0.04±0.02 g/m3、4.9±1.4μm。按500 m垂直分层后,云粒子有效半径平均值为6.1±1.7μm,主体云层(1000—1500 m)柱含水量平均值为29.5±17.5 g/m2。敏感性试验表明当有云存在时,云的光学厚度是影响可见光通道反照率的主要因子,利用飞机探测云参数计算的卫星观测反照率与实测值进行的对比分析表明,两者相对偏差为7%,无系统性偏差,说明利用飞机探测资料计算云辐射特征的可信性;同国际上同类观测对比分析表明:中国利用粒子测量系统的谱分布资料计算云的含水量结果是合理的。

关键词：飞机探测云微物理参数辐射特征对比分析

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临近空间重力波强扰动的卫星观测研究进展

地球科学进展 2017年第1期32卷 66-74页

作者：徐凯姚志刚韩志刚赵增亮方涵先解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101 北京应用气象研究所北京100029 中国科学院大气物理研究所北京100029

重点综述了近年来利用MODIS,AIRS,AMSU,MLS,DNB,COSMIC,HIRDLS以及SOFIE等卫星资料分析和研究大气重力波波动的若干研究进展,并简要概述了相关的地基观测结果以及数值模拟研究,列举了卫星观测与地基观测和数值模式在大气重力波分析中的... 详细信息

重点综述了近年来利用MODIS,AIRS,AMSU,MLS,DNB,COSMIC,HIRDLS以及SOFIE等卫星资料分析和研究大气重力波波动的若干研究进展,并简要概述了相关的地基观测结果以及数值模拟研究,列举了卫星观测与地基观测和数值模式在大气重力波分析中的联合应用结果。总的来说,卫星遥感资料在临近空间环境特性研究中发挥着重要作用,与其他资料联合起来可分析不同波源激发波动的尺度,不稳定条件与波动发生和波动形态的关系,波动在气候过程中的作用,波与波之间的相互作用以及波流相互作用等。

关键词：卫星观测重力波中高层大气

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卫星观测台风重力波数值模拟与直接对比验证

空间科学学报 2018年第2期38卷 188-200页

作者：姚志刚洪军韩志刚赵增亮北京应用气象研究所北京100029 中国科学院大气物理研究所北京100029 陆军工程大学野战工程学院南京211101

以ECMWF的T799资料作为WRF-ARW(V3.5)初始场,对卫星高光谱红外大气垂直探测器AIRS观测的2013年超强台风苏力激发平流层重力波过程进行数值模拟,并利用卫星观测对数值模拟结果进行了直接对比验证.数值模拟表明,该台风诱发的重力波在20~40... 详细信息

以ECMWF的T799资料作为WRF-ARW(V3.5)初始场,对卫星高光谱红外大气垂直探测器AIRS观测的2013年超强台风苏力激发平流层重力波过程进行数值模拟,并利用卫星观测对数值模拟结果进行了直接对比验证.数值模拟表明,该台风诱发的重力波在20~40 km高度逆着东风背景流向东向上传播,在水平方向呈半圆弧状;大气的垂直扰动随着高度的增加而增强,在40km高度上达到0.5m·s^(-1).基于三维傅里叶变换的波谱分析表明,平流层重力波水平波长中心值在500 km附近,周期为3~5 h,垂直波长主要为10~26 km.分析表明,在18~40 km高度的净纬向动量通量为6.7×10^(-4)~1.89×10^(-3)Pa,背景流强迫计算值为-0.23~1.21 m·s^(-1)·d^(-1),且在18 km和40 km高度的数值较大.最后,基于辐射传输模式计算的直接对比表明,卫星观测与数值模拟同时揭示了激发的平流层波动可传至40km以上高度及距台风中心2000km以外的区域,且不同资料得到的波动形态、方位以及水平尺度具有较好的一致性.

关键词：卫星观测台风平流层重力波数值模拟

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基于地基云雷达资料的云宏观特征分析

气象水文海洋仪器 2014年第2期31卷 1-6页

作者：杨超姚志刚赵增亮解放军理工大学气象海洋学院南京211101 北京应用气象研究所北京100029

利用美国能源部大气辐射测量计划移动观测设备-地基云雷达在我国寿县地区2008-10-15-2008-12-15的观测资料，对云的出现频率和宏观特征进行了统计分析。统计结果表明：寿县地区秋末冬初云出现频率最大值的时间和区域主要在06：00-09：00... 详细信息

利用美国能源部大气辐射测量计划移动观测设备-地基云雷达在我国寿县地区2008-10-15-2008-12-15的观测资料，对云的出现频率和宏观特征进行了统计分析。统计结果表明：寿县地区秋末冬初云出现频率最大值的时间和区域主要在06：00-09：00（UTC）（即北京时间14：00-17：00）的近地面附近，其次是在04：00（UTC）和23：00（UTC）的8 km高度附近，并且云出现频率最大值时所对应的平均反射率因子最小。云层的出现频率以单层云居多，占全部云层的62.9%，双层云占29.8%，还有少量的多层云。云类型的出现频率以卷云、高层云和层积云居多，分别占30.9%、26.5%和22.2%。

关键词：云雷达云分类频率降水