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真空紫外单光子电离质谱技术的研究进展及其在挥发性有机物在线分析中的应用

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分析化学 2019年第7期47卷 976-984页

作者：孙万启张勇方双喜中国气象局气象探测中心

真空紫外单光子电离质谱(VUV-SPI-MS)具有广谱软电离、碎片峰少、基质干扰小、灵敏度高、响应时间短等优点,适用于混合挥发性有机物的实时在线分析。本文介绍了VUV-SPI-MS的工作原理和结构组成,概括了其在进样系统、电离源、质量分析器... 详细信息

真空紫外单光子电离质谱(VUV-SPI-MS)具有广谱软电离、碎片峰少、基质干扰小、灵敏度高、响应时间短等优点,适用于混合挥发性有机物的实时在线分析。本文介绍了VUV-SPI-MS的工作原理和结构组成,概括了其在进样系统、电离源、质量分析器等方面的研究进展,综述了其在大气成分观测及大气化学反应研究、环境监测、食品检测等领域中的在线分析应用研究进展,并对未来的发展方向和发展趋势进行了展望。

关键词：真空紫外单光子电离质谱挥发性有机物在线分析评述

清远连州CINRAD/SA-D型业务试验双偏振天气雷达技术评估

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北京理工大学学报 2018年第9期38卷 953-958页

作者：邵楠步志超李柏陈玉宝中国气象局气象探测中心北京100081

以北京敏视达雷达有限公司生产的国内首部S波段业务试验双偏振雷达(清远连州CINRAD/SA-D型)为研究对象,从硬件升级、在线/离线标定方法、信号处理及软件技术等方面与美国WSR-88D双偏振天气雷达进行比对分析,重点对采用机内信号源法的长... 详细信息

以北京敏视达雷达有限公司生产的国内首部S波段业务试验双偏振雷达(清远连州CINRAD/SA-D型)为研究对象,从硬件升级、在线/离线标定方法、信号处理及软件技术等方面与美国WSR-88D双偏振天气雷达进行比对分析,重点对采用机内信号源法的长期标定结果和小雨数据全链路标定结果进行统计分析.研究结果表明:机内长期标定情况下,差分反射率因子ZDR和差分传播相位ΦDP的统计方差分别为0.205 3dB和1.135 8°;通过关键参数筛选出的业务观测小雨数据,ZDR的标准差值控制在了0.5dB以内,这些结果与美国天气雷达标定指标相当.

关键词：双偏振雷达机内定标小雨法定标

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全自动太阳跟踪器的研制和应用

光学精密工程 2008年第12期16卷 2544-2550页

作者：吕文华贺晓雷于贺军李建英中国气象局气象探测中心北京100081

为了解决太阳辐射观测台站直接辐射表跟踪不准等问题,成功研制了全自动太阳跟踪器。跟踪器具有两种可自行切换的跟踪方式:传感器跟踪方式和太阳运行轨迹跟踪方式。介绍了这两种模式的工作原理,这两种方式自行切换,互相配合,实现了高精... 详细信息

为了解决太阳辐射观测台站直接辐射表跟踪不准等问题,成功研制了全自动太阳跟踪器。跟踪器具有两种可自行切换的跟踪方式:传感器跟踪方式和太阳运行轨迹跟踪方式。介绍了这两种模式的工作原理,这两种方式自行切换,互相配合,实现了高精度的全天候太阳自动跟踪。经过数月的原理试验和一年半的台站试验,跟踪误差在±0.14°内。全自动太阳跟踪器的研制成功,在没有改进辐射传感器的情况下,可提高直接辐射、总辐射的测量准确度;解决了直接辐射表信号线缠绕的难题;实现了直接辐射、日照时数和散射辐射的全自动测量。

关键词：全自动太阳跟踪器研制应用

CINRAD/SA天气雷达双PRF技术I/Q信号仿真及算法对比验证

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北京理工大学学报 2016年第12期36卷 1289-1293页

作者：步志超李柏邵楠胡学英李喆陈玉宝中国气象局气象探测中心北京100081

以CINRAD/SA天气雷达双PRF技术为研究对象,采用大气分层模型,建立基于端到端I/Q时域信号仿真算法,生成I/Q仿真信号并进行可靠性验证.对比分析不存在速度模糊、低重频下的速度模糊和双重频模糊情况下的快速傅里叶变换算法FFT和脉冲对算法... 详细信息

以CINRAD/SA天气雷达双PRF技术为研究对象,采用大气分层模型,建立基于端到端I/Q时域信号仿真算法,生成I/Q仿真信号并进行可靠性验证.对比分析不存在速度模糊、低重频下的速度模糊和双重频模糊情况下的快速傅里叶变换算法FFT和脉冲对算法PPP的评估精度,并分别采用标准解模糊算法和改进解模糊算法进行速度解模糊对比计算.统计分析结果表明:基于端到端I/Q信号仿真算法能对探测体内的风速细节进行很好的描述;当发生速度折叠时,脉冲对算法PPP的评估精度要高于快速傅里叶变换算法FFT的运算精度,同时改进解模糊算法精度高于标准解模糊算法,且与单PRF下的脉冲对算法PPP的评估精度相当.

关键词：天气雷达 I/Q信号仿真双PRF 解速度模糊算法

FY-4A气象卫星LST L2级产品地面检验

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遥感信息 2023年第4期38卷 12-23页

作者：刘志刚刘昊野邵长亮刘聪杨佳包玉龙中国气象局大气探测重点开放实验室成都610000 中国气象局气象探测工程技术研究中心成都610000 秦皇岛市气象局河北秦皇岛066000 中国气象局气象探测中心北京100081

为了检验FY-4A气象卫星陆表温度(land surface temperature,LST)L2级产品数据的精度及可用性,对2019年FY-4A卫星逐分钟全圆盘及中国区反演的LST产品(Ta),与全国区域(除台湾省)3300多个气象观测站观测时间差±120 sec之内的地面温度(Tg)... 详细信息

为了检验FY-4A气象卫星陆表温度(land surface temperature,LST)L2级产品数据的精度及可用性,对2019年FY-4A卫星逐分钟全圆盘及中国区反演的LST产品(Ta),与全国区域(除台湾省)3300多个气象观测站观测时间差±120 sec之内的地面温度(Tg)和草面(雪面)温度(Ts)进行标准差对比与相关性分析。结果表明:FY-4A反演的LST产品与地面气象站观测结果一致,产品平均标准偏差为5.64℃和5.30℃,数据平均相关性0.9111和0.9048,能够准确反映我国各地LST的时空分布特征。对于像元(4 km×4 km)内下垫面,反演的LST与地面温度和草面地温的相关性高度一致,(Ta-Tg)与(Ta-Ts)存在显著线性正相关关系,且相关系数稳定。

关键词： FY-4A 气象卫星陆表温度地面温度草面温度平均标准偏差数据相关性

基于激光雷达和微波辐射计的气溶胶质量浓度反演算法研究与分析

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中国激光 2024年第5期51卷 196-205页

作者：季承荔陈臻懿黄艺峰茆佳佳王志成古锐昌刘爱明张春生项衍中国气象局气象探测中心北京100081 中国气象局气象探测工程技术研究中心北京100081 北京工商大学轻工科学与工程学院北京100048 深圳市国家气候观象台广东深圳518040 安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230601

大气气溶胶是重要的大气污染物之一,气溶胶质量浓度的垂直分布及其与气象要素的相互影响,对理解大气污染传输具有重要意义。激光雷达因具有高时空分辨率的探测优势而成为研究气溶胶颗粒物立体分布的有力工具。本文利用深圳米散射激光雷... 详细信息

大气气溶胶是重要的大气污染物之一,气溶胶质量浓度的垂直分布及其与气象要素的相互影响,对理解大气污染传输具有重要意义。激光雷达因具有高时空分辨率的探测优势而成为研究气溶胶颗粒物立体分布的有力工具。本文利用深圳米散射激光雷达、微波辐射计和近地面气溶胶质量浓度监测仪,根据均方差选取最优参数,建立基于消光系数的温湿融合PM_(2.5)质量浓度反演模型,并以深圳气象梯度观测塔4个高度的PM_(2.5)质量浓度小时均值为基准,对模拟结果进行了验证分析。结果显示:模拟值与观测值两者的变化趋势一致性较好,相关系数受模拟高度、相对湿度影响,并进行了晴天、多云天气下的比对,深圳气象梯度观测塔上4个高度的模拟值和实测值相关系数均大于0.68,平均绝对误差和均方根误差最大值分别为6.88μg/m^(3)和18.56μg/m^(3)。比较4个季节的模拟效果发现,冬季的模拟结果准确性要低于其他三个季节。最后通过个例分析,结合地面温度、相对湿度、风场和气压场,分析了深圳夏季颗粒物质量浓度的时空分布特征。

关键词：激光雷达 PM_(2.5)质量浓度消光系数

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春大豆合理播期确定动态知识模型构建

农机化研究 2025年第1期47卷 1-6页

作者：关丛鑫张伟亓立强石文强李金阳黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江省保护性耕作工程技术研究中心黑龙江大庆163319 农业农村部大豆机械化生产重点实验室黑龙江大庆163319

为提高春大豆播种期确定的时效性和准确性,利用农田信息采集系统获取土壤墒情及环境信息,并根据大豆播种进程与适宜环境、土壤墒情同步原理,采用隶属函数方法,将播种农艺要求与播种影响因素间的关系函数化,建立春大豆合理播期确定知识模... 详细信息

为提高春大豆播种期确定的时效性和准确性,利用农田信息采集系统获取土壤墒情及环境信息,并根据大豆播种进程与适宜环境、土壤墒情同步原理,采用隶属函数方法,将播种农艺要求与播种影响因素间的关系函数化,建立春大豆合理播期确定知识模型;并利用2个不同生态点的气象与土壤温湿度等参数,结合模型决策日期与2年中各地实际播期及出苗情况,对春大豆合理播期确定模型进行了实例验证。结果表明:2021年北15、2022年北14两块试验地播期确定模型输出结果与农田实际播期分别为4月23日、4月24日与5月7日、5月10日,月度误差分别为3.33%和9.68%,模型结果准确率分别为96.67%和90.32%。模型设计结果与当前高产春大豆实际农作制度体现较好的一致性和适用性,可以为农业生产者应用信息化手段确定春大豆播种期提供技术参考。

关键词：春大豆播期知识模型农田信息决策

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基于激光雷达和微波辐射计的气溶胶质量浓度算法研究与分析

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中国激光 2024年

作者：季承荔陈臻懿黄艺峰茆佳佳王志成古锐昌刘爱明张春生项衍中国气象局气象探测中心中国气象局气象探测工程技术研究中心北京工商大学深圳市国家气候观象台安徽大学

大气气溶胶是重要的大气污染物之一，气溶胶质量浓度的垂直分布及其与气象要素的相互影响，对理解大气污染传输具有重要意义。激光雷达因具有高时空分辨率的探测优势成为研究气溶胶颗粒物立体分布的有力工具。本文利用深圳米散射激光雷... 详细信息

大气气溶胶是重要的大气污染物之一，气溶胶质量浓度的垂直分布及其与气象要素的相互影响，对理解大气污染传输具有重要意义。激光雷达因具有高时空分辨率的探测优势成为研究气溶胶颗粒物立体分布的有力工具。本文利用深圳米散射激光雷达、微波辐射计和近地面气溶胶质量浓度监测仪，根据均方差选取最优参数，建立基于消光系数的温湿融合PM2.5质量浓度反演模型，并以深圳气象梯度观测塔四个高度的PM2.5质量浓度小时均值为基准，对模拟结果进行了验证分析。结果显示：模拟值与观测值两者的变化趋势一致性较好，相关系数受模拟高度、相对湿度影响，并进行了晴天、多云天气下的比对，深圳气象梯度观测塔上四个高度的模拟值和实测值相关系数均大于0.68，平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)最大值分别为6.88μg/m3和18.56μg/m3。比较四个季节的模拟效果，发现冬季的模拟结果准确性要低于其它三个季节。最后通过个例分析，结合地面温度、相对湿度、风场和气压场，分析了深圳夏季颗粒物质量浓度的时空分布特征。

关键词：激光雷达 PM 质量浓度消光系数

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北京城区气传花粉含量分季节预测模型

环境科学 2024年第11期45卷 6294-6300页

作者：郑祚芳王耀庭祁文高华北京城市气象研究院北京100089 中国气象局城市气象重点开放实验室北京100089 北京城市气象工程技术研究中心北京100089 铜陵市气象局铜陵244061

气传花粉是主要大气污染物的生物成分之一,可引起人群过敏反应,导致一系列过敏性疾病的发生,准确的花粉含量预测可给易感人群更有效的帮助.基于2021~2022年花粉季北京城区多站点实测数据,分析了花粉含量时空分布特征及与气象因子间的联... 详细信息

气传花粉是主要大气污染物的生物成分之一,可引起人群过敏反应,导致一系列过敏性疾病的发生,准确的花粉含量预测可给易感人群更有效的帮助.基于2021~2022年花粉季北京城区多站点实测数据,分析了花粉含量时空分布特征及与气象因子间的联系.发现花粉含量与气象因子间存在较一致的空间相关性,但这种相关性具有明显的季节性差异.在此基础上,应用格兰杰检验方法遴选出影响北京城区花粉含量的主要气象因子,结合支持向量机和多元线性回归理论分别建立了北京城区空气花粉含量分季节预测模型.应用2023年实测数据检验表明,两种分季节预测模型在2023年春季预测准确率分别为61.2%和60.1%,秋季预测准确率为68.1%和66.7%,性能均优于现有业务预测模型,尤其对重污染事件预测中的跨等级误差改善明显,为进一步完善北京地区花粉含量预测技术提供了新途径.

关键词：气传花粉含量格兰杰检验预测模型气象因子机器学习