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日冕物质抛射引起地磁扰动的分类预报

物理学报 2007年第4期56卷 2466-2474页

作者：王晶冯学尚中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学国家重点实验室

对1997—2003年期间引起地磁扰动的72个加速日冕物质抛射(CME)事件和69个减速CME事件进行了特性分析,并针对经行星际闪烁(IPS)认证的32个加速CME引起的地磁扰动事件和32个减速CME引起的地磁扰动事件分类建立了新的从属函数μT和新的磁... 详细信息

对1997—2003年期间引起地磁扰动的72个加速日冕物质抛射(CME)事件和69个减速CME事件进行了特性分析,并针对经行星际闪烁(IPS)认证的32个加速CME引起的地磁扰动事件和32个减速CME引起的地磁扰动事件分类建立了新的从属函数μT和新的磁扰开始时间修正项,经验证预报效果得到显著提高.对于加速CME引起的地磁扰动事件,磁扰开始时间的预报值Tpre与观测值Tobs比较,相对误差ΔTpre/Tobs≤10%的事件占总事件数的21.86%;ΔTpre/Tobs≤30%的事件为78.13%;而ΔTpre/Tobs>50%的事件为9.36%;对于减速CME引起的地磁扰动事件相对误差ΔTpre/Tobs≤10%的事件占总事件数的25.00%;ΔTpre/Tobs≤30%的事件为84.37%;而ΔTpre/Tobs>50%的事件仅为3.13%.这表明该预报方法对空间灾害性事件的磁扰动的定量预报具有很大的现实可能性.

关键词：日冕物质抛射地磁扰动从属函数

中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学国家重点实验室

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中国科学院院刊 2007年第4期22卷 341-342页

作者：王赤王水中国科学院空间科学与应用研究中心

2006年科技部批准我院4个院重点实验室新组建为国家重点实验室,同时,为加强我院重点实验室的建设,促进基础研究和高技术前沿探索工作的持续稳定发展,我院又批准成立了6个重点实验室,本刊将分期介绍这些机构。

关键词：中国科学院空间天气学国家重点实验室

电磁监测试验卫星(张衡一号)高精度磁强计研制与标定

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遥感学报 2018年第S1期22卷 64-73页

作者：周斌程炳钧中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190

本文将介绍电磁监测试验卫星(张衡一号)磁场探测载荷高精度磁强计的设计、研制和标定的情况。根据卫星平台观测磁场的特点,以及电磁监测试验卫星对矢量磁场准确度的需求,设计了矢量结合标量的磁场探测方案。高精度磁强计包含2个磁通门... 详细信息

本文将介绍电磁监测试验卫星(张衡一号)磁场探测载荷高精度磁强计的设计、研制和标定的情况。根据卫星平台观测磁场的特点,以及电磁监测试验卫星对矢量磁场准确度的需求,设计了矢量结合标量的磁场探测方案。高精度磁强计包含2个磁通门探头及1个绝对磁场校准装置探头,安装在卫星舱外伸杆的顶部。通过对高精度磁强计飞行件进行了线性度试验、温度试验、磁轴与结构坐标系转换标定试验、传感器互扰试验和CDSM转向差试验的测试,对磁场探测方案和高精度磁强计的性能进行了验证,并为地面数据处理提供了依据。按照所设计的磁场探测方案,高精度磁强计完成了全部的载荷研制、理论算法研究、标定试验等地面工作,载荷性能指标和地面数据能够满足电磁监测试验卫星的磁场探测任务要求。

关键词：电磁监测试验卫星高精度磁强计磁通门磁强计 CPT磁强计磁强计标定

基于FY-3D卫星的微波与光学陆表温度融合研究

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气象 2024年第1期50卷 1-17页

作者：刘勇洪翁富忠徐永明韩秀珍段四波唐世浩叶成志中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 灾害天气国家重点实验室北京100081 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 国家卫星气象中心北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 湖南省气象局长沙410118

目前还没有基于国产卫星的1 km分辨率的全天候陆表温度(LST)产品,FY-3D卫星提供了中分辨率成像仪(MERSI)Ⅱ型1 km分辨率晴空LST产品与微波成像仪(MWRI)25 km全天候LST产品,因此可结合两者优势开展全天候1 km分辨率LST的融合研究。基于... 详细信息

目前还没有基于国产卫星的1 km分辨率的全天候陆表温度(LST)产品,FY-3D卫星提供了中分辨率成像仪(MERSI)Ⅱ型1 km分辨率晴空LST产品与微波成像仪(MWRI)25 km全天候LST产品,因此可结合两者优势开展全天候1 km分辨率LST的融合研究。基于地理加权回归(GWR)方法,选择海拔、FY-3D归一化植被指数和归一化建筑指数等建立GWR模型对FY-3D/MWRI 25 km LST降尺度到1 km,并与MERSI 1 km LST进行融合;同时针对MWRI轨道间隙,利用前后1天融合后的云覆盖像元1 km LST进行补值,可以得到接近全天候下的1 km LST。基于以上融合算法,选择了中国区域多个典型日期FY-3D/MERSI和MWRI LST官网产品进行了融合试验,并利用公开发布的全天候1 km LST产品(TPDC LST)对FY-3D 1 km LST融合结果进行了评估。研究结果表明,基于GWR法的LST降尺度方法,可以有效避免传统微波LST降尺度方法中存在的“斑块”效应和局地温度偏低等问题;LST融合结果有值率从融合前的22.4%~36.9%可提高到融合后69.3%~80.7%,融合结果与TPDC LST的空间决定系数为0.503~0.787,均方根误差为3.6~5.8 K,其中晴空为2.6~4.9 K,云下为4.1~6.1 K;分析还表明目前官网产品FY-3D/MERSI和MWRI LST均存在缺值较多与精度偏低等问题,显示其存在较大改进潜力,这有利于进一步改进FY-3D LST融合质量。

关键词： FY-3D MERSI-Ⅱ FY-3D MWRI 全天候陆表温度地理加权回归

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慢太阳风中的小冕洞风和阿尔芬波

地球物理学报 2021年第11期64卷 3837-3845页

作者：齐兆辉刘勇刘若炎中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

慢太阳风的起源是一个困扰空间物理领域多年的问题,一些研究人员认为慢太阳风中阿尔芬度比较高的部分起源于小冕洞或者是冕洞的边界,不过另外一些研究者发现高阿尔芬度慢太阳风在成分上和低阿尔芬度的慢太阳风并无显著差别.最近的一项... 详细信息

慢太阳风的起源是一个困扰空间物理领域多年的问题,一些研究人员认为慢太阳风中阿尔芬度比较高的部分起源于小冕洞或者是冕洞的边界,不过另外一些研究者发现高阿尔芬度慢太阳风在成分上和低阿尔芬度的慢太阳风并无显著差别.最近的一项研究中发现的慢太阳风中的小冕洞风并没有特别高的阿尔芬度.我们利用一个简单的二维太阳风模型计算了阿尔芬波和小冕洞风的传播;计算结果显示,由于阿尔芬波的传播特性,从小冕洞出发的等离子体和阿尔芬波动在传播到1AU的过程中会发生分离,形成了低阿尔芬度的小冕洞风和高阿尔芬度的普通慢风.这个结果定性地解释了慢太阳风中观测到的小冕洞风和高阿尔芬度慢风的特性,也为解开慢太阳风的起源之谜提供了新的思路.

关键词：太阳风小冕洞风阿尔芬波阿尔芬度

太阳高能粒子(SEP)传播数值模拟中的太阳风背景场研究

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地球物理学报 2016年第3期59卷 767-777页

作者：魏稳稳沈芳左平兵秦刚杨子才中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

太阳高能粒子(SEP)事件是一类重要的空间天气灾害性事件,如能准确预报SEP事件,人们便可以采取必要的防护措施,保障卫星、星载设备以及航天员的安全,尽可能地降低经济损失.因此,其数值预报研究在空间天气预报研究中占有很重要的地位.SEP... 详细信息

太阳高能粒子(SEP)事件是一类重要的空间天气灾害性事件,如能准确预报SEP事件,人们便可以采取必要的防护措施,保障卫星、星载设备以及航天员的安全,尽可能地降低经济损失.因此,其数值预报研究在空间天气预报研究中占有很重要的地位.SEP事件中的高能粒子在不同的时间尺度内被耀斑过程或者CME驱动的激波加速,并且在被扰动后的行星际太阳风中传输,这些过程都紧紧依赖于太阳风背景场.因此获取更加接近物理真实的太阳风背景场是模拟SEP事件的重要部分,也是提高SEP物理模式的关键因素之一.我们目前的工作基于张明等发展的SEP在行星际空间传播的模型,尝试将Parker太阳风速度解及WIND飞船观测的磁场实时数据融入模型中,研究不同的太阳风速度以及真实磁场分布对SEP在行星际空间中传播的影响.通过求解聚焦传输方程,我们的模拟结果表明:(1)快太阳风条件下,绝热冷却效应项发挥了更大的作用,使粒子能量衰减的更快,而慢太阳风对粒子的通量变化没有显著影响;(2)加入观测的磁场数据时,粒子的全向通量剖面发生了比较明显的变化,具体表现在:通量峰值推迟到达、出现多峰结构、各向异性也发生一些改变.分析表明真实磁场的极性对粒子在行星际空间中传播有着重要的影响.

关键词：太阳高能粒子磁场太阳风行星际输运

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全球典型热带雨林的微波散射特征建模与验证

应用气象学报 2024年第3期35卷 350-360页

作者：王一同胡秀清商建顾玲嘉尹红刚中国气象科学研究院北京100081 国家卫星气象中心/国家空间天气监测预警中心北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 吉林大学长春130012

使用大面积且均匀的自然目标进行微波散射计的定标检验,有助于客观评价微波遥感的观测精度。热带雨林具有相对稳定的植被覆盖条件,可减小地表异质性对仪器测量的影响,是微波仪器定标评价的常用目标。利用2019年1月1日—2021年12月31日Me... 详细信息

使用大面积且均匀的自然目标进行微波散射计的定标检验,有助于客观评价微波遥感的观测精度。热带雨林具有相对稳定的植被覆盖条件,可减小地表异质性对仪器测量的影响,是微波仪器定标评价的常用目标。利用2019年1月1日—2021年12月31日Met Op-B(the second meteorological operational satellite)卫星ASCAT(advanced scatterometer)散射计的观测数据,提出平均值、标准差与相对标准差联合的雨林目标稳定区优选算法,确定亚马逊雨林、刚果雨林和东南亚雨林的稳定区域,对稳定区内目标的自身特性开展包括季节、入射角和方位角影响建模。建模时综合考虑模型误差和时序变化,将目标特性与仪器波动导致的后向散射系数变化分离。结果表明:亚马逊雨林和刚果雨林稳定区的白天数据具有较低的模型误差和波动较小的变化趋势,适用于多星散射计的定标稳定性检验。基于亚马逊雨林和刚果雨林稳定区的白天数据模型,对Met Op-C卫星的ASCAT观测数据进行定标稳定性检验和分析,检验结果表明:Met Op-C卫星ASCAT散射计的观测数据略有波动,但变化幅度小于0.05 d B,定标稳定性较好。

关键词：散射计热带雨林稳定区优选特征建模定标检验

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磁暴期间极尖区场向电子事件研究

地球物理学报 2014年第6期57卷 1693-1699页

作者：张子迎史建魁程征伟中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学国家重点实验室北京100190

根据Cluster卫星在中高度极尖区的观测数据,分析研究了两次连续磁暴期间极尖区场向电子事件的持续时间以及与Dst值和Dst时间变化率之间的关系.结果表明,磁暴期间场向电子事件的持续时间的范围为6~54 s,大多数场向事件的持续时间小于34 s... 详细信息

根据Cluster卫星在中高度极尖区的观测数据,分析研究了两次连续磁暴期间极尖区场向电子事件的持续时间以及与Dst值和Dst时间变化率之间的关系.结果表明,磁暴期间场向电子事件的持续时间的范围为6~54 s,大多数场向事件的持续时间小于34 s;极尖区场向电子事件的最大密度和最大场向通量与Dst值没有明显的相关关系;而随着Dst变化率的增加,场向电子最大密度和最大通量也随之增加,场向电子最大密度与Dst变化率之间的相关系数为0.81,场向电子最大通量与Dst变化率之间的相关系数为0.56,下行电子最大通量与Dst变化率之间的相关系数为0.85.经讨论认为行星际磁场持续南向、太阳风速度和动压的急剧增加是引起场向电子通量增加的主要原因.

关键词：极尖区场向电子暴时特性

青藏高原隆升对中国疆域自然环境的影响:破解“胡焕庸线”的思考

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科学技术与工程 2024年第1期24卷 1-33页

作者：滕吉文董庆孟德利马浩刘少华中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 吉林大学地球探测科学与技术学院长春180026 可持续发展大数据国际研究中心北京100094 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 浙江省微波目标特性测量与遥感重点实验室中科卫星应用德清研究院湖州313200 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国21世纪议程管理中心北京100036 中国技术经济学会北京100081

中国疆域广大,人口、土地、耕地和发展程度很不均衡。1935年,知名学者胡焕庸据此提出了著名的“胡焕庸线”。利用这条北东-南西走向直线,将中国大陆划分为东西两个部分。该线的东、西两侧差异悬殊。究其缘由,制约因素多元,而近地表的自... 详细信息

中国疆域广大,人口、土地、耕地和发展程度很不均衡。1935年,知名学者胡焕庸据此提出了著名的“胡焕庸线”。利用这条北东-南西走向直线,将中国大陆划分为东西两个部分。该线的东、西两侧差异悬殊。究其缘由,制约因素多元,而近地表的自然环境和地球内部物质与能量的交换起着重要作用。研究与探索表明:印度次大陆与欧亚大陆两陆-陆板块的碰撞-挤压驱使高原南缘喜马拉雅造山带的突起是根本原因。喜马拉雅造山带的突起阻隔了印度洋南来温湿气流的北进,并形成了西风带,造成了中国西北地域的干旱和荒漠化。在力系作用下,壳、幔物质重新分异、调整,地壳短缩增厚、高原整体抬升不仅导致东、西两部降水量、气温、人口、耕地与生态环境的显著改变,且地球物理场发生了强烈变异与分布不均。西部发展的关键在于水,水进则人进,人进则文化进,文化进则科技进,科技进则发展快,西部人民生活与生存环境不断优化,社会则更安宁。东部不断强化开辟与利用地下空间,西部期盼“红旗河”西部调水工程实施,维护生态环境,兴建亿亩现代化耕地、牧场与绿洲。中国东部与西部共同发展与建设十分重要,饭碗要永远端在自己手中。

关键词： “胡焕庸线” 喜马拉雅造山带突起地壳短缩增厚与高原抬升生态环境 “红旗河”西部调水工程