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基于激光雷达和毫米波云雷达的卷云特性分析

强激光与粒子束 2014年第10期26卷 297-302页

作者：卜令兵覃艳秋吴放刘新波黄兴友南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044

使用美国ARM计划安徽省寿县站2008年的微脉冲激光雷达和毫米波雷达的观测数据对寿县上空卷云的宏观物理特性进行了分析，联合两种雷达观测卷云扩大了卷云的边界轮廓，得到更为全面的卷云信息，结果表明了联合激光雷达和毫米波雷达观测... 详细信息

使用美国ARM计划安徽省寿县站2008年的微脉冲激光雷达和毫米波雷达的观测数据对寿县上空卷云的宏观物理特性进行了分析，联合两种雷达观测卷云扩大了卷云的边界轮廓，得到更为全面的卷云信息，结果表明了联合激光雷达和毫米波雷达观测卷云的必要性。在此基础上，对观测期间寿县上空的卷云个例进行统计分析，结果显示：卷云过程的平均云底高度分布在5～10km，其中6～7km范围所占的频率最大；平均云厚的分布范围为0．25～5km，其中90．8％分布在0．5～2．5km；卷云过程持续时间总体上随着持续时间的增大呈减少的趋势，持续时间最长为35．5h，平均为3．6h，持续时间小于5h的卷云过程占82．5％。

关键词：微脉冲激光雷达毫米波雷达卷云宏观物理特性

南京北郊大气降水中水溶性无机氮和有机氮沉降特征

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环境科学 2022年第7期43卷 3416-3422页

作者：张佳颖于兴娜张毓秀丁铖侯思宇南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044

基于2019~2020年在南京北郊收集的大气降水进行降水pH、电导率和化学组分分析,研究南京北郊大气降水pH值和电导率的季节变化规律,分析了降水中水溶性无机氮(WSIN)和水溶性有机氮(WSON)的污染水平和沉降特征.结果表明,观测期间南京北郊... 详细信息

基于2019~2020年在南京北郊收集的大气降水进行降水pH、电导率和化学组分分析,研究南京北郊大气降水pH值和电导率的季节变化规律,分析了降水中水溶性无机氮(WSIN)和水溶性有机氮(WSON)的污染水平和沉降特征.结果表明,观测期间南京北郊大气降水发生酸雨(pH降水酸化在秋冬季节较严重,pH值随季节表现出春季>夏季>秋季>冬季的变化趋势.降水电导率平均值为29.49μS·cm^(-1),春季出现高pH和电导率与该季节大气中含量较高的扬尘有关.降水中WSIN和WSON的季节差异较大,最高和最低NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N浓度分别出现在春季和夏季;WSON浓度则表现为秋季(2.63 mg·L^(-1))最高.降水中WSON与水溶性总氮(WSTN)浓度平均比值约为0.47,说明WSON对总氮研究具有重要意义.WSIN和WSON湿沉降通量的平均值分别为12.10 kg·(hm^(2)·a)^(-1)和11.13kg·(hm^(2)·a)^(-1),其中无机氮沉降量主要以NH^(+)_(4)-N为主.

关键词：大气降水酸雨水溶性无机氮水溶性有机氮氮沉降

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闪电通道温度测量方法

高电压技术 2015年第5期41卷 1544-1549页

作者：李祥超周中山陈则煌陈璞阳南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044

针对自然界闪电通道温度特性研究的诸多局限性，通过将原子光谱理论与局部热力学平衡（LTE）模型应用于闪电光谱的研究，采用雷电冲击平台（ICGS）模拟闪电通道放电，对模拟闪电通道中红外波段光谱（930nm）与可见光波段光谱（648．2nm... 详细信息

针对自然界闪电通道温度特性研究的诸多局限性，通过将原子光谱理论与局部热力学平衡（LTE）模型应用于闪电光谱的研究，采用雷电冲击平台（ICGS）模拟闪电通道放电，对模拟闪电通道中红外波段光谱（930nm）与可见光波段光谱（648．2nm）的光谱能量进行计算分析。分析结果为：当模拟闪电通道电流为5～50kA时，红外波段与可见光波段谱线的发光强度峰值与闪电通道电流呈正相关；闪电通道温度在6140．8～10424K范围内变化，闪电通道内电流与其内温度具有较好的指数函数关系，且此函数与自然界中闪电通道电流和闪电通道温度关系具有较好的一致性。

关键词：闪电光谱通道温度原子光谱局部热力学平衡模型闪电电流雷电冲击平台

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8/20μs雷电流冲击下熔断器开断性能

电工技术学报 2015年第24期30卷 61-66页

作者：李祥超周中山王成芳陈戎健陈璞阳南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044

针对熔断器在8/20μs波形雷电流冲击下开断性能的问题,通过对熔断器中流过雷电流瞬间熔体的温度上升和熔断器的开断动作时间的理论分析,以及对雷电流通过导体时,载流导体所受有质动力作用机理的理论分析。选用一种铅铝合金材质熔断器,利... 详细信息

针对熔断器在8/20μs波形雷电流冲击下开断性能的问题,通过对熔断器中流过雷电流瞬间熔体的温度上升和熔断器的开断动作时间的理论分析,以及对雷电流通过导体时,载流导体所受有质动力作用机理的理论分析。选用一种铅铝合金材质熔断器,利用8/20μs波形雷电流进行冲击实验,得出当熔断器的工频熔化电流小于5A时,符合熔断器的允通能量I2t的理论;当熔断器的工频熔化电流大于5A时,符合横向电场力以及全部定向漂移电子对其所施的反作用力矢量和质动力的理论。提出了熔断器与电涌保护器配合使用的方法,具有一定的参考价值。

关键词：雷电流熔断器允通能量质动力

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闪电放电形成的等离子体流体受力分析

高电压技术 2015年第6期41卷 2066-2072页

作者：李祥超周中山陈则煌陈璞阳徐乐南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044

为了研究闪电放电形成的等离子体流体的受力规律,通过对等离子体流体受力的理论分析,设计了模拟闪电放电形成等离子体流体的实验模型。采用8/20μs模拟雷电流对不同间隙时的实验模型进行冲击实验,得到不同气体间隙时等离子体流体受力大... 详细信息

为了研究闪电放电形成的等离子体流体的受力规律,通过对等离子体流体受力的理论分析,设计了模拟闪电放电形成等离子体流体的实验模型。采用8/20μs模拟雷电流对不同间隙时的实验模型进行冲击实验,得到不同气体间隙时等离子体流体受力大小与冲击电流的函数关系,结合等离子体流体受力的理论分析及实验结果分析得：等离子体流体受力包括向内的吸引力与向外的排斥力。当冲击电流在39~50 k A左右时,等离子体流体受力呈增大趋势,当冲击电流在50~102 k A左右时,等离子体流体受力呈减小趋势,且等离子体流体受力恒大于零。利用等离子体流体受力原理设计可动电极的气体放电器件,在一定的雷电流范围内能够减少工频续流,在实际应用中具有一定的价值。

关键词：等离子体流体受力气体击穿放电雷电流可动电极工频续流

一种新型云粒子探测仪的研制及初步观测结果分析(英文)

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光子学报 2014年第1期43卷 25-29页

作者：卜令兵高爱臻袁静郜海阳黄兴友南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

云粒子探测仪效率高、结构简单,在人工影响天气的活动中起着重要的作用.本文提出一种使用单模光纤耦合输出的685nm激光作为光源的新型云粒子探测仪.该仪器利用小孔光阑切割激光光束,使用相对均匀的中央部分的光束照亮云滴,采用具有两个... 详细信息

云粒子探测仪效率高、结构简单,在人工影响天气的活动中起着重要的作用.本文提出一种使用单模光纤耦合输出的685nm激光作为光源的新型云粒子探测仪.该仪器利用小孔光阑切割激光光束,使用相对均匀的中央部分的光束照亮云滴,采用具有两个高速A/D转换芯片(10M/S)的嵌入式计算机来不断地获取和处理云滴粒子信号,将所有云滴的原始数据存储在嵌入式计算机的固态磁盘中进行云滴粒径分布计算,并将计算结果发送到机舱内主计算机中即时显示.实验中,使用固定尺寸的标准粒子对仪器进行标定,获得不同直径云滴粒子信号变化幅度,从而获取该探测仪对云滴粒子的响应曲线;将探头安装在飞机上进行了现场观测实验,结果表明这种探头具有云滴测量能力.

关键词：光学技术与仪器探测器散射云滴粒子标定粒径谱分布云水含量

FY-4 A/GIIRS反演夏冬季有云时大气温湿度廓线的精度评估

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红外与激光工程 2024年第7期53卷 130-142页

作者：姚姝含官莉南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044

FY-4A/GIIRS(Geostationary Interferometric Infrared Sounder)首次实现了地球静止轨道红外高光谱探测,可以连续获得高垂直分辨率的大气温度和湿度廓线信息。当GIIRS视场内有云存在时,目前Level 2业务大气温湿度垂直廓线产品只提供观... 详细信息

FY-4A/GIIRS(Geostationary Interferometric Infrared Sounder)首次实现了地球静止轨道红外高光谱探测,可以连续获得高垂直分辨率的大气温度和湿度廓线信息。当GIIRS视场内有云存在时,目前Level 2业务大气温湿度垂直廓线产品只提供观测视场内云顶以上高度的温度廓线,且不反演整个视场的湿度廓线。基于GIIRS辐射观测值用U-Net卷积神经网络算法实现了全天空大气温湿度廓线反演,包括晴空和全云覆盖视场,同时利用常规无线电探空观测资料对反演精度进行了检验。结果表明:U-Net算法有云视场的温湿度廓线反演能力与晴空相当,且夏季温度反演精度优于冬季,有利于灾害性天气多发季节的监测。在云系较活跃的夏季,随着视场内云量的增加温度廓线反演精度逐渐变高,表明该算法适用于有云时大气温度廓线反演,而湿度随着云量的增加反演均方根误差RMSE增大。视场内不同云光学厚度时温度反演误差相差不大,RMSE均在2.5 K左右,平均偏差ME在1 K以内,对流层高层薄云时反演误差相对而言较小。湿度反演随着云光学厚度的增大反演误差也增大,说明对于一定程度的薄云,GIIRS能够获得不错的反演精度。虽然U-Net算法物理意义不明确,但是能够快速实现全天空大气温湿度廓线反演,尤其在有云时能够获得更高的反演精度。

关键词： FY-4 A/GIIRS U-Net卷积神经网络大气温湿度廓线反演算法评估

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棒形天线耦合雷电电磁波及抑制方法

电波科学学报 2015年第2期30卷 357-364页

作者：李祥超周中山陈则煌陈璞阳南京信息工程大学中国气象局气溶胶云降水重点开放实验室江苏南京210044

针对棒形天线耦合雷电电磁波信号的问题,利用实验和理论相结合的方法,建立了棒形天线接收雷电电磁波信号的等效电路,分析了雷电电磁波信号的频谱及能量分布规律,提出了利用暂态抑制二极管器件(Transient Voltage Suppressor,TVS)抑制棒... 详细信息

针对棒形天线耦合雷电电磁波信号的问题,利用实验和理论相结合的方法,建立了棒形天线接收雷电电磁波信号的等效电路,分析了雷电电磁波信号的频谱及能量分布规律,提出了利用暂态抑制二极管器件(Transient Voltage Suppressor,TVS)抑制棒形天线耦合雷电电磁波能量的重复方法.实验表明:在馈电端并联TVS管后,从棒形天线S11曲线得出的天线中心频率及带宽略变小;馈电端并联TVS管可有效地抑制棒形天线耦合雷电电磁波电压的幅值,在馈电端并联两种不同型号的TVS管,棒形天线耦合雷电电磁波电压的幅值可分别被抑制到6.8V至7V以内.实验结果和理论分析结论基本吻合.研究结果对棒形天线耦合雷电电磁波能量的抑制方法具有一定的指导意义.

关键词：棒形天线耦合雷电电磁波暂态抑制二极管 S11曲线

2011年6～8月平流输送对黄山顶污染物浓度的影响

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中国环境科学 2013年第6期33卷 969-978页

作者：张磊金莲姬朱彬银燕南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044

基于单条后向轨迹的滞留时间场和污染物排放强度场,设计了一种可以评估该轨迹对污染物的平流输送强度参数.利用2011年6-8月光明顶CO和O3浓度资料对该参数进行了验证,进而分析了该观测时段平流输送对光明顶污染物的影响;此外将O3浓度分成... 详细信息

基于单条后向轨迹的滞留时间场和污染物排放强度场,设计了一种可以评估该轨迹对污染物的平流输送强度参数.利用2011年6-8月光明顶CO和O3浓度资料对该参数进行了验证,进而分析了该观测时段平流输送对光明顶污染物的影响;此外将O3浓度分成3档,利用改进的PSCF(Potential source contribution function)方法分析了各档浓度对应的源区分布.结果表明:(1)平流输送评估参数与污染物浓度的变化具有很好的一致性,表明平流输送对光明顶污染物浓度的变化具有重要作用.其中,安徽、湖北和江西三省交界区域的城市群向光明顶输送的污染物占到输送总量的一半以上;(2)光明顶O3浓度>55×10-9、(30-55)×10-9、<30×10-9时所对应的主要源区分别为华北及长三角发达工业区、黄山西南方向的工业区、较远的南部沿海地区;(3)影响光明顶污染物浓度变化的输送类型可以分为秸秆燃烧输送、发达工业区气团输送、西南方向气团输送和海洋性气团输送4种类型,对应的污染物浓度(CO/O3)(×10-9)依次为474.47/72.50、221.16/57.71、86.31/30.41、51.67/27.45.

关键词：黄山光明顶污染物平流输送 PSCF 输送类型