摘要：本文设计了中国科学院大气物理研究所位于同一观测站内的一部单发双收Ka波段双偏振雷达和一部双发双收X波段双偏振雷达高效结合观测的方法,并首次将Ka和X波段双偏振雷达结合应用在降雪过程的观测中,对2019年2月14日锋面气旋系统在北京地区降雪过程中雪带的形成、发展、消亡过程的宏微观结构进行了分析。结果表明,雪带的垂直结构符合以往对层状云垂直分层的物理认识,类似但不同于雨带由凝结增长层、丛集层、淞附层、融化层组成的四层结构,雪带只包含由上层“播种”至下层的冰晶形成的凝结增长层、丛集层和淞附层三层。由于各层水平风速不同,雪带的三层结构并非垂直排列。多个雪带不断生成发展维持降雪,直至冰晶凝结生长层变空,云从冰晶凝结生长层分裂为多层云后各自消散。证明了Ka和X波段双偏振雷达结合的必要性和高效性,丰富了对锋面气旋系统雪带的认识,补充了Ka波段和X波段雷达对降雪的观测研究。

摘要：为了满足卫星遥感产品地基验证平台中不同仪器观测数据一致性的要求,2011年9月,将3台不同设计方案、不同操作方式的多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)集中在中国科学院大气物理研究所香河大气探测综合试验站,进行了近20天的同步观测测试.并对所有仪器统一观测方位角,分别采用相同的紫外、可见光波段的特征吸收带及吸收截面进行NO2柱浓度的反演试验.系统的比对分析表明:3台MAX-DOAS的反演误差大都保持在6%以内,说明仪器性能良好,比较稳定;紫外波段的反演结果略小于可见光波段,尤其在阴天,这是由于两波段对分子及气溶胶散射的敏感性不同造成的;以可见光波段的反演结果为标准,对紫外波段的反演结果进行系统订正,订正后的各组数据一致性非常好,满足卫星大气成分NO2柱浓度遥感产品不同地基验证站点数据稳定、一致的要求.

摘要：自行设计制作了携带GPS的强电场探空系统,可以获取探测路径上的电场垂直分量、温度、相对湿度和GPS定位数据.2008年夏季,在地面大气平均电场仪以及一部X波段天气雷达的配合下,在甘肃平凉地区进行了雷暴云内的电场探空实验,获得了中国内陆高原地区雷暴云内的电场廓线资料.通过对一次过顶雷暴活跃阶段的探空资料分析,表明在雷暴云及其下边界存在4个电荷区域:在海拔高度4.3～4.5km之间(云底)存在一个负屏蔽电荷层;在4.5～5.3km存在一个正电荷区,对应3～2℃温度层;在5.4～6.6km存在一个负电荷区,对应温度–3～–10℃;在6.7～7.2km存在一个正电荷区,对应温度–11～–14℃.本文提供的观测结果支持中国内陆高原地区雷暴云内(0℃层之上)存在三极性电荷结构,但下部正电荷区较正常三极性结构要强的结论.

摘要：为开展闪电高能辐射观测研究,本文设计了人工引雷X射线爆发事件的观测系统,并完成电磁屏蔽性能测试以及能量刻度实验。基于放射性测量的统计学原理导出人工引雷X射线爆发信号的实时甄别算法。在国内首次观测到人工引雷产生的X射线爆发现象,四次成功的人工引雷实验中观测到三次X射线爆发信号。

摘要：中间层大气温度及时空演变特征对研究青藏高原中高层大气动力、热力学结构具有重要的科学意义。利用大气物理研究所设计建造的MARMOT激光雷达对青藏高原地区中层大气温度进行探测。介绍了MARMOT激光雷达的瑞利测温原理、系统构成及主要功能参数;并利用格尔木夏季大气温度的激光雷达探测资料分析该地区中间层大气温度,并与MSIS-00大气模式和SABER卫星数据进行对比分析,获得了夏季格尔木地区中间层大气温度的初步结果,并对激光雷达的温度数据进行验证。结果表明:MARMOT激光雷达探测温度与MSIS-00模式和SABER卫星结果整体上均具有较好的一致性;在上中间层和低中间层,激光雷达均比MSIS-00模式值、SABER卫星数据偏高;在中中间层,激光雷达与卫星数据均略低于模式值。

摘要：针对云和云阴影检测过程中存在边界不准确以及易与地表混淆等问题,构建一种融合纹理特征模块的卷积神经网络模型对Landsat 8遥感图像进行云和云阴影检测。引入基于统计特性的纹理特征模块进行纹理特征的提取和学习,在训练过程采用焦点损失函数削弱样本不均衡带来的影响。实验结果表明,该模型细化了云和云阴影的边界等纹理细节,减少了云和云阴影的误检和漏检现象,提高了云和云阴影的检测精度。

摘要：极区大气作为整个地球大气系统中的重要组成部分,其风场结构与变化关系到全球大气系统的运动。为更好地研究南极低空大气风场特性及其时空变化特征,在中国第36次南极科学考察度夏期间,山东省科学院海洋仪器仪表研究所将研制的相干多普勒测风激光雷达部署到南极中山站,经过现场安装调试,激光雷达从2020年1月8日正式开展业务化观测。观测结果表明,该系统具有灵敏度高、精度高和稳定性高等特点,可对低空大气风场进行高时空分辨率、全天时的观测。文章主要介绍了该系统的测量原理、结构设计、技术指标、数据反演方法等,并分析了该系统与L波段GTS1型数字探空仪的比对观测数据。统计表明两者的风速相关系数为0.907,标准差0.565 m·s^(−1);风向相关系数为0.832,标准差6.02°,比对结果良好,验证了该系统所采集测风数据的可靠性。此外,选取了南极中山站一次典型连续观测事例,进行了分析研究。选取部分观测数据与地面站气象数据进行比对,结果显示该系统可提供稳定可靠的风场观测数据,为南极低空大气探测提供全新的观测手段。

摘要：针对多小区系统上下行业务流同时发送的场景,提出了利用相邻小区间干扰的窃听信号来提升多小区的信号质量。为了满足未来无线通信网络的低功耗要求,建立了多小区网络上下行业务流速率约束下,多天线中继总功率最小化的最优预编码设计数学模型,通过对该非凸问题的分析和推导,将其等价转化为二次型约束的二次规划问题(QCQP,Quadratically constrained quadratic program),利用半定松弛方法进行求解。仿真和分析表明,所提最优预编码算法相比传统算法具有更高的性能增益。