高空紫外光通信信道特性

为研究高空大气信道对紫外激光通信的影响,引入散射链路所在高度信息修正紫外光单次散射链路模型;依照大气密度和臭氧浓度垂直分布得到紫外光散射系数和吸收系数变化规律;对高空15 km以下信号传播的时延、信噪比和信道容量进行仿真分析,得到以上三者的高空垂直分布.结果表明:高空大气环境对紫外光的消光系数主要由吸收系数决定;较小的散射作用令高空通信时延比近地面通信略低;吸收作用导致信噪比和信道容量均随通信平台位置高度增加而减小.高空紫外通信基本满足低速语音通信的要求.     

轴对称建筑物形状对电场畸变影响的数值模拟

为了研究建筑物形状对大气电场畸变的影响,利用有限元法,计算得出不同形状建筑物周围的电位分布,进而讨论建筑物直径、弯曲度以及高度对大气电场畸变的影响.结果发现:建筑物顶端中心的电场畸变系数β随建筑物直径的增大而减小,且畸变系数与建筑物直径的关系式和建筑物弯曲度有一定的关系;电场畸变系数β随建筑物弯曲度的增大而减小,且最终趋于不变;电场畸变系数β随建筑物高度增加而增加,且建筑物的弯曲度不同,β随建筑物高度变化的趋势也不尽相同.对于具体的雷电防护设计,能够提供一些依据.     

余弦型Y分支结构参数的性能分析

针对低损耗余弦型Y分支光波导的分析与设计,首先对其弯曲损耗进行理论推导,其次对光传播损耗特性起主要影响作用的三个结构参数(波导宽度、过渡区长度、分支高度),利用有限差分光束传播法(FD-BPM)进行了逐个性能优化分析.结果表明:传输损耗随波导宽度的增加而减小,随过渡区长度的增长而减小,随分支高度的增加而增大,此结果可为各种Y分支的选取提供参考.     

外延BiFeO_3薄膜的温度特性

基于Landau-Devonshire唯象理论,采用等效衬底晶格常数的方法,并拟合了磁刚度系数的温度函数,对多铁性外延BiFeO3薄膜的铁电性和磁性进行了研究。结果表明,70nm厚薄膜的磁化强度在10～731℃先增加后减小,在371℃时有最大值64569A/m,随膜厚的增加磁化强度的极值减小;自发极化、c轴晶格常数随膜厚的增加而减小,同一厚度薄膜随温度的升高自发极化强度减小;压电常数、相对介电常数随温度升高而增大,随膜厚增加而增加。     

硅中碳含量的低温红外光谱测量和碳带的温度特性

本文报告了硅单晶中替位碳红外吸收带温度特性和光谱分辨率对碳带特征参数影响的研究结果.在 80～310K温度范围,碳带半宽度随测量温度降低而线性减小,吸收系数和峰位分别随温度下降而线性增加和有规律地向高频方向移动;液氮温度时碳带吸收系数较室温增加一倍;低于液氮温度时碳带特征参数不随测量温度而变.不同光谱分辨率(1-4cm~(-1))测量结果表明:碳带吸收系数和半宽度分别随光谱分辨率提高增加和减小.室温和液氮温度碳含量的定量测量,光谱分辨率分别以2cm~(-1)和1cm~(-1)为宜.     

激光微细熔覆快速制造微加热器阵列

采用激光微细熔覆法制备了2×2和1×4微加热器阵列,研究了激光扫描功率和速率对微加热器图形线宽的影响.结果表明,线宽随激光功率增大而增大;随扫描速率增大而减小.并对2×2微加热器阵列进行了性能测试.研究了加热时间、电压和空间位置对温度的影响规律.结果表明,微加热器温度随加热时间的延长而升高并最终达到稳定值;随电压的增加而升高;加热区域离微加热器越远,温度越低.对恒定电压下的升温速率进行了计算和测定,第一分钟内加热速度可达0.45℃/s.最后,给出了所制作的微加热器及其阵列的示例.     

1. 30μm2MQW2SLD 的性能与注入电流和温度的关系

全面测试了峰值波长为1. 30μm 的InGaAsP/ InP 多量子阱型超辐射激光二极管 (MQW2SLD) 模块的输出光功率、光谱和消光比随注入电流及温度变化的关系。得到:MQW2SLD 显示了软阈值特性。温度不变时,其输出光功率随注入电流的增大而增加;MQW2SLD模块的峰值波长随注入电流的增大而减小;注入电流不变时,其输出光功率随管芯温度的升高而减小;峰值波长随温度升高而增大。SLD 模块的3dB 带宽随注入电流的增大及管芯温度的升高而变化。注入电流大于阈值电流时,MQW2SLD 模块的消光比随注入电流和管芯温度的升高而增大。     

PDLC膜黑白显示原理及其光电性能研究

文章阐述了基于正交偏正片实现PDLC膜的黑白显示机理,并基于正交偏振片研究了PDLC膜的电光特性,实现PDLC膜黑白显示。研究发现,PDLC膜的阈值电压Vth和对比度CR(0°)随膜厚、单体含量增加呈减小的趋势,与无正交偏振片下的PDLC膜相关特性相反;而饱和驱动电压Vdr随膜厚、单体含量增加而增大,且可视视角宽度随膜厚增加而减小,与无正交偏振片下PDLC膜相关特性变化趋势基本一致;透射光强与视角之间存在M型特性。     

背景辐射对HgCdTe中波叠层光导器件噪声的影响

研究了HgCdTe中波叠层光导器件在不同背景辐射条件下的性能变化,设计了增加冷光栏和使用不同温度的黑体对器件进行辐照的两种改变背景辐射的实验方案.结果表明,随着背景辐射的减小,器件的测量噪声亦减小.利用非平衡载流子和器件有效寿命理论对器件的产生复合噪声进行了计算,计算结果与实验结果在随背景辐射变化的趋势上相似.进一步的噪声频谱测量表明,1/f噪声是叠层器件噪声随背景辐射变化的主要原因;而叠层结构中存在的边缘接触不对称MIS结构增大了背景辐射变化对1/f噪声的影响.     

高空大气湍流影响下紫外光非直视链路闪烁效应研究

依据折射率结构常数垂直分布特征,利用对数正态分布模型计算了湍流强度、高空位置、通信距离、仰角和波长影响下,紫外光非直视链路的信号强度概率密度分布和闪烁指数。结果表明:高度5km以下,闪烁指数随着收发端所在高度增加而显著下降,2km以上的高空闪烁指数已小于10-2;随着波长增大,闪烁指数减小,信号强度分布更加集中。因此,在高空2km以上的环境中,较小的闪烁指数可以令紫外光在高空通信方面取得较好的性能。同时,可采用"日盲区"波长较长的信号来减小闪烁效应。此外,采取降低仰角的方法可以降低闪烁指数或者延长通信距离。     

A contrast and comparison of near-sea surface airtemperature/humidity from GMS and SSM/I data with an improved algorithm

With data sets gained from Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I) microwave channels, Geostationary Meteorological Satellite (GMS-5) infrared channels, and ship-measured data, the statistical algorithms to estimate sea surface temperature and near-sea surface air humidity around Taiwan and the South China Sea areas are developed. Then a new, improved method to estimate near-sea surface air temperature based on the algorithm proposed by Konda et al. (1996) is established in this study. The results estimated with SSM/I data show that the root mean square error (RMSE) of SST, near-sea surface air humidity and air temperature over the oceans around Taiwan and the South China Sea are 1.2 K,1.43 g/kg, and 1.6 K, respectively. The results with GMS data are 1.7 K,1.71 g/kg and 1.7 K, respectively. The results also show that the improvements in the algorithm of Konda et al. simplify the computation scheme, improve the accuracy, and match the regional ocean-atmosphere properties in retrieving near-sea surface air temperature. The estimate produced using SSM/I and GMS data also show good consistency between them, both in temporal and spatial variations. Basically, the accuracy of this result implies strong potential for application of satellite data to relative studies and operational work in the ocean-atmosphere interaction     

成都市PM2.5、PM10变化特征及其与气象因素的关系

为研究气象因素对成都市大气细颗粒物 (PM2.5)、可吸入颗粒物 (PM10) 的影响, 收集了2015―2018 年成都市 PM2.5、PM10的月平均浓度, 采用Pearson 相关分析法, 分析了成都市PM2.5、PM10与气象条件的关系。结果表明： (1) 2015 ―2018 年, 成都市PM2.5、PM10年平均浓度虽然年际间差别较小, 但整体呈现逐年缓慢下降趋势, 2015 年以来成都市的 一系列大气污染控制措施是PM2.5、PM10逐年缓慢下降的原因; 2015―2018 年成都市PM2.5、PM10浓度季节变化特征整体 表现为冬季 > 春季 > 秋季> 夏季。(2) 不同气象因素对成都市PM2.5、PM10月平均浓度的影响程度不同, 降水量与气温 是影响成都市PM2.5、PM10月平均浓度的主要因素, 两者与PM2.5、PM10呈较高的负线性相关, 其中PM2.5、PM10与降水量 的相关系数均为 −0.612, 与月平均气温的相关系数分别为 −0.822、−0.776, 降水会通过捕获大气中的颗粒物来去除 PM2.5、PM10, 而温度的升高会加强PM2.5、PM10等污染物在垂直方向上的对流运动, 从而对成都市污染物浓度的降低起 到重要作用; 日照时数、月平均风速、相对湿度等与PM2.5、PM10月平均浓度整体也呈现负相关, 但与降水量和气温相 比, 日照时数、月平均风速与PM2.5、PM10月平均浓度的相关性较低, 而相对湿度与PM2.5、PM10月平均浓度的相关性则 更加微弱, 表明相对湿度的变化对成都市PM2.5、PM10的积累和扩散影响很小。     

合肥地区大气水汽标高变化特征的统计研究

根据合肥站四年整层大气水汽含量和地面水汽密度ρ0的晴天观测资料,统计分析了该地区大气水汽标高H的变化特征.结果表明; H的年变化特征为夏季最大,冬季最小,春、秋季节相差很小;季节平均水汽标高值和季节平均地面气温呈高度正相关;各个季节水汽标高的日变化特征均为双谷型,最大值出现在下午16:00左右,两个低谷分别出现在上午08:00和夜间20:00左右;上午06:00至下午16:00,H的时平均值与对应ρ0的时平均值呈高度负相关.     

高湿度地区直接蒸发冷却空调机组的性能评价

随着蒸发冷却技术的发展,该技术被应用于不同气候、不同功能的建筑物。通过在高湿度地区的南通,模拟海南某核电站的室外气象参数测试直接蒸发冷却空调的风量、温降和冷却效率。测试结果表明,在南通模拟的室外气象参数下,即使是室外相对湿度达到74.9%的情况下,直接蒸发冷却空调的温降仍可以达到3.8℃,冷却效率可以达到71.4%。可以推断蒸发冷却空调在高湿度地区核电站同样能发挥其作用。     

中国能见度长期变化及区域特征分析

为找出中国不同类型观测站点能见度的变化特征及其影响因素,对中国350余个气象观测站29年（1980-2008年）的能见度观测数据进行了分析,并使用人口密度分布数据对观测站点进行分类。结果表明,我国大气能见度在1980年后呈现缓慢下降趋势,整体表现出西高东低的特征,且东部能见度逐年下降趋势显著。能见度下降地区多集中于气候湿润或人口密度较高的地区,且人口越密集,能见度恶化程度越显著,低能见度事件发生频率越高。我国西北,包括内蒙、新疆等人口密度较小、气候较为干燥的地区,其能见度呈现逐年好转的趋势,这可能与我国北方地区沙尘暴次数减少及强度减弱有关。我国华南能见度下降幅度最为显著,人为经济生产活动可能是造成这一现象最主要的原因,而我国华北和华东的能见度变化的区域协同性正逐渐增强,从一个侧面反映了该地区所面临的区域性污染加重的现象。     

室内气流运动对热舒适性影响因素的分析

主要介绍了气流运动与热舒适研究的相关知识,分别从室内温度场、速度场、空气湿度、平均辐射温度和室内空气品质这5个方面,说明影响气流运动因素对人体热舒适是如何影响的,又通过对描述气流运动参数进行分析说明,经过计算对比分析与验证,得到了对动态热环境评价时,PD指标要比PMV指标更加准确,最后提出了关于气流运动对热舒适影响的难点问题和今后的研究重点。     

京西生态涵养区日照时数变化特征及影响因素

为详细了解京西生态涵养区日照情况, 利用北京市门头沟、斋堂两个国家气象站 1975–2019 年逐日总云量、 低云量、降水日数、相对湿度、日照时数等资料, 采用气候倾向率、 Mann-Kendall 检验等方法分析了京西生态涵养 区日照时数时空变化特征及其与各气象要素之间的相关性。结果表明: 在 1975–2019 年间, 京西生态涵养区年、月、 日日照时数均呈西部山区多、东南平原少的特征, 且两站日日照时数呈显著相关性, 约 80% 的差值在 −2∼2 h 范围。 其中月均日照时数峰值出现在 4–5 月, 谷值出现在 11–12月, 6 月、 9–10 月减少趋势最明显; 四季日照时数分布较均匀, 但呈春季多、冬季少的特征; 2002–2010 年年日照时数连续低于均值, 东南平原区减少趋势 [−51.6 h·(10a)−1] 大于西部 山区 [−39.5 h·(10a)−1]。年、四季日照时数异常偏少情况主要出现在 2000 年以后, 接近异常偏多年份在 20 世纪 80–90 年代较集中。 1982–1990 年日照时数明显增加, 1991 年发生明显减少突变, 1991–2019 年日照时数明显减少。综合分 析表明该地区的日照时数与总云量、低云量、日平均湿度、日降水量呈负相关, 与日分钟风速、能见度呈正相关, 该 结论对首都京西生态涵养区建设和气候评价具有重要参考价值。     

海面上行星边界层微结构的探空测量

用自行研制的探空仪于1999年6月在东海进行了探空实验，得到了海面上大气温度、湿度、气压、Cn^2廓线．资料分析表明：800m以下海面上温度的日变化不超过3℃，逆温强度较弱．当纬度增加1℃，海表面气温减少1℃。Cn^2随高度迅速下降，从海表面直至500m达到相对小的区域，在500～2000m高度内c^2n基本上保持不变。湍流峰值往往出现在位温梯度较大的地方。并对海面上位温廓线日变化进行了数值模拟。     

南海海域海表面温度对低空大气波导数值模拟的影响研究

为了研究海表面温度(sea surface temperature,SST)对低空大气波导数值模拟的影响,针对南海海域基于天气研究与预报(weather research and forecasting,WRF)模式开展了不同SST对低空大气波导数值模拟的影响研究.结果表明:精确的SST对低空大气波导数值模拟影响最大,...     

合肥地表臭氧变化特征及气象要素影响分析

利用 2014–2020 年 O3 浓度监测资料和同期自动气象站气象数据, 研究了合肥地表 O3 浓度的日变化和月变 化规律, 分析了温度、湿度、风速等气象要素对 O3 浓度的影响。研究结果表明: 合肥地区 O3 浓度具有典型的单峰 型日变化特征, 通常在 15:00 左右达到峰值, 在 07:00 左右降至日最低值; 最大 8 h 滑动平均值 (O3-8h) 月均浓度变化 呈“M”型, 一般在 6 月和 8 月达到全年最高, 在 1 月和 12 月降为最低; O3-8h 月均最高值是最低值的 2.8∼3.7 倍, 平均 为 3.1 倍; 受气象要素影响, O3 浓度年变化规律与温度基本一致, 与湿度的变化趋势关系不明显。