微波大气吸收衰减特性分析及分层数值算法

 给出了微波在大气中传输受气体分子吸收导致衰减的较精确计算模型，该模型扩展了传统计算模式忽略温度、湿度、压力变化及传播距离受限制的近似算法。结合我国某地区的实测气象数据模拟计算了该地区的大气吸收衰减，最后根据数值计算结果分析了微波随频率、发射角度以及月份（季度）变化的传播特性，并简要说明了此研究在微波遥感中的实际意义。     

ARGO-YBJ实验“Scaler模式”计数的气象效应

对中意合作西藏ARGO-YBJ实验“Scaler模式”下次级宇宙线计数的气象效应进行了讨论,计算了计数率与大气压强、室外温度、大气电场及实验大厅内温度、湿度等5个气象参量的偏相关系数。结果表明,大气压强与次级宇宙线计数有很强的负相关,与室外温度也有一定的负相关,而实验大厅顶部的大气电场与实验记录的次级宇宙线计数基本没有关联。另外,实验大厅内温度也是影响次级宇宙线地面测量的一个重要因素,实验大厅内的湿度也有一定影响。随着符合多重数的增加,实验大厅内温度和湿度的影响变得不再重要。另外,对次级宇宙线计数率进行了多参量的气象效应修正。结果表明,这种修正是可靠的,为进一步利用ARGO-YBJ实验“Scaler模式”下的实验数据进行各种物理分析打下了基础。     

ARGO-YBJ实验“Scaler模式”计数的气象效应

对中意合作西藏ARGO\|YBJ实验“Scaler模式”下次级宇宙线计数的气象效应进行了讨论, 计算了计数率与大气压强、 室外温度、 大气电场及实验大厅内温度、 湿度等5个气象参量的偏相关系数。结果表明, 大气压强与次级宇宙线计数有很强的负相关, 与室外温度也有一定的负相关, 而实验大厅顶部的大气电场与实验记录的次级宇宙线计数基本没有关联。 另外, 实验大厅内温度也是影响次级宇宙线地面测量的一个重要因素, 实验大厅内的湿度也有一定影响。 随着符合多重数的增加, 实验大厅内温度和湿度的影响变得不再重要。 另外, 对次级宇宙线计数率进行了多参量的气象效应修正。 结果表明, 这种修正是可靠的, 为进一步利用ARGO\|YBJ实验“Scaler模式”下的实验数据进行各种物理分析打下了基础。     

零视距地物长波红外特征场景仿真研究

为仿真地物长波红外场景图像,根据地表温度随时间变化的规律,并结合气象状况、背景材质、热特性参量、热状态等参数,在对太阳辐射、大气长波辐射、大气温度和地表热传导等影响地表温度变化的因素进行分析的基础上,建立了基于热平衡理论和热传导过程的方程。解算出多种常见地表一日之中的温度变化情况,并将其应用于由相同景物可见光纹理图像反演出的相应红外纹理图像中。在考虑景物表面自身发射、反射的辐射计算模型的前提下,生成了具有相似红外纹理细节的地表红外场景。结果表明,该方法可生成接近真实感的红外场景,有效地模拟仿真地物的长波红外特征。     

空间目标的可见光散射与红外辐射

利用Lowtran7大气传输模型计算了0．4～0．8μm可见光波段的太阳辐射、大气自身的热辐射以及天地背景辐射。利用粗糙面光散射理论与双向反射分布函数计算了空中目标表面对太阳辐射、云层对阳光反射的散射。并利用传热学和背景辐射理论，根据能量守恒定律建立了空间目标表面温度的热平衡方程。以气球为例，计算了不同表面涂层材料的气球在不同地理位置、不同高度、不同时间、温度及辐射功率的变化。分析了空间目标红外辐射特性的一般规律和特征。     

基于气象参数戈壁沙漠地区近地面大气湍流建模

 提出一种适合戈壁沙漠地区的近地面大气湍流模型。通过测量近地面层不同高度处温度、湿度、压强和风速等常规气象参数,结合模型可给出近地面层大气湍流强度。模型计算的近地面层大气湍流强度通常白天值最大,中午前后出现较宽的最大值区间,在日出时段和日落时段出现较明显的最小值,夜间呈不规则变化,该结果能够很好地反映近地面层大气湍流强度的变化特性。在影响大气湍流强度变化的参数中,大气温度的变化趋势直接影响着大气湍流强度的变化：通常白天大气温差较高时,大气湍流强度较强;大气温差较低时,大气湍流强度较弱;大气温差起伏较大的时刻,大气湍流强度的变化也会较大,大气温差起伏趋势与大气湍流强度变化趋势有相似之处。     

西藏地区近地晴天大气电场气象效应和时间变化研究

基于西藏羊八井宇宙线观测站在2006年3月至2011年6月期间记录的近地大气电场数据, 分析研究了该地区近地晴天大气电场气象效应和时间变化特征. 气象效应分析结果显示, 该地区近地晴天大气电场与三个气象参量(大气压强、温度和相对湿度)的长时间变化趋势基本一致, 并有明显的季节效应. 冬春季, 大气电场强度整体水平相对较低, 约为0.14 kV/m; 夏秋季, 电场强度水平相对较高, 为0.18 kV/m左右. 近地晴天大气电场强度与大气温度间的线性相关性最强, 拟合相关系数达到0.89; 与大气压强和相对湿度间的线性相关性相对较弱, 拟合相关系数依次为0.43和0.53. 傅里叶分析结果表明: 晴天大气电场时间变化受太阳日周期、半太阳日周期及其三、四次谐波分量调制作用, 调制强度依次减弱. 西藏地区近地晴天大气电场日变化特征呈大陆简单型, 即双峰双谷. 主、次峰谷分别出现在白天和夜间, 主峰谷出现的早晚因季节不同略有差异, 次峰谷出现的早晚因季节不同差异相对较大.     

一维大气边界层光学折射率结构常数的数值模式

 提出了一种大气光学折射率结构常数的数值模式。通过解大气边界层风速、位温度、绝对湿度预报方程,表面热平衡方程和土壤热传导方程，得到地表温度、表面层的动量通量、显热通量和潜热通量。再由Monin Obukhov相似理论，从湍流通量和温度结构常数的经验关系计算出折射率结构常数。     

自由电弧热发射阴极的物理模型

基于Braginskii理论建立了自由电弧电离层区域的双温度流体方程模型,计算了这个区域的温度、速度、电势场分布,并与其他模型计算进行比较     

浅说“混沌”

２　罗伦兹（Ｅｄｗａｒｄ　Ｌｏｒｅｎｚ）系统与蝴蝶效应［３］　　罗伦兹是６０年代在美国ＭＩＴ工作的气象学家．他当时有一台叫做“皇家马克比”（ＲｏｙａｌＭｃＢｅｅＬＧＰ－３００型）的真空管计算机．他从一个旋转水桶的实验得到启发，于１９６０年总结出包含１２个方程的联立方程组，建立了一个仿真气象模型．罗伦兹相信，尽管气候变化多端，但毕竟遵守经典力学规律，只要输入必要的初始数据，他的计算机就对这１２个方程进行硬碰硬地计算，终会沿着一条确定论的道路把气象奥妙揭示出来．这里，我们必须强调，任何测量都有一定的…     

基于成像光谱仪MODIS的近十年武汉水汽含量变化分析

应用中分辨率成像光谱仪近红外通道数据进行大气水汽含量反演.采用三通道比值加权平均法用于武汉地区大气水汽含量反演,将反演结果与EOS发布的水汽产品进行对比,验证了该反演算法的可信性.借助遥感影像处理软件ENVI,利用三通道比值加权平均法反演了武汉地区近十年(2001-2011)的大气水汽含量,结合武汉地区实际地理位置、气候条件和城市发展现状,分析了武汉地区大气水汽含量变化.结果表明:武汉地区大气水汽含量在秋季和冬季呈明显减少趋势.借助统计软件SPSS对中分辨率成像光谱仪反演的大气水汽含量与地面气象探测因子气压、气温和相对湿度之间做回归分析,结果表明:大气水汽含量与气温呈正相关,气压呈负相关,和相对湿度的相关性不大,但在温度一定时,两者呈正相关.     

自由电孤热发射阴极的物理模型

基于Ｂｒａｇｉｎｓｋｉｉ理论建立了自由电孤电离层区域的双温度流体方程模型,计算了这个区域的温度、速度、电势场分布,并与其他模型计算进行比较。     

无云地球大气背景辐射光谱亮度的计算模型

根据辐射的叠加性,提出了一种用于卫星遥感无云地球大气背景辐射强度计算的理论模型。在利用该模型对晴朗无云地球大气背景的光谱辐射亮度进行计算时,使用迭代法解辐射传输方程并对大气采用动态分层。模型计算的结果与法国6S软件计算结果的对比表明：该模型以及计算方法对于无云地球大气背景向上的辐射亮度计算是精确可行的。且计算结果说明在可见光波段地球大气背景的辐射是很强的,而在红外强吸收波段,地-气系统的辐射很弱,主要来自大气的后向散射。     

甲烷预混燃烧火焰的详细数值模拟

将六步简化甲烷燃烧反应模型与层流Ｎ－Ｓ方程相结合，数值模拟了定常与非定常的甲烷预混燃烧火焰．得到了速度、温度和包括ＣＯ和ＮＯ在内的十种组份的浓度分布；预测了进气流量脉动时的燃烧流场特性．该模型及其计算软件可较推确地模拟化学反应动力学起主导作用的甲烷预混燃烧现象，为研究燃烧过程特性，发展高效低污染燃烧技术与设备提供了有力的数值研究工具．     

星载激光测高系统的大气折射延迟改正模型研究

星载激光测高仪通过测量从卫星平台发射的激光脉冲在卫星与地面激光脚点之间的渡越时间计算两者之间的距离。由于光束经过大气层时发生的折射,导致卫星激光测高系统典型的与大气延迟相关的测距误差在数米量级。讨论了大气折射延迟修正的理论与方法,分析比较了各种大气折射率模型,以全球首个对地观测星栽激光测高仪系统GLAS系统为例,给出了各种折射率模型的计算偏差,发现在常见温度和湿度范围内Owens375模型是一种精度较高的简化折射率模型;计算了GLAS系统高度角偏离天顶方向不超过10°的情况下,使用简单映射函数与CfA2．2映射函数模型的值,发现其差异不超过0．5mm。     

热等离子体中的尾波加速

通过计算在等离子体温度不太高时尾波中本底等离子体的分布函数,推导出热等离子体中的尾波方程.这个方程对进一步研究如何最大限度地提高热等离子体中的尾波加速效率提供了出发点.讨论了温度对等离子体尾波加速的影响. 关键词：     

大气压下自由燃烧弧的温度场和速度场的数值模拟

采用标准SIMPLE算法，并作了一些修正，给出了具体的计算步骤和流程图，将其应用于磁流体动力学(MHD)方程进行数值求解．得到了轴对称情况下，自由燃烧弧的温度场和速度场的分布，并和实验结果进行了比较。分析了不同辐射模型对温度场的影响，发现辐射导致电弧温度降低，但不同的辐射模型对于电弧的温度影响不大。     

大气温室效应的一维辐射传热分析

大气中温室气体对地面长波热辐射的吸收和再发射导致了温室效应.计算了大气不同高度200～50000 cm-1(0.2～50 μm)光谱吸收系数,采用一维大气介质模型和射线踪迹-节点分析法(RTNAM)的多层模型对大气中二氧化碳及水蒸气不同浓度情况下的大气温度进行了计算.结果表明标准大气CO2浓度增加1倍,对流层的温度上升...     

一种新的k方程转捩湍流模型

本文在分析了针对充分发展湍流模型建立的k方程湍流模型模拟转捩流动的能力之后，构筑了一种新的Fμ函数及相应的k方程湍流模型．将该模型应用于数值求解NS方程，模拟了中等来流湍流度下零压力梯度平板捩报流动，并将部分计算结果与实验结果及经验关系进行了比较．     

Fokker—Planck方程在快波加热中的应用

快波加热算法，一般都是假定托卡马克中粒子为麦克斯韦分布．其实由于准线性扩散效应，共振粒子的平行温度与垂直温度不相等，这样必然产生一定的计算误差．针对这种情况，本文引入ＦｏｋｋｅｒＰｌａｎｃｋ方程，采用叠代算法较好地解决了这一问题