基于OMI数据2005～2012年中国区域SO2时空变化特征研究（英文）

利用OMI传感器获取了2005²012年中国区域内的SO₂柱浓度变化数据,并基于MODIS传感器获取了中国区域内的下垫面土地利用类型数据.应用空间分析的方法,分别分析了中国区域内的SO₂柱浓度与时间的空间关联特征,以及与土地利用类型的空间关联特征.通过研究发现,从空间和时间区域来说,乌鲁木齐、京津冀、长江三角洲、四川盆地和珠江三角洲为SO₂高浓度区;北方地区SO₂浓度冬高夏低且峰值呈现逐年上升的趋势,南方地区则呈现SO₂浓度夏高冬低的特点.从土地利用来说,城市和耕地上空的SO₂浓度较高,森林、草地和裸地上空的浓度较低.研究结果表明,人类活动在行星边界层SO₂分布和浓度变化中起关键作用.     

基于ConvLSTM和PredRNN的大气能见度预报方法

精准的大气能见度预报对空气污染治理、保障公共交通安全等方面具有重要意义。基于2019年12月1日至2020年9月23日国家气象信息中心观测的大气能见度站点数据,分别采用ConvLSTM模型和PredRNN模型对中国中东部地区的能见度进行12 h预报,并对这两种模型的预报结果进行评价。试验表明,PredRNN模型相对于经典的ConvLSTM模型在大气能见度预报、图像质量评价指标和预报指标上都有更好的表现。此外,分析还表明,相对于ConvLSTM模型,PredRNN模型对4000 m中等级别雾区预报效果随时间延长有明显提升。     

近40年中国区域对流层顶温度场时空变化特征

利用1981—2020年NCEP/NCAR再分析月平均资料,对中国区域近40年的对流层顶温度场进行了时空变化特征分析和四季变化状况研究。采用线性回归、Mann-Kendall突变检验分析、经验正交分解(EOF)等方法研究了对流层顶温度场的年际变化趋势和时空分布特征。结果表明：中国区域对流层顶温度在1981—2020年总体呈下降趋势,其中在1995—2020年减少趋势显著。对流层顶温度存在明显的季节性特征,春季和冬季气候倾向率较小,对全年对流层顶温度减小趋势贡献也较小;夏季和秋季气候倾向率较大,对全年对流层顶温度减小趋势贡献也较大。运用EOF法对对流层顶温度场空间变化特征分析发现,第一模态空间分布反映了中国区域对流层顶变化趋势在空间上基本一致,且分布由南到北呈现“+,-”的纬向结构;第二模态空间分布由南到北呈现“+,-,+,-”的纬向结构,并以34°N为界呈现出很明显的南北相反分布;第三模态空间分布由南到北呈现“+,-,+”的纬向结构。     

基于卫星遥感的中国地区XCO2 和XCH4 时空分布研究

人为活动排放的以CO2 和CH4 为主的大量温室气体是造成全球增温的主要因素。由于地面观测站点稀少, 卫星遥感为监测CO2 和CH4 的时空分布及变化趋势提供了新的技术手段。本文验证了GOSAT、OCO-2 卫星的大气 CO2 和CH4 柱浓度遥感产品XCO2 和XCH4 的精度, 并分析了我国XCO2 和XCH4 的时空分布和变化趋势, 主要结论 如下: (1) 在所用XCO2 遥感产品中, OCO-2 ACOS 与地面观测的相关性最高(达0.93); 而XCH4 产品中GOSAT OCPR 的相关性最高(达0.78)。(2) 在研究的时间跨度内, XCO2 浓度呈逐年上升趋势, 如我国OCO-2 XCO2 年均浓度由2014 年的396.92 × 10−6 增长到2021 年的414.72 × 10−6; CO2 浓度高值主要分布在城市和工业集中的中国东部地区, 西北 地区塔克拉玛干沙漠的高值与气溶胶散射影响有关; 同时, 受人为源和自然源的季节变化影响, XCO2 具有冬春高、夏 秋低的时间特征。(3) XCH4 浓度同样呈逐年上升趋势, 但与XCO2 不同, XCH4 浓度高值主要分布在天然气和煤炭开 采集中的四川东部、重庆西部、陕西与山西的中部地区, 以及工业集中的华北地区, 季浓度呈现夏秋高、春冬低的特 征。(4) 2020 年XCO2 高值区发生偏移; 相对于2020 年, 2021 年CO2 增速有所回升, 但增幅相对于2019 年之前仍有 所减小。     

凌源近55年降水变化趋势分析

利用1958-2012年凌源本站的逐日降水观测资料,采用线性回归、趋势分析方法分析凌源市55年降水的年、季变化特征。结果表明,近55年凌源地区年平均降水量总体呈下降趋势,气候倾向率为-35.8mm/10a,大大超出全国降水减少趋势。凌源地区的降水量主要由夏季降水量的多少决定。通过本文的分析,将会为凌源地区降水的中长期预测及水资源的合理利用提供参考。     

近48年华东地区地面太阳总辐射变化特征和影响因子分析

利用中国最新公布的截至2008年华东地区13个站点资料,对华东地区平均的地面太阳总辐射长期变化趋势进行了分析,并讨论了该地区云、气溶胶和水汽对地面太阳总辐射变化的影响。研究表明,1961~2008年华东地区平均总辐射呈现减少趋势,减少速率为2.05 W•(m2•10yr)-1;1990年前该地区总辐射呈现出显著的下降趋势, 1990~1995年呈现快速增加趋势,但是1995~2000年再次呈下降趋势,2000年后在平均线上下波动略有增加。气溶胶、云和水汽对华东地区地面太阳总辐射的长期变化都有一定的影响,但是在不同的时段影响程度不同,在1961~1989年总辐射的减少主要归因为气溶胶的增加;而在1990~1999年和2000~2008年则是以云量的影响为主,而且低云量对地面总辐射的影响要大于总云量的影响。     

我国中纬地区卫星信号失锁现象初步研究

利用山东威海槎山站（122.296°E,36.866°N）地面GNSS电离层电子总含量(total electron content, TEC)与闪烁接收机2018—2019年的观测数据,初步探索了我国中纬度地区卫星信号失锁现象及其可能的成因。依据定义的卫星信号失锁判定标准,结合全球电离层TEC数据,展示了典型的信号失锁现象并进一步开展事件分析及初步统计研究。结果表明:在太阳活动低年,我国中纬地区地面接收机捕获到卫星信号失锁现象,其持续时间从1 min到10 min多不等;信号失锁前经常出现信噪比下降、闪烁强度增强等现象。结合相应区域的Madrigal TEC数据,初步推断电离层的等离子体密度或TEC在时间和空间上的较快减少可导致信号失锁。本文研究揭示了我国中纬度地区卫星信号失锁现象的特点及可能的形成原因,具有一定的科学意义和应用价值。     

基于卫星观测安徽淮北地区水汽分布特征研究

为合理评估水汽资源,利用大气红外探测仪(AIRS)和先进微波探测器(AMSU)联合反演的2006―2015年AIRS L2标准反演产品AIRX2RET V006,研究了安徽淮北地区水汽分布和变化特征,重点分析了该地区整层大气可降水量和若干层累积水汽月均值、季均值的年际变化,以及水汽和温度的关系。研究发现：从2006年到2015年这10年间,淮北地区月平均整层大气可降水量呈现逐年减小的趋势。1000～850、850～500和500～100 hPa层累积水汽和整层大气可降水量四季分布一致,呈现夏季>秋季>春季>冬季。四季整层大气可降水量与三层累积水汽年际变化也呈现出较高的一致性,表现为夏季逐年变化相对较大,呈线性减小趋势;秋季次之,除500～100 hPa层外,在2006至2011年期间呈现逐年线性增大趋势;春、冬两季年际变化相对较小,且无明显的线性关系。     

含雾湿空气条件下地面目标热特征分析方法

采用考虑自然雾对太阳辐射的衰减、散射作用进而修正的太阳辐射模型,且考虑含雾湿空气条件下雾滴、湿空气与目标表面的换热机理及表面辐射换热、对流换热,建立了含雾湿空气条件下地面目标热特征分析模型,采用该模型计算分析了雾能见度、风速对目标表面温度的影响,分析了典型雾天条件下目标表面温度变化特性。结果表明:在雾出现时段,雾能见度越小或风速越大,目标表面温度值相对越低;考虑雾对目标表面热特征的影响具有很大的必要性。     

中国地区云量和云光学厚度的分布与变化趋势

利用最新的1983~2009年国际卫星云气候计划（ISCCP） D2月平均资料集,得到了中国地区总云量、低云量、中云量、高云量与云光学厚度的分布与变化趋势,结果表明：中国总云量和中云量呈现南多北少的分布,青藏高原地区高云量较大而低云量很小;总云量和中云量在东部呈增加趋势,西部呈减小趋势,低云量和高云量在大部分地区呈减小趋势。从不同季节来看,春季和秋季北方总云量增加,西部总云量减小;夏季大部分地区总云量增加,冬季大部分地区总云量减少。云的光学厚度呈现南多北少的分布,且在大部分地区呈增加趋势。同时利用中分辨率成像光谱仪（MODIS）资料分析了2001~2013年间中国不同污染地区总云量与云光学厚度的分布及变化趋势的异同,结果表明：中国不同污染地区云量与云光学厚度呈现不同的分布和变化规律。     

大气参数模式及其在辐射大气传输计算中的应用

大气辐射传输的计算精度在很大程度上依赖于大气参数的精度。建立局地的大气参数模式在光电工程的大气传输计算中将有重要应用。利用目前可获得的探空数据、卫星观测数据、地面站点的观测数据初步建立了我国不同地域的大气参数模式,包括地面至120 km高度的温度、湿度、气压的逐日、逐月、逐年高度分布廓线、地面能见度的月平均分布,覆盖我国91个气象探空台站。并把这些大气参数模式用在通用大气辐射传输计算软件（CART）中计算大气透过率和大气背景辐射。文中展示了5个台站的大气参数时空分布以及用CART计算的大气窗口波段的透过率、大气热背景辐射逐月分布及其在我国地域的空间分布。     

区域导航系统站间时间同步野值剔除方法研究

在区域导航系统基准站站间的时间同步中,因动态、干扰和测量信息不能及时共享等因素影响使测量数据突跳带来的时差野值问题,导致时间同步精度下降,严重影响导航系统的时间同步性能.本文基于双向时间比对同步技术,给出区域导航站间时间同步算法,并提出一种站间时间同步野值剔除方法和滤波方法,解决由不定因素带来的时差测量野值问题,提升系...     

基于多小波增强的雾天运动目标跟踪技术

在雾天等能见度极低的天气环境下应用联合变换相关器对运动目标进行跟踪识别，针对目标由于灰度对比度极低、能见度差及环境中背景噪声干扰所引起的低识别率问题，提出了一种基于多小波增强的预处理方法，该方法在多小波变换优点的基础上，根据分解后系数的不同特点，采用不同方法分别增强高、低频系数，使处理后的图像在不失真的同时，对比度和目标边缘同时增强，且背景噪声得以抑制。对模拟雾天环境下拍摄的大量运动目标进行光学相关实验，结果表明:该方法能有效提高在雾天天气环境下运动目标的跟踪效率，验证了算法的可行性。     

海上大气激光传输特性仿真研究

大气光学效应是影响激光器作用效能的重要因素之一。基于多层相位屏法,针对海上大气环境下激光水平传输做了大量数值仿真,通过在湍流相位屏上叠加热晕以及衰减引起的相位变化,综合考虑三者对激光传输特性的影响;分析了不同激光初始功率、不同折射率结构常数、不同能见度以及有无热晕情况下接收面处激光光斑半径,质心漂移均方根和环围功率比的变化规律。仿真结果表明:激光初始功率越强,热晕效应越明显,光斑畸变越严重,光束质量变差;折射率结构常数越大,湍流效应越强,光斑扩展与光束漂移现象越明显,平均功率密度下降,环围功率比增加;能见度越小,激光能量衰减越严重,环围功率比越大;热晕效应会加大光斑扩展程度,增加光束漂移量和环围功率比。研究结果可为海上大气环境对激光器作用效能评估提供一定的理论依据。     

低噪声低功耗斩波运放的分析与设计

CMOS运放的噪声尤其是低频1/f噪声会随着整体功耗的降低而急剧增加,针对传感器读出电路应用,文中在传统斩波运放的基础上设计了一个低噪声、低功耗的嵌套式斩波运算放大器。基于SMIC0.18 μm工艺,通过Spectre仿真工具进行仿真与验证。高频斩波(fchop,high)频率为500 kHz,低频斩波频率(fchop,low)为2 kHz时的仿真结果表明,运放在100 Hz处的噪声功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)降为23 nV[KF(]Hz[KF)],总消耗电流14 μA,放大器的增益带宽积(GBW)为16.7 MHz,运放的电流效率(GBW/Itot)达到了1 193,该设计的整体性能与以往的设计相比具有一定优势。     

Performance of a Reversible Hierarchical Cellular System

In order to provide mobile worldwidecommunication services, cellular systems can be based ona multilayered, multisized cells architecturecharacterized by the use of different technologies.Satellites can cover lightly populated areas, as well asthose areas where other means cannot be used (like thesea); fixed base stations, with different transmissionpowers and thus different cell sizes, can cover relatively highly populated areas. As a result,a given area could simultaneously be served by more thanone Base Station, and the structure of such a systemmust be carefully designed. A Hierarchical Architecture(HA) scheme is a possible solution. HA is based on amultilevel cell configuration: microcells (or evenindoor picocells) cover more densely populated areas andare given the majority of the traffic load as they are able to operate with very highcapacity, while overlaying macrocells (or satellitarcells) provide a group of overflow channels.Occasionally, when microcells are not able to satisfychannel requests, the overflow channels are consumed.HA schemes are divided in two categories: ReversibleHierarchical (RH) and Non Reversible (NRH). Thedifference is given by the handover directions between cells allowed. In a RH handover, attemptsbetween macrocells and microcells occur in bothdirections. This paper compares RH and NRH schemes bymeans of an analytical model based on birth-deathprocesses. The main performance indexes and the controloverhead are shown.     

COMPASS系统星座设计与性能仿真

针对所出现的COMPASS定位精度、可靠性等问题,对提高COMPASS系统性能的方法做了分析;结合国外全球卫星导航系统的技术经验和目前公布的技术资料,对COMPASS系统进行了星座设计,通过对不同设计方案的卫星可见性分析以及各类DOP的数值对比,可以证明所设计的COMPASS星座方案能够满足基本的全球卫星导航系统的需求,并且相比较于其它导航系统而言,在中国及其周边地区的定位更加精准。     

奥运期间北京及周边地区霾天空气质量监测

北京的空气质量尤其是夏天经常出现的霾天污染状况,是奥运期间全世界共同关注的问题.2008年8月奥运期间,中国科学院开展了北京及周边地区奥运大气环境监测工作,具体包括地面连续点监测,地基监测和卫星遥感监测等不同形式的监测.卫星监测可以获得霾天大区域分布的范围和光学厚度状况;遥感所超级站监测结果显示奥运期间北京及周边地区霾天的平均水汽含量为68.84%,只比非霾天的64.61%高4.23%.地基监测结果还表明:霾天光学厚度大多在1.0以上,能见度基本在5 km左右;8月非霾天可吸入颗粒物浓度PM2.5和PM10浓度分别为29.58 μg/m3和76.05 μg/m3,但霾天的PM2.5和PM10浓度则分别为68.08 μg/m3和178.81 μg/m3.NO2对流层柱浓度监测结果表明,北京市城区仍然是NO2主要排放源,和天津、唐山,以及河北、山东、山西、河南等地部分地区共同构成NO2对流层柱浓度高值区.根据监测结果分析和模式风廓线后向轨迹数据等分析,北京霾天是在充足的水汽和稳定的大气环境条件下,可溶性细粒子经过吸湿增长后促使能见度急剧下降而成.如超级站的监测结果表明PM10的质量消光截面在空气相对湿度达到95%时有一个迅速增大的过程.     

A dynamic CRE and ABS scheme for enhancing network capacity in LTE-advanced heterogeneous networks

Wireless Networks - With the ever-growing popularity of wireless multimedia services, wireless network base stations are increasingly likely to overload in high population density areas. An...     

区域大气复合污染立体监测技术系统与应用

随着我国社会经济的高速发展,环境问题日益突出,各种污染物相互耦合叠加,造成我国大气污染呈现区域性、复合性以及长期性的特点.尽管我国已建立了以城市为中心的空气质量自动监测站,但近地面有限指标的监测,不能完全反映大气污染的实际状况,使空气质量评价结果与公众直观感受不一致.也不能满足空气污染形成机制、演变和输送过程的研究需求.介绍了用于区域、立体、实时监测的几种技术以及利用这些技术构建的区域大气复合污染立体监测技术系统,主要用于颗粒物区域输送通量监测、气态污染物区域排放通量监测以及区域污染物垂直柱浓度监测.同时介绍了北京奥运会期间的部分监测结果,讨论了控制区域大气复合污染需要的监测技术和方法.