室内模拟稳定边界层和对流边界层的初步研究

介绍了一套自行研制的室内模拟湍流系统.通过加热以及制冷手段控制水槽的顶部和底部温度,模拟暖空气均匀越过冷空气表面条件下的稳定边界层(SBL)温度场结构特征,以及平坦下垫面均匀加热条件下的对流边界层(CBL)温度场结构特征,并测量两种情况下的平均温度和热通量垂直廓线,分析对流混合层发展的演变过程.结果表明,模拟SBL和CBL的温度场结构与大气边界层的温度场结构观测结果符合较好.     

典型地区大气光学湍流测量与模式研究

在东南沿海地区、合肥地区和西北干旱地区进行了常规气象参数和光学湍流的测量.从地域气候上分析三个实验点所具有的典型特征.分析了不同下垫面对近地面光学湍流强度的影响,提出了近地面和高空光学湍流估算方法,并探讨了光学湍流的预报模式.Bulk方法可用于估算陆地和海面上的Cn2.通过对输入参数进行适当调整,近地面湍流预报模式估算结果和实际测量结果在量级和变化趋势上较为一致.可以用常规气象参数估算光学湍流廓线,合肥上空的光学湍流可以用Hufnagel模式进行拟合.     

利用Tatarski方案估算不同环境下的光学湍流廓线

大气光学湍流的存在会严重制约光学系统的性能。为了能够降低大气湍流的影响,满足光电工程的应用,准确地估算出不同场景下的大气光学湍流廓线具有十分重要的指导意义。基于Tatarski光学湍流参数化方案和广泛应用的外尺度模式,利用探空仪测量的气象探空数据,对内陆（合肥）、海陆交界处（茂名）和远海海洋这三个不同环境下的大气光学湍流廓线进行估算。将合肥和茂名两地的估算值与实际观测的廓线进行对比验证,发现在变化趋势和量级上相近,为该模式估算远海海洋的大气光学湍流廓线提供了依据。结果表明模式能够较好地估算出不同环境下的光学湍流廓线。此外,还发现高空光学湍流的发生与风切变和温度梯度有重要关系。     

一种用来测量低层大气温湿度结构的高精度探空仪

本文报道了我们研制的高国湿度探空仪,用薄陶瓷片型铂电阻测量气温、用干湿球法测量湿度,并采用参考电阻克服频漂,从而保证了测量精度,能精确测量出大气边界层温湿度结构。     

基于生成对抗网络的遥感图像加密研究

遥感图像中包含了大量的信息,为防止这些信息被窃取,有必要对其进行加密处理。在该背景下,研究一种基于生成对抗网络的遥感图像加密方法。该研究通过图像分割来切断图像信息之间的关联性,利用改进Arnold变换算法来实现遥感图像置乱,打乱图像像素点的排列顺序。通过生成对抗网络在真遥感图像像素中加入假图像像素,掩盖图像真实信息,实现遥感图像加密。结果表明：基于GAN的加密方法的峰值信噪比均值为5.92 dB,信息熵损失均值为20.7 bit,加密耗时均值为27.3 ms,均低于对比方法,由此说明所研究方法加密后,既达到了加密目标,保证了遥感图像完整性,同时提高了加密效率。     

合肥地区近地面辐射通量和二氧化碳统计分析与湍流通量的惯性耗散法估算

近地面层大气湍流通量的测量与估算是研究地气间相互作用规律的关键.统计分析了2007年1月10日～2010年10月14日合肥地区晴天少云的天气条件下辐射通量和C0_2含量数据.得到了地表反照率、净辐射通量的季节变化特征和日变化特征.地表能量平衡的检验表明白天时段大约有40%左右的能量缺口.2007～2010年C0_2含量...     

湿度起伏对可见光波段Cn^2影响的再研究

用Li7500 CO_2/H_2O分析仪直接测量了近海边湿度起伏数据,结合温度脉动仪和超声风速计测量的数据,计算出湿度、温度和温湿相关项的结构常数,研究了湿度起伏对C_n~2的影响。结果表明:对于可见光,相对于温度起伏而言,湿度起伏和温湿相关项的贡献都很小。实验期间不论是白天还是夜晚,都有与Kolmogorov-5/3谱相近的温度谱和湿度谱存在,并且,在低波数区出现-1次方谱幂率,绝大部分湿度谱幂率值处于-5/3±0．2的区间内。     

South Pole温度风速廓线的统计分析

利用2008年South Pole的探空资料,通过大气温度和风速廓线,确定了South Pole地区冬季（6,7,8月）和夏季（12,1,2月）的大气边界层结构,边界层和对流层顶的高度。对近地面的温度、水汽压、风速和风向进行了统计分析。结果表明,South Pole大气边界层大多时候为稳定型,但在夏季也存在不稳定的情况,尤其在1月份较多;夏季夜晚的边界层平均高度为389米,比白天的304米大,冬季夜晚的边界层平均高度为591米,大于夏季夜晚;夏季白天对流层顶平均高度比夜晚略大,分别为6172米和5770米。South Pole高层大气理查森数的倒数基本都小于4,发生湍流的可能性很小。     

三维超声风速仪测量近地面湍流谱及C2n的初步研究

采用2011年1月在合肥地区复杂下垫面上使用超声风速计测得的风速三分量和温度分湍流实验观测数据,计算分析了合肥地区冬季的不同稳定度条件下的湍流谱特征.并和其他实验进行对比,得到了湍流特征量在不同稳定度下能量谱的曲线拟合公式以及谱峰的位置变化情况,温度谱尾部上翘的现象.另外,比对了超声风速计和温度脉动仪(即单点和双点温度测量法)测得的C2n,发现二者符合较好.