西藏多点太阳光谱观测研究

西藏高海拔强太阳辐射为高原大气提供了热源,驱动着东亚大气环流和全球气候变化的“蝴蝶效应”。对该地区地面太阳光谱特征的同步观测能为地面大气环境变化、生态环境变化和太阳能资源利用等研究提供有效的实地数据。利用国际标准高精度太阳光谱仪RAMSES-ACC-VIS和SolarSIM-G,在2020―2021年期间对西藏拉萨、林芝、那曲、日喀则和珠峰地区进行了太阳光谱实地观测,首次同步观测了西藏高海拔地区多点全波段(波长280~2500nm)太阳光谱,研究了西藏多点太阳光谱辐照度的空间分布特征,并对西藏高海拔地区太阳光谱的吸收和散射等消光因素做了定性分析。研究发现在西藏五个观测地区中日喀则和珠峰地区全年平均太阳光谱辐照度最强,两地年均光谱峰值达0.83 W/(m^(2)·nm)以上;拉萨太阳光谱峰值仅次于日喀则和珠峰地区,年均峰值约0.73 W/(m^(2)·nm);那曲地区年均太阳光谱辐照度低于拉萨,峰值约0.53 W/(m^(2)·nm);林芝太阳光谱最低。在太阳光谱辐照度的空间分布特征方面,研究发现冬至日西藏光谱空间分布基本遵循纬向地带性规律,辐射强度随纬度升高而递减,而夏至日西藏各地因雨季原因纬向地带性规律不明显。

纳木错湖三维动力循环系统数学模型的建立与应用

文章把国外成熟的海洋动力循环模型[1]应用于西藏纳木错湖来研究纳木错湖的动力循环机制。通过输入已知参数结果表明:纳木错湖周边山水(河水)流入湖泊之后,在柯氏力[2]和湖水分层[3]的影响下,所有流入湖泊的河水沿着湖岸呈逆时针方向循环流动;循环周期约需要60天左右;河水首尾相连后继续沿着湖岸按逆时针方向均匀流动且朝着湖心聚集;河水在湖中的水平分布不仅受柯氏力的影响同时也受湖水分层的影响。其中湖水的分层对河水在湖中的水平分布起主要作用。此外,研究者利用已有的有限数据建立了纳木错湖的深度分布图。

纳木错湖流入河水垂直分布和混合现象模拟实验

文章阐述了运用国外成熟的海洋动力循环模型研究西藏纳木错湖动力循环机制的阶段性成果,特别是纳木错湖的流入河水在湖体垂直方向上的分布以及河水与湖水在垂直方向上的混合情况的模拟实验结果。通过输入已知参数结果表明:纳木错湖周边河水流入湖泊之后,在柯氏力和湖水分层的影响下,虽然河水在水平方向上迅速分布和混合,但是在垂直方向上的分布和混合却受到较大阻碍同时程楔齿形状。模拟实验结果显示柯氏力和湖水分层的结合将对纳木错湖流入河水的垂直分布和的混合起着决定性的作用。

纳木错湖淡水浓度和湖泊盐度分布分析

在分析和研究纳木措湖三维动力循环系统数学模型在六个观测站点处淡水的浓度和湖水盐度分布数值模拟实验的过程中,阐述各个观测点处淡水浓度和湖水盐度分布情况并分析形成这种分布格局的原因。模拟试验结果显示:柯氏力在没有湖水分层作用的结合下,对淡水浓度和盐度分布的影响小,但是与湖水分层结合之后,它对淡水浓度和盐度分布起着至关重要的作用。同时湖底的地形对水流的运动起着举足轻重的作用。湖水分层在没有柯氏力的作用下,湖中心特别是湖心表面的淡水浓度和水流的运动却比柯氏力的作用下更高、更活跃。

纳木错动力循环系统数学模型完善的第一阶段——湖的深度和水温及盐度分布情况以及它们之间的联系

本文通过对实地采集的数据进行科学处理和详细分析,提出了改进和完善数学模型的方案,这将非常有助于模型准确反映湖泊现实存在的现象和模拟的精确度,同时文章公布了湖泊的一些重要参数如深度、水温等的最新数据。

中国北纬30°地面太阳光谱观测

利用国际标准RAMSES光谱仪和CMP11型太阳总辐射仪,在2019年至2020年期间对中国北纬30°区域8个城市(西藏阿里、日喀则、拉萨、林芝、成都、武汉、杭州、上海)进行了地面太阳辐射的观测研究。观测结果表明在中国北纬30°区域,西藏总体太阳光谱不仅强度上远远高于低海拔的内地城市,而且光谱曲线在形态特征上比低海拔更光滑,吸收弱。观测期间西藏最大地面单色太阳光谱强度可达2018.48 mW·(m^(2)·nm)^(-1)(阿里,2020年6月21日),同纬度其他内地城市最大地面单色太阳光谱强度仅为756.22 mW·(m^(2)·nm)^(-1)(成都,2019年11月03日);西藏地面太阳光谱中所含紫外光谱(280~400 nm)比内地低海拔高出约1.5倍以上,强烈的紫外线对西藏生态和人体健康产生相应影响;观测期间发现拉萨地面太阳光谱强度约为成都的1.5~1.7倍;阿里地面太阳光谱强度比上海高出约0.2倍。观测结果为北纬30°区域太阳能资源的利用和生态环境等研究提供实地太阳光谱数据;对2020年夏至发生的日食现象进行了太阳光谱的同步观测研究,发现日食期间拉萨、阿里辐射能量损失均超过95%。分析了云、气溶胶等大气因子对太阳光谱、太阳总辐射的影响。研究表明西藏阿里等地夏季太阳总辐射值频频超过太阳常数。

纳木错局部水域的深度和水温数据分析及研究

文章分析和研究了纳木错局部水域的深度和水温数据。数据显示纳木错西南局部水域离岸间距7.5千米范围内,最深可达50米,湖底地形变化明显,梯度平均可达0.01。湖泊表面温度11.5-12.5℃,水温最低达到4.9℃。湖水基本分为四层,上2-4米的表层变温层,4-15米的均温上层,15-40米的中间温跃层,40-50米的深水滞温层。

纳木错湖不同观测站点的流速和能量变化数值模拟

主要分析了纳木错湖三维动力循环系统数学模型在四个观测站点处流速变化和不同实验阶段的能量变化数值模拟结果。模拟实验结果显示:科氏力与湖水分层结合,其影响非常明显,动能的持续增长进一步证实科氏力对河水在水平方向上沿岸聚集和垂直方向上楔型分布起到的主要作用。湖水分层在没有科氏力的作用时,仍然对水流的运动起着重要的作用。当河水流入分层的湖泊时,垂直速度剪切力增长,这种力与浮力对抗促成较剧烈的混合。科氏力在没有湖水分层的作用时,其单独的作用对水流运动的影响较小。

浅谈我校“数学分析”双语教学

本文从我校数学专业基础课程“数学分析”的双语教学实践出发，阐述了开展双语教学的效果，分析和讨论了进行双语教学的方法以及目前双语教学中存在的问题，并对今后的双语教学工作提出了一些建议。

西藏高校学生消费浅析

本文采用问卷调查和访谈调查的方法对西藏高校学生消费情况进行了分析和研究，揭示了西藏高校学生新时期的消费状况、消费心理和消费特点。

西藏日食太阳辐射观测研究

日食现象会对地球太阳辐射、大气气象以及人类活动等造成相应的影响。2020年6月21日(夏至)在西藏发生了一次日食现象,西藏阿里日环食最大食分达到了0.995,拉萨地区日偏食食分也高达0.953。两地日食均发生在当地正午前后。本研究利用罕见的日食出现机会,对西藏阿里和拉萨日食过程中的太阳光谱、太阳总辐射和太阳紫外线变化特征进行了同步观测研究。观测表明阿里日环食在当地正午(北京时间14:41分)前后持续了约3小时27分钟;拉萨日食出现时间比阿里滞后约26 min,持续时间比阿里短3分28秒。实地观测表明在日食期间,阿里光谱观测中最强单色(476.6 nm)光峰值从初亏(13:01分)时刻的1669.234 mW·m^(-2)·nm^(-1)陡然衰减到食甚(14:44分)时刻的61.936 mW·m^(-2)·nm^(-1),损失约96.0%;相应时刻太阳总辐射强度从1221.217 W·m^(-2)衰减到56.086 W·m^(-2),也损失约95.4%。拉萨日食期间最强单色(476.6 nm)光峰值从初亏(13:27分)时刻的1563.876 mW·m^(-2)·nm^(-1)亏损到食甚(15:13分)时刻的26.391 mW·m^(-2)·nm^(-1),亏损约98.3%;相应时刻太阳总辐射强度从1605.663 W·m^(-2)衰减到28.169 W·m^(-2),也亏损约98.2%。观测研究发现拉萨太阳紫外线B剂量率从初亏的60.8 W·m^(-2)减弱到食甚的0.9 W·m^(-2)值,减弱了98.5%。该次日食对西藏地面各种太阳辐射强度造成95%以上能量损失。

照明灯光谱检测研究

人造照明灯某些光谱的光会影响植物生长及人体健康,并会加速一些常用物品的老化。文章利用RAMSES-VIS光谱仪检测常用照明灯的光谱特征,得出相应结论。不同品牌相同功率的白炽灯,其光谱虽然连续性好,显色性高,但随波长的增加光谱近似线性升高,80%以上能量主要集中在红外,只有2%~4%的可见光,发光效率较低;不同品牌相同功率的白炽灯发光效率相差40%左右;白炽灯光谱中有少量的紫光和大量的红外光,长时间照射影响人体健康。荧光灯光谱不连续,呈线状光谱,显色性低,但其光效可达50%,远高于白炽灯;荧光灯光谱在365 nm处有小峰值,说明发射紫外光。检测的普通LED灯光谱是由蓝紫光线状光谱和黄红光近似连续光谱组成的双峰光谱,双峰高低与灯光色温相关,色温越低,长波段光谱越高;LED灯不发射紫外光和红外光,但含少量的短波蓝色光,其发光效率高达80%。检测的全光谱LED灯光谱为在400~760 nm可见区连续性光谱,更接近太阳光谱。通过对人造照明灯光谱的检测,能够证明在日常照明的光源中有些照明灯存在一定的蓝、紫光。研究表明,未来最理想的健康照明光源应该是与太阳光谱高度吻合的全光谱光源,这种光源不仅照明效率高,而且绿色节能。

拉萨和北京太阳光谱观测研究

通过对高海拔拉萨和低海拔北京进行了实地观测,首次实地观测研究了典型高海拔和低海拔地区太阳光谱特征差异问题。为高海拔和低海拔地区太阳能资源利用、生态学研究等领域提供实地依据。利用德国生产RAMSES-ACC-UV/VIS光谱仪和加拿大生产SolarSIM-G光谱仪在2021年5月11日至2021年10月06日期间对拉萨和北京晴天条件下当地正午、日平均、夏至等的太阳光谱特征进行了比较研究。观测研究发现:在观测期间内,同日、同时拉萨晴天光谱曲线远高于北京相应光谱曲线;拉萨光谱曲线随着月份、季节的变化显著,而北京太阳光谱季节性变化相对缓慢;拉萨在2021年夏至当地正午在波长482nm处的单色辐照度(2.312)超过了AM0;同一天晴天情况下,两个地区日平均光谱在可见光波段有较小的差异,在除可见光波段外光谱曲线几乎重合。