用垂直高分辨率探空资料分析北京上空下平流层重力波的统计特性

根据北京市观象台新一代无线电探空垂直高分辨率资料研究北京地区下平流层(17-24km)惯性重力波活动的季节变化特征．根据风速以及温度之间的偏振关系来分析重力波的一些重要参数．结果表明：1)波动能量有明显的季节变化，夏季弱(动能3．5J／kg，潜能1．8J／kg)，冬季强(动能10．6J／kg，潜能3．6J／kg)，全年的动能与潜能比的平均值为2．6；纬向与经向扰动速度之均方根大小基本一致，表明下平流层重力波能量在水平方向上是各向同性的．2)垂直波长主要集中在1．5-3km之间，占所有样本的80％以上，平均值大致为2-3km；水平波长主要集中在100—800km之间，平均值为445km左右；水平波长与垂直波长之比大约200：1．3)在拟合偏振椭圆前，采用带通滤波保留垂直波长在1．5-3km之间的波，估计得到的固有频率主要集中在1f-3.5f之间(f为科氏参数)，平均值为2f,相当于周期9h左右．4)重力波能量主要向上传播，上传重力波出现频率在90％以上；水平传播方向有一定的不均匀性，但不是很强，主要方向为西北方向．

L波段探空高分辨率廓线中近地层信息分析及相关模型

L波段高空气象探测系统的更新换代,提高了大气探测精度,L波段"秒级"数据为垂直高分辨率廓线探测信息的获取提供了气象要素再分析的基础平台。为了探讨L波段探空垂直高分辨数据应用的可行性,考虑到用于对比分析的其他观测系统获取"秒级""高时间密度"同步观测数据的设备条件,本文重点选用了JICA(中日气象灾害合作研究中心项目)PBL(行星边界层)通量铁塔梯度观测系统来进行对比分析,并构造L波段探空再分析与通量铁塔近地层气象信息相关模型。研究结果表明,L波段探空垂直高分辨率廓线近地层数据能够较好地描述大气边界层内近地层温、湿、压;所建立的温、湿、压模型具有推算PBL铁塔近地层的温、湿、压的可行性。研究结论可为L波段高分辨率垂直廓线再分析平台及其对大气结构描述可行性提供具有应用价值的技术基础。基于L波段高分辨率垂直廓线再分析信息平台的构造,将有助于开发全国L波段探空在数值模式应用方面的潜力,推进探空垂直高分辨信息在数值模式同化系统中新技术的发展。

在线实时直接分析离子源的研制

本文介绍了自制的常温常压下在线实时直接分析(Direct analysis in real-time,DART)离子源的原理及结构。在国内首次成功研制DART离子源,利用其对空气中挥发的丙酮和香烟侧流烟气进行电离,通过自制高分辨率垂直引入飞行时间质谱仪(Orthogonal-injection time-of-flight mass spectrometer,O-TOF-MS)进行分析和检测,得到丙酮分子峰及团簇峰和香烟烟气中尼古丁等大部分有害成分。实验结果表明,自制DART离子源能有效地对样品进行电离,使质谱仪器的质量半峰宽分辨率优于半高宽(Full width at half maximum,FWHM)6881,达到自制DART离子源的设计及实验分析要求。