提高高空气象探测质量的主要方法

对2008年广西全区的高空探测质量进行分析,找出影响高空探测质量的主要因素有重放球,以及丢球造成的测风记录缺测,提出提高高空气象探测质量的对策。

环氧化天然胶乳/天然胶乳并用提高探空气球胶膜气密性的研究

为了提高探空气球的气密性,采用25%,40%和50%3种不同环氧化程度的环氧化天然胶料(ENRL)与天然胶料(NRL)并用制备硫化胶膜,研究了ENRL环氧化程度和用量对硫化胶膜气密性、物理力学性能以及并用胶乳的黏度、稳定性的影响。结果表明,并用胶乳硫化胶膜的气密性会随着ENRL环氧化程度和用量的提高而提高,相应的气球体积保持率也会大大提高;此外,并用胶乳热稳定性良好,但ENRL用量和环氧化程度较高时机械稳定性较差,黏度值也较高;ENRL用量较低时,能在一定程度上提高硫化胶膜的拉伸强度、撕裂强度和定伸应力;ENRL用量较高时会明显降低胶膜硬度,断裂伸长率也会有所提高。

我国GCOS高空站1600g气球长度与爆破直径的确定

根据已有规格的气球表面积上的单位质量与长度的关系确定了气球长度下限;应用理想气体绝热方程,从理论上推算出1600 g气球的爆破直径,并在实际应用中加以验证,同时结合国外的相关标准和我国行业标准,对1600 g气象气球长度及爆破直径的确定进行探讨,制定出1600 g气球标准的长度和爆破直径。

锡林浩特市火山地质公园平台山顶近地面大气电场变化特征

大气电场强度是大气电学的重要参数.大气电场的准确测量对雷暴和地震的监测、预警等具有重要的意义.利用2015年8月27日气球搭载大气电场仪测量近地面大气电场实验得到的电场数据,分析在特殊地形表面近地面500 m高度内大气电场强度随高度的变化特征.结果表明:晴天条件下,火山喷发形成的熔岩平台山顶上空近地面大气电场强度随高度增加呈指数递减,大气电场的数值和变化范围均较大,尤其是近地面100 m高度内,大气电场值达到1 kV·m-1以上.此外,还通过经验公式得出了近火山灰石地表的大气电导率.受空气中重离子的影响,其电导率远小于全球大气电导率的平均值.实验结果丰富了在特殊地形下大气电场的测量结果,揭示了中国内蒙古锡林浩特地区火山山顶近地面大气电场强度随高度的变化特征.

青海省柴达木盆地大气电场随高度的变化特征

大气电场强度是大气电学的重要参数.大气电场的准确测量及其时空特性对研究空间天气活动、气象活动以及大型地质活动具有重要意义.2019年8月26日和28日,中国科学院鸿鹄专项团队在青海省海西蒙古自治州大柴旦镇地区放飞搭载模式电场仪的探空气球,测量了不同高度的大气电场强度.利用互相关函数法和主成分分析法研究了此次气球实验得到的电场数据.结果表明,尽管通常情况下决定大气垂直电场大小的主要因素是高度,但是该地区风场对大气电场强度的影响也比较显著.晴天大气条件下,有无薄云的存在对大气电场测量存在一定影响,有云条件下,风速会通过影响云的形成间接影响到大气电场.此外,柴达木盆地存在一个易受下垫面影响的大气电场边界层,分析表明这个边界层厚度在3km以上.对边界层大气电场变化以及晴天无云时3600 m以上的大气电场分布进行了分析和拟合.

气象气球用电缆的工艺设计

针对气象气球收放的特点,电缆应具有优良的曲绕性能、拉力性能,并能在雷电天气时传输较大的对地电流。介绍了该电缆设计时的关键点。

带电云对大气电场随高度变化特征的影响

大气电场与雷暴活动、气候变化、大气污染、太阳活动密切相关,在特殊地形上探测大气电场的高度分布对于大气电学的相关研究具有重要意义。2020年9月12日,中国科学院鸿鹄专项团队将大气电场仪搭载在探空气球上,在青海省海西蒙古族藏族自治州大柴旦地区进行了大气电场高度分布的探测实验。本文分析讨论了此次实验中用到的电场仪、实验过程及实验结果。大气电场曲线中间凸起的部分对应电场仪穿过带电云层,因此将其分为三段并分别进行拟合。探测实验及分析结果表明:在不同高度处大气电场的主要影响因素不同,其分布规律会存在差异。此外,带电云会使大气电场强度整体增大,但云层中大气电场的高度分布仍能较好地符合指数变化规律。

WRF模式估算丽江高美古大气光学湍流廓线

光波在大气中传输时,由于湍流的存在导致相位扰动造成光电系统的成像质量下降。自适应光学系统用于校正湍流的影响,但优化自适应光学系统性能以及大型望远镜在选址、设计和运行时都需要监测台址的光学湍流强度及其积分参数。测量高空大气光学湍流需要耗费巨大的人力、物力和财力,并且由于测量方法的限制难以在全国大范围连续地测量。介绍了基于数值天气预报(WRF)模式,依据湍流参数化模型模拟得到光学湍流强度廓线。模拟结果与在高美古观测站探空实测数据进行了对比,结果表明模拟的光学湍流强度廓线展现了高空大气光学湍流廓线的变化特征,与实测结果基本一致。

嵌入式大气数据传感系统校准方法研究

针对嵌入式大气数据传感系统的空速校准问题,提出了一种基于释放气象探空气球获取试验空域的大气静压、静温、风速风向等大气数据,以此为基础进行空速校准的方法。通过对比动静压和真空速2种方法计算获得的马赫数结果,验证该方法的有效性。试验结果表明,该方法简单、有效,可为此类大气数据传感系统的空速校准提供参考。