中国科学院兰州高原大气物理研究所网络

引言中国科学院兰州高原大气物理研究所计算机网络作为中国科学院百所联网工程的一部分于１９９６年通过专线接入了中国科学院兰州分院信息中心，加入了国际互联网Ｉｎｔｅｒｎｅｔ。在联网的先前阶段中国科学院兰州分院信息中心通过电信部门的公用数据交换网联入Ｉｎｔｅ...

庆祝兰州高原大气物理研究所建所四十周年

首先回顾了我所从１９５９ 年５ 月建所以来的沿革简史，接着回顾了建所四十年来，特别是近十年来的主要科研成果和人材培养情况，最后展望了三所整合后的新形势。

兰州山谷大气污染的物理机制与防治对策

分析兰州的一些观测结果得到了这类山谷盆地日间和夜间大气逆温层形成的物理机制．由于山峰加热效应形成日间山谷强的脱地逆温层以及辐射冷却的山谷冷湖效应形成夜间强的逆温层，它们是造成这类特殊条件下的大气污染的根本原因。污染物吸收太阳辐射使上层空气加热，进一步加强了日间的逆温层。环境绿化能减小日间山峰加热效应和夜间辐射冷却造成的冷湖效应，以减弱逆温层减轻污染所以环境绿化是一种增加环境容量，减轻污染的有效措施。

发展大气物理观测,为减轻甘肃气象灾害而努力

冰雹灾害历来是甘肃省陇塬地区主要的农业灾害之一。甘肃省政府、省科技局和省气象局对陇塬地区防治冰雹的科研工作一贯非常重视。 由于冰雹出现的地区概率多变。

南沙海域近海层大气湍流结构及输送特征研究

本文根据南沙群岛渚碧礁的一次大气湍流观测资料，分析研究南沙海域的湍流热通量输送、方差相似性、风速各分量谱、温度谱及各湍流通量协谱等大气湍流结构和输送特征，并与陆地下垫面上的结果作了比较。

中国内陆高原正极性雷电的观测实验研究

叙述了１９９７年夏季中日两国科学家在甘肃平凉地区合作进行的有关正极性雷电的综合观测实验情况，包括场地布局、所采用的技术手段及取得的主要结果。实验中采用了人工引发雷电技术并取得了两次成功，其中一次是利用“空中触发”方式，即火箭拖带的细钢丝下端不直接接地，而是通过一段绝缘尼龙线与接地的另一段细钢丝相连。用这种方式可以更真实地再现自然雷电的初始过程。实验中观测到了空中导线两端先导的双向传输现象；电流、电场变化的同步测量以及高速摄像的光学测量揭示出下行正先导激发后在０．７ｍｓ内和上行迎面负先导会合。实验还表明，利用人工引发雷电技术，配合多种先进的仪器设备进行综合观测，不但有助于揭示中国内陆高原雷暴过程中正极性放电的机理和特征，而且也是今后雷电研究的有效途径。

太阳、地磁、大气电扰动与天气、气候相关研究

从日际、年际及世纪尺度统计分析了太阳活动与大气电参数及气象参数之间的相关性及其可能机制。结果表明，太阳活动与全球气温、云量、 Ｖ Ａ Ｉ、雷暴及平流层温度之间有很好的相关性。 Ｍｅｖ Ｇｅｖ 高能粒子流是影响大气的主要太阳载体，在平流层通过对臭氧的调制，低层大气则通过对全球地—气电流和大气电场的调制，改变了中层大气电导率，云顶附近过冷水滴电量和极性气溶胶浓度。通过电冻结过程，增大了云内成冰核率和冰化过程，潜热释放增加从而使云体增强发展。由于全球云状、云量的变化而导致辐射平衡和云体反照率的变化可能是影响天气气候变化的重要原因。对于长时间尺度，是通过地核和地幔之间的磁耦合，改变了地球自转速率，最终影响大气层活动。

浅探兰州市城区大气环境污染与治理的若干问题

分析了兰州市城区大气污染的物理机制和客观成因，总结了目前正在采用或论证的一些治理措施和方法，并对这些方法进行了分析与讨论，提出了今后应重点研究的几个问题，最后对兰州市城区大气污染的治理提出了一些初步看法与建议。

中国西北大气沙尘对地气系统和大气辐射加热的影响

利用 Ｈ Ｅ Ｉ Ｆ Ｅ 地面辐射平衡观测资料以及 Ｎ Ｏ Ａ Ａ １１／ Ａ Ｖ Ｈ Ｒ Ｒ 卫星测量资料，直接估算我国西北大气沙尘对地气系统和大气中辐射加热率的影响。１９９１ 年２ 月下旬～５ 月中旬１１ 天的计算结果表明，春季大气沙尘的辐射效应与地表状况有关：在高地表反照率的沙漠上空，大气沙尘的短波辐射效应为减小行星反照率增暖地气系统，同时吸收太阳辐射增暖大气，大气顶射出长波辐射对大气沙尘的变化并不敏感，但大气沙尘增大大气的长波冷却；在低地表反照率的绿洲上空，大气沙尘的短波辐射效应为增大行星反照率冷却地气系统，对大气似乎也具有冷却效应，其长波辐射效应是减小地气系统和大气的长波冷却。当大气浑浊度系数β约由０ ．１５ 增大到０ ．６ ，沙尘层（８５０ ～６００ ｈ Ｐａ） 内大气的附加短波和长波加热率在沙漠上空约为２ ．４～３ ．７ Ｋ／ｄ 和－ ０ ．８ ～－ １ ．３ Ｋ／ｄ ，绿洲上空约为－ ０ ．３ ～＋ ０ ．７ Ｋ／ｄ 和０ ．５ ～１ ．３ Ｋ／ｄ ，净辐射效应在沙漠和绿洲都是加热，沙尘层内附加的净加热率分别约为１ ．３ ～２ ．５ Ｋ／ｄ 和０ ．２ ～０ ．７ Ｋ／ｄ 。

兰州山地湍流输送和湍流强度的研究

本文通过对1986年初冬兰州大气边界层观测试验得到的风、温梯度资料及其脉动资料的计算分析,研究了复杂地形条件下近地面层大气湍流输送和湍流强度的特征。研究发现山顶大气湍流输送要比山腰和山谷大得多;山腰的垂直速度、湍流强度和温度湍流强度在不稳定条件下基本上遵从Monin-Obukhov相似性预测规律。

太阳活动、大气臭氧和平流层温度相关分析研究

本文分析了10.7 cm太阳射电通量、太阳耀斑爆发和低层平流层温度、大气柱体臭氧总量之间的相关联系。指出无论是年时间尺度或11时间尺度二者都存在一定的相关性。这种相关性主要发生在高纬地区,且以QBO为W型位相及冬季月份最明显。分析又指出,低层平流层温度、大气臭氧总量与太阳活动之间的响应关系在两种时间尺度上基本都同步。文中还简单地讨论了形成上述相关联系的可能物理机制,指出太阳紫外辐射和高能粒子流是影响地球大气的太阳活动主载体,通过对大气臭氧含量的调制来影响平流层温度。

1979年平流层大气环流季节变化的研究

本文利用1979年的FGGEⅢ_b资料研究了1—7月平流层大气环流的季节变化以及变化期间南北半球、东西半球的不同演变特征。分析指出:全球大气环流的季节变化是相互关联的。南半球平流层低纬度强东风的消失和北半球低纬度强东风的建立是同时发生的。北半球平流层从冬到夏极夜急流的消失和南半球平流层从夏到冬极夜急流的建立也是同时发生的。在平流层里,南半球的任一季节变化都与北半球的变化相联系。假定大气环流季节变化最早和最晚的地区分别代表季节变化的启动区和结束区,则南北半球平流层高纬度是启动区,南半球是主要的启动区,北半球中纬度为结束区;对北半球而言,高低纬度地区是启动区,中纬度则为结束区;对北半球的东西半球而言,东半球欧洲大陆为启动区,而大西洋和太平洋西部及亚洲大陆东部为结束区。

冰（雪）晶生长微物理过程的风洞实验研究

本文概要介绍了：（１）风洞实验研究的科学意义及应用前景；（２）冰（雪）晶增长微物理实验研究的概况；（３）新研制的冰（雪）晶增长小型垂直过冷云风洞及其测试系统；（４）主要实验研究结果，包括风洞实验模拟出的冰（雪）晶，含水量对冰雪晶增长的影响，风洞中冰（雪）晶运动方式、初始晶胚特性及运用实验结果指导气象灾害及其防治等。

HEIFE绿洲和沙漠地区大气边界层湍流混沌特性研究

利用“黑河实验”期间张掖（绿洲）、沙漠观测站加强观测期间１９９１年６月２０日０９：００至１９９１年１０月２日０９：００时段内水平风速（ｕ）的观测资料，计算分析了有关测量混沌的特征量：关联维数、Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数和Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ熵。结果表明：干旱地区大气边界层湍流是一种混沌运动。同时给出并讨论了其它一些结论。

中国西北地区荒漠绿洲大气内边界层的数值模拟

本文用二维中尺度土壤－植被－大气连续体数值模拟了黑河地区绿洲与周围荒漠之间下垫面物理特征差异引起的内边界层结构。得到了绿圳上游荒漠至绿洲和从绿洲至其下游荒漠两重下垫面突变过程大气运运动所产生的风速内边界层、温度内边界层和湿度内边界层的空间和时间特征及其这两种情况内边界层的结构差异。同时也表明了绿洲与荒漠之间的局地热力环流对内边界层的影响。

1992年冬季兰州城市污染大气的辐射状况

利用１９９２年１２月在兰州进行的辐射观测资料，特别是使用了以前未有的空中辐射观测资料，分析了冬季城市污染大气的辐射状况。分析表明，直接辐射在大气中的减弱较大，其中６００ｍ以下所占的比例尤为显著，最大可达４２％，平均为２４％；低层大气浑浊度比１９８０年稍有减小，但最大值仍较大；总辐射在大气中的减弱主要集中在２００—４００ｍ高度；低层大气的短波辐射加热率约为３６℃／ｄ；空中测得的城市反射率平均为０１４。

不同下垫面大气边界层湍流的混沌特性研究

根据３ 种不同观测资料，计算和分析了有关诊断具有耗散结构的系统混沌运动的特征量：功率谱、关联维数、Ｌｙａｐｕｎｏｖ 指数和关联熵。结果表明：尽管下垫面明显不同，大气边界层湍流均为混沌运动。

雷电物理及人工引发雷电研究十年进展与展望

简要总结了十年来在雷电的监测预警、雷暴云和云下空间电结构及起电过程、人工引发雷电及应用、我国南方和北方人工引发雷电的特征及差异、雷电放电的时空微尺度过程及高速摄像研究等方面所取得的重要进展。同时指出，今后应关注气候变化与雷暴雷电活动之间的关系，以及对流风暴天气系统中雷电活动与动力及微物理过程之间的相关性研究。

非平衡态大气热力学的研究

概括了建立非平衡态大气热力学的必要性和迫切性。并在考虑到大气系统是以湍涡为基本单元，具有气压梯度力、重力和 Ｃｏｒｉｏｌｉｓ 力的地球大气宏观体系的基础上，直接引入大气动力学方程组，建立了非平衡态大气热力学的熵平衡方程。使熵平衡方程能直接表达大气中发生的湍流粘性热输送、水汽输送、动量输送和水的三种相变等四类不可逆过程以及 Ｎｅｗｔｏｎ 力 Ｆｉ 驱动的气流输送动力可逆过程。利用 Ｐｒｉｇｏｇｉｎｅ 的最小熵源原理证明大气热力学平衡态就是没有任何湍流输送过程；没有任何水的相变过程；大气动力状态处于静力平衡和地转平衡；热力状态处于中性层结，等压面上温度均匀分布的热力学态。利用大气系统 Ｇｉｂｂｓ 关系得到开放系变态方程，它应包含系统变态过程中位温变化和动能变化以及水汽变化。经典大气热力学中的封闭系多元过程只是它的一种特殊情况。开放系大气水汽相变过程也应包括温度变化和动能变化以及水汽的汽、液和固态水比份变化。经典大气热力学中的湿绝热过程和假绝热膨胀过程也只是它的一种特殊情况。利用热力学流以平衡态作为参考态对热力学力作 Ｔａｙｌｏｒ 展开，可能是湍流闭合的一种新途径。它的优点是在不引入新的方程情况下达到闭合目的。