北京市能见度下降与颗粒物污染的关系

为了解北京市能见度下降的主要原因 ,在 1999— 2 0 0 0年对各种污染物的消光系数和不同粒径大小颗粒物的质量浓度进行了观测 .发现颗粒物的散射消光作用在北京市能见度下降中占有主要地位 ,其中与细粒子的关系更为密切 .在不同季节运用不同的回归方程 。

北京冬夏降水系统中的云水量及其统计特征分析

根据地基双通道微波辐射计观测的降水天气下大气水汽、液水含量的变化 ,分析了北京1 989年夏季 1次降水过程和 1 990年冬季 5次降雪过程的云水量资料 ,讨论了降水过程中汽态水和液态水含量的一些统计特征及其随时间的变化 ,并估算了夏季降水中凝结水向降水的转化率。结合极轨气象卫星的遥感云顶温度资料 ,以及冬季地面降雪强度的观测 ,对北京冬季降水系统中的液水含量与降水的相关进行了分析 。

北京地区“环流－降水－谷物”系统的短期振动研究

文章用因子分析方法提取北京地区小麦气象产量主要特征及代表序列，并对该序列和北京地面气象要素的关系用交叉谱进行研究。发现它们在前期秋冬季中的４－６年的周期振荡（中心周期为４．５年）中有显著的相关，当前期秋季和冬季的降水量和气温在振荡中处于正距平时，当年的气象产量为丰年，反之为欠年；进一步对该序列与大气环流的静力和动力物理量之间关系研究发现它们在同样的周期振荡中有十分强烈的表现，尤其表现在与动力物理量上。研究结果进一步证实“环流－降水－谷物”系统的存在，并揭示在短期气候振动（４－６年）上的规律性。

利用GPS和云图资料监测北京地区中小尺度降水的研究

地基GPS遥感大气总水汽量提供了高时间分辨率的水汽资料, 为分析预报中小尺度系统的变化创造了条件。本文利用北京GPS/VAPOR试验反演了北京2000年6~8 月的大气总水汽量(又称大气可降水量或积分水汽), 分析了北京夏季大气总水汽量的分布特征; 结合气象和云图资料, 对 7 月 3~5日的一次暴雨过程进行了分析, 结果表明: GPS大气总水汽量和云的发展及维持是强降水产生的条件, 降水量的大小与大气可降水量的增加幅度、维持时间和水平有关, 面上的大气可降水量的变化和红外云图资料显示的中小尺度系统的变化是一致的。面上大气可降水量的移动与测站降水关系密切, 当测站大气可降水量迅速增加, 并且面上分布的大气可降水量也同样向测站扩展时, 台站的降水也迅速增加。GPS大气可降水量可作为台站短期降水预报的一个指标。

北京海淀地区大气边界层的数值模拟研究

采用北京大学的三维复杂地形中尺度数值模式 ,利用Landsat TM卫星影像图得到的地表状况计算陆气之间的能量平衡过程 ,模拟了北京海淀地区大气边界层的风、温场结构以及污染物浓度分布 ,进而模拟了由于汽车尾气的排放而转化成的气溶胶的浓度分布。模拟表明城郊之间存在热岛效应 ,边界层风场受到热岛的热力作用以及地形的动力作用影响。污染物及气溶胶浓度也存在城乡差别 。

地球自转日长变化(LOD)和大气角动量(AAM)所对应的动力系统

利用一个多分维的分形所对应的一维映射可以用子波变换反演出来.对地球自转日长(LOD) 资料和大气角动量(AAM) 资料进行子波变换说明,在20 年尺度上、周年尺度和2- 3 年尺度上,LOD 和AAM 的突变时间基本一致,所反演出的不同层次上分岔时间的分段映射动力系统也极其相似.

北京降水缺测资料恢复的研究

利用1941－1980年北京降水量资料进行了缺测降水量资料恢复的研究，对单月序列使用非线性函数作降水量正态化的变换，然后用预测残差最小逐步回归及对多月序列使用各月降水量变换序列、各月降水量变换序列与各月气温混合序列为因子作缺测资料恢复和用各月缺测资料前后实测资料作简单内插恢复等三种方案进行试验。结果表明，以降水和气温作混合因子使用残差最小逐步回归模型有最好的可预报性。还使用该方案对1841－1950年的缺测降水量资料进行恢复。

北京地区季节旱涝长期变化分析

本文对北京地区各季旱涝状态进行了识别比较。结果表明,用Gamma分布划分旱涝级别更能反映该地区的气候状态。发现近30年来四季出现干旱气候状态较以前增多,但各季变化略有不同.夏季干旱增加表现较为明显。从长期变化来看,冬春季有变涝趋势,夏秋季则有变旱趋势。 对北京旱涝状况成因初步分析表明,它与太平洋地区海温冷暖有关。对它们出现的周期性分析表明,未来10～30年期间,夏季干旱程度可能有所缓解。

强天气冷涡云系结构的分析和物理解释

本文分析了三个产生强对流天气冷涡过程的卫星云图.冷涡云系的结构可归纳为单纯的冷涡结构和具有锢囚气旋结构两类.利用诊断分析对冷涡云系中各个组成部分,即涡旋云区、不稳定云区、正涡度平流云区、冷涡云区及暖锋云区与有关物理量的配置关系进行了讨论.

GPS系统硬件延迟估计方法及其在TEC计算中的应用

给出了用于估计GPS系统硬件延迟的卡尔曼滤波的状态方程和观测方程 ,在卫星和接收机相对硬件延迟计算方法的基础上 ,进一步给出了滤波器初值的计算方法 ,然后给出了GPS系统硬件延迟和卫星相对于平均值的硬件延迟的计算结果 ,并对GPS系统硬件延迟及卫星和接收机硬件延迟的稳定性进行了评价 ,结果表明 ,在两个半月的时间里 ,它们是非常稳定的 ,最后通过TEC的计算结果及其与滤波估计的比较证明了本文方法的正确性 .

大磁暴中环电流离子成分的变化及其与磁暴演化的关系

利用CRRES/MICS的观测数据 ,研究了磁暴期间内磁层离子成分的变化 .对1 991年两个典型磁暴和 1 2个大磁暴的分析表明 ,组成暴时环电流的离子可以分成两组 ,一组由O+、低能H+和He+组成 ,起源于电离层 (IOP) ;另一组为高能H+和He++,主要来自太阳风 (SOP) .宁静时环电流主要成分为SOP ,大磁暴主相极大时环电流的主要成分是IOP .大磁暴期间离子可被注入到很低的高度 (L =3— 4) .IOP对环电流的贡献随磁暴强度增大而增加 ,在大磁暴主相极大时可达 80 % (数密度 ) .IOP中O+的快速增减是导致Dst指数在磁暴主相期间快速下降和恢复相中快速增长的主要原因 .小磁暴中 (Dst>- 50nT)

一种求解多体系统微分-代数方程的拉格朗日乘子方法

本文给出了一种求解多体系统动力学微分 代数混合方程组 (DAES)的拉格朗日乘子方法。该法将时间按照Newmark差分格式进行离散化 ,位移约束方程 (完整约束 )按照泰勒级数展开 ,与动力学方程及速度约束方程 (非完整约束 )组合进行迭代求解。求解中位移约束的满足保证了速度、加速度约束的自动满足 ,从而无须进行违约修正。由于该方法对约束方程没有特殊要求 ,而且无须进行违约修正 ,从而保证了该方法对于一般多体系统动力学微分 代数方程求解的稳定性和适用性。本文求解了多体系统动力学中的一个七杆机构标准考题[1] ,与文献 [1]中的结果及ADAMS/ 10 1的计算结果比较表明 。

大洋温盐环流与气候变率的关系研究:科学界的一个新课题

大洋温盐环流与气候变率的关系研究是 90年代中后期以来国际科学界提出的一个新课题。在概述温盐环流基本图像的基础上 ,讨论了温盐环流在气候系统中的重要作用 ,介绍了国际科学界针对该问题的未来行动 ,总结了国际科学界的研究现状。

热带对流活动与长江中下游和华北地区夏季旱涝的关系

利用 OL R资料 ,结合 NCEP/NCAR再分析资料 ,研究了长江中下游、华北地区旱、涝年热带对流活动特征 ,着重讨论了 ITCZ位置、季节内低频振荡与两地区旱、涝气候异常的联系。结果发现 :1月赤道太平洋上对流活动的异常与夏季两地区旱涝有密切的关系 ,冬季赤道太平洋对流活动东强西弱 (东弱西强 ) ,则对应夏季长江中下游地区易偏涝 (旱 ) ,华北地区易偏旱 (涝 ) ;ITCZ的位置异常偏南 (北 )时 ,夏季长江中下游地区易偏涝 (旱 ) ,华北地区易偏旱 (涝 ) ;两地区旱、涝年 OL R季节内低频振荡存在差别 ,主要表现在低频波的传播方式以及强度 ,这些差异的存在可能是导致两地区夏季降水出现差异的重要原因之一。

下地壳流变与造山带同挤压期地壳伸展的动力学关系

应用不可压缩非牛顿粘性流体的本构关系 ,对造山带同挤压期下地壳流变及其与上地壳构造伸展的动力学关系进行了二维有限元数值模拟 .结果表明 ,在板块侧向挤压下 ,当造山带山根下陷和地表隆起达一定程度后 ,地壳不同层圈岩石将发生复杂的粘性流变 .流变的运动学方式和分布范围不仅与时间有关、同时还受地壳厚度转变带形态的制约 .在构造挤压和山体荷载达到弹性平衡状态后 ,地壳流变首先发生在造山带下地壳山根 ,但经一定的Maxwell时间后 ,流变将不断局限于造山带前缘的厚度转变带 .这一流变方式的变化是导致造山带浅部地壳动力学转变的主要原因 .它造成造山带内上地壳最小主应力从近水平挤压不断转化为近水平拉张 ,由此使造山带前陆发生挤压冲断的同时 ,山体的核部发生上地壳的拉张伸展 .最后 ,应用这一结果讨论了青藏高原南缘南北向地壳伸展的动力学性质 .

地球内磁层场向电流的统计特征

利用ISEE－1和ISEE-2飞船观测的磁场数据，分析了地球内磁层场向电流的统计特征，包括场向电流的空间（L值和地方时）分布；流进和流出电离层的场向电流随地方时的变化；场向电流发生率与地磁活动水平（以AL指数表征）、行星际磁场（IMF）Bz的关系，电流强度和密度随地磁活动水平的变化等．发现，场向电流大都发生在夜间，且集中在L为6—10区域内，场向电流发生率，强度和密度随地磁活动增强而增大，行星际磁场南向时的发生率远远高于北向时的发生率．这些结果表明，内磁层场向电流的产生是太阳风和磁层、电离层间电动耦合增加的结果．

地球大气对抵达地面太阳紫外辐射量影响的模式研究

在已建立的计算昆明紫外辐射两流模式改进的基础上 ,进一步计算并讨论了 :(1)各种消光物质的光学厚度变化规律及其对紫外辐射的影响 ;(2 )季节变化及太阳天顶角变化与紫外辐射的关系 ;(3)不同云的光学厚度下紫外辐射的变化 ;(4)昆明与北京两地模式计算结果比较 ,以及与国外相近纬度观测结果进行了比较。

地球自转与El Nio——海气耦合理论

从低纬的海气耦合的浅水模式方程组出发 ,运用正交模和特殊函数的方法进一步讨论地球自转速率变化对海气耦合系统的影响 .研究表明 :地球自转速率的变化通过海气耦合一方面使大气和海洋的Kelvin波和Rossby波的移动及稳定性发生变化 ,另一方面使纬向风、洋流和海表温度发生变化 .特别是在地球自转减慢时 ,通过海气耦合 ,出现纬向风和洋流异常和大洋东部海表温度增加 ,从而导致引起全球气候异常的ElNi

亚暴膨胀相近磁尾位形不稳定性模型Ⅱ.中磁尾等离子体流与近磁尾亚暴活动的关系

在单流体MHD近似下，研究了有背景等离子体流存在时的近磁尾位形不稳定性．分析表明，等离子体地向流使两支漂移气球模DBM1和DBM2的不稳定增长更快．与卫星观测资料对比显示，诸多的观测观象与本模型的预言一致．这个结果对中磁尾磁场重联及高速等离子体流与亚暴膨胀相在近地触发之间的关系给出了新的解释．

卫星双通道揭示的Walker环流活动特征及其与我国夏季降水关系初探

利用1975～1995年HIRS-Tb12和OLR资料分析了热带地区Walker环流的气候特征,结果表明:Walker环流上升、下沉支具有各自“不同”的强度演变特征及位置的东、西向季节性振荡现象;此外,通过构造一些指数对Walker环流进行了多方面的描述,分析了其在ENSO事件冷、暖位相时的差异情况,进而分析了它与我国夏季雨型的关系。