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基于数字全息的云中冰晶微物理参数观测方法: 2024年; 冰晶是云滴谱的重要组成部分,其对全球辐射收支平衡、全球气候变化、水文循环、人工影响天气作业等具有重要的影响。目前2~100μm的冰晶与液滴混合相态难以区分,且存在难以提供冰晶微物理参数的瓶颈问题。针对这两个问题,本文基于数字全息理论,利用全域数字图像融合方法、局部亮度梯度方差法和旋转卡壳法,结合固液相粒子圆度概念,实现了云中液滴和冰晶的混合相态识别,在特定圆度阈值下,液滴和冰晶的识别率大于93%;再结合光学图像识别技术,获得冰晶粒子的面积、周长、凸包和最小外接矩形数据;最终利用上述数据获得了冰晶微物理参数。通过在低温云室中的观测实验,获取了板状、枝状和六角冰晶的微物理参数,该方法解决了冰晶观测中的瓶颈问题。此外,通过冰晶采样间隔时间和不同时刻的质心三维坐标和等效直径,还可获得冰晶粒子的三维运动速度与轨迹。该方法对提升数值天气预报精确度,以及人工影响天气作业具有重大意义。; 杨晨遇王骏张川周浩杨军胜岳治国梁谷刘晶晶华灯鑫; 关键词：数字全息冰晶

利用同类卫星云产品对FY2G总云量产品进行对比检验: 本文利用国内外广泛使用的MODIS云产品数据集对国家卫星气象中心最新发布的FY2G总云量产品进行了对比分析。在相同观测时间、覆盖范围相同、空间分辨率一致的基础上,针对2015年6月29日11时的两种云量产品采用偏差计算、...; 罗双刘晶晶; 关键词：MODIS 总云量; 文献传递

利用CALIPSO卫星反演中国地区边界层高度: 边界层作为地气系统中一个重要的参数,对于地面和自由大气之间能量、动量、湿度以及污染物等的交换具有重要的调节作用,因此边界层高度的估计在物质的传输以及空气质量的预报等方面扮演者非常重要的作用。本文利用CALIPSO卫星观测...; 刘晶晶; 关键词：CALIPSO 边界层高度 ECMWF; 文献传递

2019年西安末场雾霾PM_(2.5)生消扩散特征被引量：3: 2021年; 为了探寻西安雾霾气溶胶典型生消扩散特征,对2019年最后一场雾霾(简称末场雾霾)开展了高分辨WRF⁃Chem(the Weather Research and Forecasting model coupled to Chemistry)模拟,并结合环境监测站监测数据、以及特殊观测数据(西安理工大学气象站、粒谱仪、太阳光度计观测等),对末场雾霾发生发展的气象条件与气溶胶条件进行了综合诊断,研究结果如下:①通过与观测数据对比表明,模式较好地再现了雾霾生命史(发生于12月20—25日,于23日上午发展为重度霾).②四川北部是此次雾霾的发源地,在雾霾形成初期,沿着低矮地势存在一条输送通道(青川县⁃康县⁃徽县⁃两当县⁃秦岭西部低矮地形与青藏高原东部山脉之间的豁口⁃宝鸡⁃西安).③特殊的地形使得西安易于滋养雾霾,而较大尺度的秦岭山脉并不能完全阻挡西安雾霾的形成与扩散.④通过对比2019年首、末两场雾霾,揭示了两场雾霾气溶胶的共性特征:雾霾天气背景下,PM_(2.5)的组份以有机碳为主(接近或突破40μg·kg^(-1));偏北风是西安雾霾消散的关键因子(底层持续6 m·s^(-1)以上的平均风速,即可以吹散雾霾),雾霾消散时先从底层开始消散.; 李博李博裴成章尹珍珍郑宇张磊张磊闫庆刘晶晶狄慧鸽

基于固体腔扫描法布里-珀罗干涉仪的大气温度绝对探测方法研究被引量：2: 2017年; 大气温度是描述大气状态的重要基本特征参量之一.目前,基于Rayleigh散射的大气温度探测方法多应用于大气温度的相对探测,即温度反演时需要响应函数和校准程序.本文提出了利用固体腔扫描式法布里-珀罗干涉仪进行大气Rayleigh散射谱型的精细探测方法和残余米散射信号的抑制方法.根据Rayleigh散射谱特点,针对固体腔扫描式法布里-珀罗干涉仪的自由光谱区、固体腔几何长度、腔体介质类型、半高全宽、腔体反射率、扫描间隔等参数进行了优化设计.利用优化参数的固体腔扫描式法布里-珀罗干涉仪获取Rayleigh散射谱上离散点信息,并采用多项式插值方法获得拟合谱型,与根据标准大气模型和S6模型获得的理论谱型进行比对,大气温度探测不确定度小于0.8 K.当信噪比为10时,白天与夜晚的探测距离分别为4.5和7.9 km.该方法可实现大气温度廓线的全天时和高精度绝对探测,并对同类高光谱激光雷达分光系统研究具有借鉴意义,为我国高光谱激光雷达陆基及星载应用提供了一套可行的分光系统解决方案.; 王骏崔萌陆红汪丽闫庆刘晶晶华灯鑫; 关键词：大气温度

不同堆垛结构二硫化铼/石墨烯异质结的光电化学特性被引量：1: 2021年; 能源及污染是新时代所面临的重要难题,光催化技术可通过电解水产氢以及降解有机物污染物,在一定程度上解决此问题.而制备光催化活性较好、光生载流子分离效率高的光催化剂是这项技术的关键.本文采用液相剥离法结合电泳沉积法制备得到具有不同堆垛结构的二硫化铼-石墨烯(ReS_2-Gra, ReS_2在上)与石墨烯-二硫化铼(Gra-ReS_2,石墨烯在上)范德瓦耳斯异质结薄膜,并对其进行了光谱学表征.将上述异质结作为光电极材料,应用在光电化学反应中,发现:1)不同的堆垛结构,将影响异质结材料的光电化学特性,即在相同条件下,与ReS_2-Gra光电极相比, Gra-ReS_2光电极的光电流增大了54%;2)异质结的构建,使得光电极材料的光电化学特性得到显著增强,得到了更大且响应更迅速的光电流,即Gra-ReS_2光电极(2.47μA)的光电流响应是纯ReS_2光电极(1.16μA)的2倍.本工作为范德瓦耳斯异质结的制备提出新思路的同时,也为太阳能转换器件的研究打下了理论基础.; 徐翔张莹张莹闫庆刘晶晶徐新龙王骏; 关键词：石墨烯

紫外域多纵模高光谱分辨率激光雷达探测气溶胶的技术实现和系统仿真被引量：12: 2018年; 多纵模高光谱分辨率激光雷达是一种新型的高光谱分辨率激光雷达.本文在研究典型高功率Nd:YAG脉冲激光器的多纵模模式及其在大气中传输的气溶胶米散射和瑞利散射光谱的基础上,设计紫外域多纵模高光谱分辨率激光雷达系统,采用窄带干涉滤光片滤除太阳背景光的影响,设计可调谐马赫-曾德尔干涉仪,分离提取多纵模激光回波中的气溶胶米散射和瑞利散射光谱,并利用马赫-曾德尔干涉仪双通道输出的互补性原理,精确反演气溶胶光学参量.系统仿真结果表明,所设计的紫外域多纵模高光谱分辨率激光雷达能够实现10 km高度内的气溶胶光学参量精细探测.; 高飞南恒帅黄波汪丽李仕春王玉峰刘晶晶闫庆宋跃辉华灯鑫; 关键词：大气气溶胶

丝绸之路经济带气溶胶的人为成份比例被引量：1: 2019年; 利用MERRA-2(The Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications,version 2)再分析资料,分析了1980-2017年丝绸之路经济带沿线区域(30°-50°N、10°-110°E)硫酸盐、黑碳、有机碳、沙尘气溶胶的时空分布特征,然后将沙尘分为自然沙尘和人为沙尘,进而计算出自然气溶胶和人为气溶胶在不同季节的空间分布,定量给出了人为气溶胶的贡献。结果表明:在丝绸之路经济带沿线的东欧地区,经济发达、工业活跃,硫酸盐是最主要的气溶胶类型,占总气溶胶光学厚度的64%,总气溶胶光学厚度每年下降0.0035;在地表裸露、沙尘活跃的5个欠发达地区,沙尘是最主要的气溶胶类型,占总气溶胶光学厚度的46%~65%,其中巴基斯坦-印度地区总气溶胶光学厚度每年增加0.0059;人为气溶胶对总气溶胶的平均贡献为62%~65%;6个区域中北非地区人为气溶胶所占比例最小,为32.8%,东欧地区最大,为73.5%;随着人口密度的增加,人为气溶胶的光学厚度也在增加。人为气溶胶占总气溶胶的比例很高,而且与人口密度正相关。; 张芝娟陈斌衣育红刘晶晶贾瑞贾瑞

基于数字全息干涉术的云微物理参数同步测量方法被引量：1: 2021年; 云微物理参数对气候变化、天气预测、人工影响天气、飞行安全等领域具有重要的影响.目前,基于光散射、碰撞和成像理论的云微物理参数测量方法存在反演过程需要对云滴谱和粒子特性进行假设、撞击过程会破坏粒子特征、无法获得云粒子三维特征等瓶颈问题.本文提出了基于干涉理论,结合光信息处理、景深压缩与融合全息图的灰度梯度方差技术的同轴数字全息干涉术测量方法,可为云滴谱、云粒子直径、数浓度精细同步探测提供z轴定位精度为0.01 mm、系统分辨率为2μm的技术手段.实验中,以超声波雾化器产生的中值直径为3.9μm的液滴粒子作为液相云粒子的模拟,测量结果与实际相符.该方法可为研究云中液态水含量,及夹卷、凝结、碰撞和时空演化规律提供有效的支持,对粒子的动力学研究具有借鉴意义,并为我国陆基及机载测云应用提供了一套可行的系统解决方案.; 高攀王骏赵成成唐家斌刘晶晶闫庆华灯鑫; 关键词：云微物理云滴谱数浓度

MODIS C061气溶胶光学厚度产品在西安地区的适用性研究被引量：4: 2019年; 利用西安地区太阳光度计(POM-02)的观测数据,根据比尔-朗伯-布格定律计算了西安地区的大气气溶胶光学厚度(AODs),将其作为真值与NASA Terra卫星的MODIS C061产品中气溶胶光学厚度的三种反演结果进行了对比,探讨了三种反演算法在西安地区的精确度及适用性,并结合MODIS气溶胶产品统计分析了西安及周边地区气溶胶光学厚度的空间分布和季节变化特征。结果表明:Terra卫星MODIS三种反演算法中DT&DB产品与太阳光度计反演的气溶胶光学厚度相关系数最高(0.92),故MODIS中的DT&DB产品最适用于西安地区,可用于西安地区气候变化以及大气污染等研究。分析关中地区AOD的时空分布特征及其可能原因可知:关中地区气溶胶主要包括人类活动产生的气溶胶和沙尘气溶胶,关中地区气溶胶光学厚度整体呈东高西低的分布趋势,高值中心主要分布在西安、渭南和咸阳等地区;气溶胶光学厚度在西安、咸阳地区春季最大、秋季最小,而在关中其他地区整体呈现春夏高、秋冬低的季节变化趋势。; 刘晶晶刘芸王国英华灯鑫王骏闫庆何廷尧高飞; 关键词：大气光学太阳光度计 MODIS 气溶胶光学厚度

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刘晶晶

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