极区夏季70—100km大气垂直速度扰动功率谱的观测

使用1987年夏季MAC/SINEcampaign期间在挪威北部的Andenes发射的5枚chaff火箭垂直速度数据研究了70—100km高度范围内大气垂直速度扰动垂直波数谱.发现垂直速度垂直波数谱在39×10^-4m^－1处有1个谱缺口.在大于这个谱缺口的垂直波数范围,垂直速度垂直波数谱与饱和谱模式有好的一致.在小于这个谱缺口的垂直波数范围,垂直速度垂直波数谱有谱斜率－1.87和谱振幅比饱和谱振幅低1个量级,认为在低波数,除重力波外的其它地球物理过程存在于垂直速度扰动中.     

一个湍流谱的进一步研究

一枚Chaff火箭在87.4km高度测量到高达0.33s^-1的风切变剖面,相信这个切变值是中层大气曾经测量到的最大切变值.在这个异常大风切变层内,垂直速度扰动谱在浮力子区,惯性子区,和粘性子区有谱斜率-3.10,-1.65,和-7.11,这个观测与中性密度扰动一致.计算的内尺度和浮力尺度与扰动谱中的崩溃点不一致,这个结果与中性密度扰动不一致.讨论了湍流和重力波之间的关系,结果表明,增强湍流与波场饱和有好的联系.     

基于激光雷达实测和动力学仿真方法研究中间层顶垂直风扰动特性

利用中国廊坊台站钠荧光多普勒激光雷达82h垂直风和水平风观测数据,统计得到中间层顶区域中存在10m·^-1量级的垂直风扰动和纬向风扰动,其中垂直风扰动远远超过平均风速为-0.015m·^-1的背景垂直风速.根据三维准单色重力波的极化关系和色散关系,对高中低三种频率重力波产生的垂直风扰动进行仿真,结果显示在满足短周期、大纬向风扰动条件下,高频重力波能够产生最大10m·^-1量级的垂直风扰动,中频重力波能够产生10m·^-1以内的垂直风扰动,低频重力波能产生1m·^-1以内的垂直风扰动.理论条件下准单色重力波能够产生10m·^-1量级的垂直风扰动,钠激光雷达观测到的最大10m·^-1量级的垂直风扰动真实存在.研究结果可对高层大气垂直风场探测、垂直风场模拟和重力波参数化提供依据.

     

北京上空高分辨率气球探空观测的温度垂直波数谱

使用分辨率为10 m的温度剖面检查2.90～8.01 km和14.65～19.76 km高度范围内归一化温度扰动谱的谱特性,并且将它们与模式谱比较.结果表明,在波数9.8×10-4～2.5×10-2m-1范围内,对流层的垂直波数谱有约-1.9的平均谱斜率;低平流层的垂直波数谱有约-2.2的平均谱斜率.这两个平均谱斜率大大偏离了目前饱和谱模式和普适大气谱模式表示的-3.0和-2.4谱斜率,并且认为是目前气球测量中曾经观测到的最平谱斜率.在波数9.8×10-4～2.5×10-2m-1范围内,对流层和低平流层的平均谱振幅比饱和谱模式的谱振幅分别大24倍和5倍,这也与饱和谱模式以及目前文献中的观测结果有很大不同.这些较大平均谱振幅与最平的平均谱斜率一道共同表明,观测的温度谱并不遵循目前的饱和谱模式和普适大气谱模式.     

通量传输事件相关的动力学磁场湍流观测研究

THEMIS卫星观测到通量传输事件（FTE）的同时,也在磁层侧涡流区域观测到强磁场扰动现象.利用快速傅里叶变换分析磁场扰动频谱特征发现：大约在FTE的扰动频率（约0.1Hz）处,功率谱密度达到峰值;在质子回旋频率（约1Hz）至64Hz的频段内,功率谱密度随着频率的增大而减小,服从幂律分布P₀ f^-α.因此,可以认为这些磁场扰动为低纬边界层中的动力学磁场湍流.研究结果表明,当低纬边界层（Low Latitude Boundary Layer,LLBL）中卫星相对磁层顶或FTE的位置越来越远时,功率谱密度与功率谱斜率α（幂律指数）降低,但FTE所在的方位角或低纬磁层顶的磁地方时对幂律指数α和功率谱密度没有显著影响.这些观测特征表明移动的FTE是磁场湍流的源.磁层顶上的大规模扰动（如FTE）和相关的磁场湍流从动力学尺度揭示了磁鞘与磁层的类黏滞相互作用.然而低纬边界层中FTE磁层侧涡流形成所需的黏滞性是否可由磁场湍流来提供还需要验证.     

冬季中层顶区域重力波谱特性

使用DYANA试验期间19枚(Chaff火箭在81-105km高度范围测量的高分辨率水平速度数据,研究标量水平速度垂直波数谱在冬季的谱特性.分析结果显示冬季平均垂直波数谱有-3.02的谱斜率,这与各种饱和理论预测的-3谱斜率很一致,提供了饱和重力波谱在冬季的观测证据.与各种饱和理论比较表明,这个冬季谱的谱振幅与线性饱和理论预测的谱振幅完全一致,但是总是小于非线性饱和理论预期的、激光雷达测量的谱振幅.这个冬季谱与最近得到的夏季饱和重力波谱一道,共同表明我们的观测结果支持了线性饱和理论,而不管季节,地理位置和高度范围的不同.由这个冬季谱估计的盛行垂直波长为15km,它比夏季的12.8km盛行垂直波长稍大.     

2009年2月13日EUV波现象数值研究

结合STEREO卫星的观测和三维磁流体力学数值模拟方法, 采用WSO (Wilcox Solar Observatory)磁场数据和势场源表面模型建立日冕初始磁场, 并在日面活动区加上时变的压强扰动, 对2009年2月13日05:35UT爆发的CME-EUV波(Coronal Mass Ejections-Extreme Ultraviolet wave, 日冕物质抛射-远紫外波)事件进行研究. 从COR1/STEREO-A图像判断, 此次CME前沿速度约340km·s^-1, 角宽度约60°; 分析EUVI/STEREO-B 195 Å的差分图像, 可以看到, 环形亮环波前从活动区向四周传播, 亮环波前后面是日冕暗化区, 取四个方向的波前位置进行线性拟合可知, 该EUV波速度为247km·s^-1, 数值模拟得到的EUV波速度为245km·s^-1, 将计算结果采用IDL可视化后可以看到明显的亮环和暗区结构, 数值模拟结果与卫星观测相一致, 表明该EUV波现象是快磁声波.     

极区中层顶区域重力波谱的季节变化

使用MAP/WINE和MAC/SINE两次试验中测量的25m高分辨率水平速度数据和1km低分辨率温度数据,研究极区中层顶区域重力波谱的季节变化.温度的直接测量使计算的谱振幅和Richardson数更接近真实大气.结果显示,极区中层顶区域水平速度垂直波数谱的斜率和振幅存在相当大的变率,这些大的观测变率用各种饱和模式及普适垂直波数谱不能解释.然而平均垂直波数谱显示了明显的季节变化,在夏季,平均谱具有饱和特性;在冬季,平均谱具有非饱和特性.这意味着饱和过程存在于夏季而不是冬季.因此,夏季比冬季应有更强的湍流.这个结果与湍流季节变化的观测大致一致.从Brunt-Väisälä频率N和水平风切变计算的Richardson数Ri剖面也显示出季节差异,Ri<1/4的动力不稳定区出现在夏季,而Ri>0.4的稳定区出现在冬季.这些不稳定区与夏季谱结合很好,而稳定区则与冬季谱结合很好.     

地面放射性测量模型γ剂量率值空间分布规律研究

地面模型是根据IAEA174号报告研建的用于校准便携式γ能谱仪、γ辐射仪的计量标准装置，最初主要用于地质勘查。2016年至2018年，新研建了钾含量30 %（YK3）和铀含量1 %（YU4）的两个模型，并确定了模型量值。远离模型表面中心位置的剂量率较低，随着中心点的接近，剂量率逐渐上升，YK3和YU4的剂量率坪区分别为模型中心点及周围半径约40 cm和50 cm范围内，在坪区内剂量率变化均不大于0.6 %；在参考点3.0 cm上的剂量率分别为320.8 nGy·h^-1和4.3×10⁴ nGy·h^-1；超过3.0 cm时，剂量率随高度呈非线性变化；根据不同高度上的理论计算和实测结果比对，在40 cm高度实测范围以内，YK3实测结果与理论计算结果相对偏差在3 %范围以内，120 cm高度实测范围内，YU4实测结果与理论计算结果相对偏差在2 %范围以内。     

利用粒子运动讨论等离子体电流片

本文我们利用了带电粒子在中性片磁场中的运动规律,讨论了一维等离子体电流片。我们引用了与阿尔芬的引导中心理论相类似的方法,将粒子在非小扰动区(在这个区内磁场很小或等于零)内的"8"字形运动分解成两个圆周运动。每一个圆周运动等效于一个小磁铁,因此"8"字形运动等效于两个极性相反的小磁铁。等离子体中的电流是根据j=en+c(这里有图片19820103-21-1.GIF)×M计算出来的,其中等离子体的分布函数是由粒子的运动常数给出的。计算结果表明电流片主要是由粒子在非小扰动区中的"反向漂移"产生的。与此同时我们还讨论了粒子运动与磁场之间的关系,并计算了其自洽场。      

Correlations between neutral and ionized solar wind

We report results of a statistical study correlating ionized solar wind (ISW) fluxes observed by ACE during late 2000 and throughout 2001 with neutral solar wind (NSW) fluxes observed by IMAGE/LENA over the same period. The average correlation coefficient between the neutral and ionized solar wind is 0.66 with correlations greater than 0.80 occurring about 29% of the time. Correlations appear to be driven by high solar wind flux variability, similar to results obtained by in situ multi-spacecraft correlation studies. In this study, however, IMAGE remains inside the magnetosphere on over 95% of its orbits. As a function of day of year, or equivalently ecliptic longitude, the slope of the relationship between the neutral solar wind flux and the ionized solar wind flux shows an enhancement near the upstream direction, but the symmetry point appears shifted toward higher ecliptic longitudes than the interstellar neutral (ISN) flow direction by about 20°. The estimated peak interstellar neutral upstream density inside of 1 AU is about 7 × 10⁻³ cm⁻³.     

大迎角下小振幅振荡三角翼破裂涡的频率特性

在风洞和水洞中分别进行了小振幅振荡三角翼的动态测压和热膜测速实验,目的是研究振荡的无量纲频率 n 对于三角翼前缘涡的频率特性的影响.对风洞中测得的压力数据进行频谱分析,发现 n 值在0.018~0.036时,即与三角翼翼面上涡破裂点的振荡频率接近时,会发生耦合现象,使振动能量明显加强;对水洞中测得的速度数据进行频谱分析,则发现 n 在0.8~1.4的范围内,即与螺旋波的传播频率接近时,三角翼的振荡会使涡破裂点向后缘移动,延缓了涡的破裂,使螺旋波频率增大.     

Hard X-ray spectral properties and discovery of narrow annihilation line in the spectrum of Nova Muscae

The observations of X-ray Nova in Musca (GRS1124-684) by two coded mask telescopes on board GRANAT observatory provided spectral data in broad 3 – 1300 keV band. During these observations, spanned over a year, the Nova was detected in a three apparently different spectral states, corresponding to different epochs of the soft X-ray light curve: (1) A spectrum with two distinct components (soft, below 8 keV and hard power law tail with slope 2.5, detected up to 300 keV). The soft emission changed gradually with characteristic decay time around 30 days, while power law component exhibited strong variability on the time scales of several hours and decreased much more slowly. (2) A soft spectrum (without hard power law tail), observed during the “kick” of the soft X-ray light curve. (3) A hard power law spectrum with slope 2.2. Thus, while the 3 – 300 keV luminosity decreased by more than order of magnitude, the source passed through all spectral states known for galactic black hole candidates (Cyg X-1, GX339-4, 1E1740.7-2942, GRS1758-258 etc.).

On January 20–21 1991, the SIGMA telescope aboard GRANAT detected a relatively narrow variable emission line near 500 keV (Fig.1,2) with net flux ≈ 6 · 10⁻³ phot/s/cm², most probably related with electron-positron annihilation processes, occurring in the source /1–4/. Additional excess above power law continuum, centered around 200 keV, was found during this observation.     

Millimeter-wave continuum observation of high-z radio quasars

Millimeter-wave continuum observations of high redshift (z3) radio loud quasars (RLQs) and radio intermediate quasars (RIQs) have been performed with the 45 m telescope of the Nobeyama Radio Observatory. Sixteen RLQs with S_5GHz > 200 mJy and nine RIQs with 200 mJy > S_5GHz > 20 mJy were observed at four millimeter-wave frequencies. All the observed quasars have synchrotron spectra and their possible dust emission component is obscured by the synchrotron emission in millimeter-wave frequencies, which can be explained by their strong AGN activities. Observed quasars are classified into three spectral classes, according to their millimeter-wave spectral index as steep spectrum, millimeter turn over and extreme flat spectrum quasars. Extreme flat spectrum quasars have relatively flat spectra up to 150 GHz, where the rest frequency is higher than 600 GHz. This is an indication that the objects are in very young stage of quasar evolution and shows higher nuclear activity than lower redshift quasars. One of the QSOs, 2358+189 previously known as a RIQ, is found to have extreme flat spectrum, and is now classified as RLQs.     

太阳风中动力论Alfven波湍流谱(b)二次激发

根据行星际Alfven湍流是由动力论Alfven波集合形成的模型理论。将行星际Alfven湍流分为三个区域:湍流耗散区、二次激发区和湍流惯性区。并对各区湍流谱的特性分别给出解释。由动力论Alfven波的二次激发和衰减,解释了太阳风高速流质子温度高于电子的事实。