内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用(IMGRASS)综合研究 被引量：83

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作者 吕达仁 陈佐忠 +7 位作者 陈家宜 王庚辰 季劲钧 陈洪滨 刘钟龄 张仁华 乔劲松 陈有君 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2002年第2期295-306,共12页

为深化对中纬半干旱草原气候生态相互作用过程、机制及其对全球变化的响应与贡献的认识 ,一项名为“内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用 (IMGRASS)”的基金重大项目于 1997—2 0 0 1年在内蒙古锡林郭勒草原执行。IMGRASS计划在 1998... 为深化对中纬半干旱草原气候生态相互作用过程、机制及其对全球变化的响应与贡献的认识 ,一项名为“内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用 (IMGRASS)”的基金重大项目于 1997—2 0 0 1年在内蒙古锡林郭勒草原执行。IMGRASS计划在 1998年草原生长季节、在所选定的以典型草原为主 ,包括草甸草原、稀疏沙地草原等在内的中尺度试验区开展了多点、多要素的综合观测。观测内容包括土壤、植被、大气的相关要素和发生于地气界面的潜热、感热通量 ,还包括N2 O ,CH4 ,CO2 等微量气体交换量、辐射与降水分布。除 1998年中尺度观测试验外 ,在 1999— 2 0 0 1年在代表性地点进行了微量气体收支、遥感和沙尘天气相关的专项观测 ,结合草原站已进行的长期监测资料 ,分析气候生态长期相互作用 ,特别是人类活动干预的影响。在分析观测结果的基础上 ,对该地区的气候生态相互作用进行了数值模拟研究。文章作为介绍IMGRASS计划的第一部分 ,对该项研究计划作一全面简要介绍 ,包括科学目标、计划实施实验区背景、中尺度综合观测 ,并对实验所得大气边界层结构、辐射通量、沙地土壤水份状况、地表反射率谱与遥感测量等提供了个例分析 ,并简单介绍IMGRASS数据库。 展开更多

关键词 陆-气相互作用 IMGRASS 半干旱草原 温室气体 中尺度模拟 BAHC 气候-生存相互作用 内蒙古 土壤 植被

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内蒙古半干旱草原土壤-植被-大气相互作用综合研究 被引量：38

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作者 吕达仁 陈佐忠 +4 位作者 陈家宜 王庚辰 季劲钧 陈洪滨 刘钟龄 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期571-593,共23页

为深化对中纬度半干旱草原气候-生态相互作用过程、机制及其对全球变化的响应与贡献的认识,一项名为'内蒙古半干旱草原土壤-植被-大气相互作用(IMGRASS)'的基金重大项目于1997～2001年在内蒙古锡林郭勒草原执行.IMGRASS计划在1... 为深化对中纬度半干旱草原气候-生态相互作用过程、机制及其对全球变化的响应与贡献的认识,一项名为'内蒙古半干旱草原土壤-植被-大气相互作用(IMGRASS)'的基金重大项目于1997～2001年在内蒙古锡林郭勒草原执行.IMGRASS计划在1998年草原生长季节在所选定的以典型草原为主,包括草甸草原、稀疏沙地草原等在内的中尺度试验区开展了多点、多要素的综合观测.观测内容包括土壤、植被、大气的相关要素和发生于地-气界面的潜热、感热通量,还包括N2O,CH4,CO2等微量气体交换量、辐射与降水分布.除1998年中尺度观测试验外,1999～2001年在代表性地点进行了微量气体收支、遥感和沙尘天气相关的专项观测,结合草原站已进行的长期监测资料,分析气候-生态长期相互作用,特别是人类活动干预的影响.在分析观测结果的基础上,对该地区的气候-生态相互作用进行了数值模拟研究.文章简要介绍IMGRASS计划目标和初步成果,包括:计划目标与实验区背景;半干旱草原不同地表陆气相互作用特征;浑善达克沙地及其沙尘气溶胶特征;半干旱草原温室气体收支与碳循环测量分析;人类活动干预下半干旱草原生态退化与恢复演替规律;半干旱草原的遥感测量. 展开更多

关键词 内蒙古 半干旱草原 土壤 植被 大气 数值模拟 遥感测量

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全天空数字相机观测云量的初步研究 被引量：46

3

作者 霍娟 吕达仁 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期242-246,共5页

采用带有鱼眼镜头的数字相机拍摄全天空图像 ,对图像进行处理并分析 ,实现根据图像获取云量的目的。介绍了工作的基本原理和方法并给出初步实验结果。结果表明 ,用目前分析图像所获取的算法计算云量 (与观测员记录相比 ) ,平均误差在1 5... 采用带有鱼眼镜头的数字相机拍摄全天空图像 ,对图像进行处理并分析 ,实现根据图像获取云量的目的。介绍了工作的基本原理和方法并给出初步实验结果。结果表明 ,用目前分析图像所获取的算法计算云量 (与观测员记录相比 ) ,平均误差在1 5%以内 ,结果的准确度受地面能见度影响较大 ,对能见度达 1 展开更多

关键词 全天空数字相机 数字图像处理 云量 气象观测 云遥感 能见度

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GMS5反演中国几类典型下垫面晴空地表温度的日变化及季节变化 被引量：27

4

作者 王旻燕 吕达仁 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期957-968,共12页

文中利用单时相双光谱分裂窗算法以GMS 5/VISSR红外资料反演地表温度,揭示了中国几类典型下垫面晴空地表温度的日变化及季节变化特征.塔里木盆地、青藏高原、浑善达克沙地、华北平原北部、华南部分地区因地表反射率、土壤含水量、受太... 文中利用单时相双光谱分裂窗算法以GMS 5/VISSR红外资料反演地表温度,揭示了中国几类典型下垫面晴空地表温度的日变化及季节变化特征.塔里木盆地、青藏高原、浑善达克沙地、华北平原北部、华南部分地区因地表反射率、土壤含水量、受太阳辐射影响程度不同等地表温度季节变化差异很大,月平均地表温度日较差一年内基本上呈双峰双谷型.作为比较,东亚部分陆地的地表温度与台湾海峡南部、黄海的海表温度及其日变化、季节变化一并进行了分析.塔里木盆地、浑善达克沙地不仅具有强烈的日变化,而且季节变化也显著.2000年两地月平均地表温度日较差最大值超过30 K,浑善达克沙地的年较差高达58.50 K.青藏高原地表温度季节变化小于东亚部分陆地、塔里木盆地、浑善达克沙地,但该区日变化幅度在所研究几个区中最大,2000年年平均日较差达28.05 K.文中将研究时段扩充到1998~2000年后揭示了连续三年地表温度及其日变化的年际变化特征.所获得这几类地表温度的变化特征与量值对于气候与辐射收支研究以及推测地表状况会有一定参考价值. 展开更多

关键词 GMS 5 地表温度 日变化 季节变化

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晴空与有云大气辐射分布的数值模拟及其对全天空图像云识别的应用 被引量：20

5

作者 霍娟 吕达仁 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期31-38,共8页

全天空图像自动云识别的研究相对来说是一项较新的研究领域。当前国际上较为通用的全天空图像云识别方法主要依靠图像蓝红灰度值对比的阈值方法进行判断。然而非洁净大气中气溶胶的增多给云识别增加了难度,同时太阳高度角不同天空色度... 全天空图像自动云识别的研究相对来说是一项较新的研究领域。当前国际上较为通用的全天空图像云识别方法主要依靠图像蓝红灰度值对比的阈值方法进行判断。然而非洁净大气中气溶胶的增多给云识别增加了难度,同时太阳高度角不同天空色度分布情况也不同。文中利用Libradtran辐射传输模式,计算了不同能见度不同太阳高度角情况下3个典型波长(450,550,650nm;蓝/绿/红)无云及有云大气的天空辐亮度分布情况,并进行了比较分析。结果表明,相同太阳高度角情况下,无云及有云大气中蓝红比值随能见度的下降呈单调下降趋势。在特定的云光学厚度和能见度情况下,天空色度彼此呈现出类似的分布状况。全天空图像阈值判断云识别自适应算法的建立需要与太阳高度角、地面能见度联系起来。当前尚无法建立一个判断阈值随太阳高度角以及能见度变化的函数关系式。较为可行的办法是建立典型能见度、典型太阳高度角情况下的辐射信息库,在具体云识别时,首先确定太阳高度角,而后根据天空辐射比情况确定天空能见度,并利用辐射信息标准库做云或非云判别。该工作为全天空云识别算法提供判别依据,同时建立云识别随能见度和太阳高度角变化的判别信息库。 展开更多

关键词 Libradtran 全天空图像 色度 云识别.

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面向大气热力潮汐结构分析的Hough函数计算 被引量：4

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作者 陈泽宇 吕达仁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1444-1450,共7页

作为一种刻画行星尺度大气波动基本结构的函数,Hough函数为开展有关大气潮汐全球结构的分析提供了具有物理基础的手段,它们也被作为一种数值工具应用于大气模式中以提高数值积分的效率.本文介绍了我们以拉普拉斯潮汐方程为基础,在发展求... 作为一种刻画行星尺度大气波动基本结构的函数,Hough函数为开展有关大气潮汐全球结构的分析提供了具有物理基础的手段,它们也被作为一种数值工具应用于大气模式中以提高数值积分的效率.本文介绍了我们以拉普拉斯潮汐方程为基础,在发展求取Hough函数方面取得的进展,包括对有关计算方案和详细步骤的说明.针对39种分别具有三种主要频率,即周日、半日和1/3日,与此同时纬向波数落在[-6,6]区间的潮汐成份,通过计算得到了与每一种成份对应的本征值、本征函数(Hough函数)集合.作为计算结果的示例,本文给出了针对迁移性周日潮和迁移性半日潮开展计算取得结果.这些结果说明这些函数具有正确的空间结构,与此同时还说明相关的本征值计算结果都达到了相当准确的水平.所有这些结果显示当前计算结果已经可以满足普通的应用. 展开更多

关键词 Hough函数 本征值 拉普拉斯潮汐方程 大气潮汐

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基于DF中继协作的车联网安全传输性能研究 被引量：8

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作者 张雪茹 冀保峰 +2 位作者 宋康 沈森 李春国 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第5期723-732,共10页

5G时代的到来加快了以车路协同为核心的车联网技术的发展脚步。高效,可靠,安全的通信质量将是实现智能交通管理系统,完善智慧出行的基本要求。因此,针对存在信息窃取者的车联网中继协作传输场景,利用机会式中继选择策略与最大比合并技... 5G时代的到来加快了以车路协同为核心的车联网技术的发展脚步。高效,可靠,安全的通信质量将是实现智能交通管理系统,完善智慧出行的基本要求。因此,针对存在信息窃取者的车联网中继协作传输场景,利用机会式中继选择策略与最大比合并技术设计了直接传输链路与多跳中继转发链路共存的安全传输方案,旨在提高信息传输的可靠性及安全性。同时,在获得信道概率密度函数及累积分布函数的基础上,利用全概率公式等方法推导出基于DF(Decode-and-Forward)中继协作传输的车联网系统安全中断概率的闭合表达式,其中涉及的信息传输信道均服从Nakagami-m分布,提高了理论推导的难度。最终的仿真实验证实了理论推导的准确性及本方案的可行性。 展开更多

关键词 车联网 译码转发 中继协作 安全中断概率

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内蒙古半干旱草原气候生态相互作用问题——IMGRASS计划初步结果 被引量：39

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作者 吕达仁 陈佐忠 +7 位作者 王庚辰 季劲钧 陈家宜 刘钟龄 陈洪滨 杜睿 雷霆 汪诗平 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2002年第2期307-320,共14页

IMGRASS计划 (内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用 )旨在通过野外实验、过程分析和数值模式研究理解中纬度半干旱草原气候生态相互作用中的多种时空尺度和多种物理化学生物学过程的作用 ,以及人类活动的影响。文中介绍部分与全球变... IMGRASS计划 (内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用 )旨在通过野外实验、过程分析和数值模式研究理解中纬度半干旱草原气候生态相互作用中的多种时空尺度和多种物理化学生物学过程的作用 ,以及人类活动的影响。文中介绍部分与全球变化和人类活动相关的初步研究结果 ,主要是 :(1)冬季风、大区域地表环境和本区地形的结合对浑善达克沙地在长时间过程形成的作用 ;(2 )夏季风、本区地形和植被对本区夏季降水的水汽通道和降水分布有重要作用 ;(3)实验区内不同类型地表与土壤表现出明显不同的地气交换通量特征与不同的边界层结构 ;(4 )草原温室气体 (N2 O ,CH4 ,CO2 )收支的定量测量与过程研究表明 ,温带草原N2 O源强较IPCC 2 0 0 1报告估计值偏低 ,而草原CO2 收支表现出很强的变动性 ;(5 )人类活动干预下的草原退化与恢复演替表现出该区域普遍的规律与对气候的依赖 ,提供可持续发展的人类对自然草原放牧强度的阈值。 展开更多

关键词 陆-气相互作用 IMGRASS 半干旱草原 温室气体 中尺度模拟 BAHC 气候-生态相互作用 内蒙古

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浑善达克沙地起沙率和起沙量的估计 被引量：34

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作者 成天涛 吕达仁 徐永福 《高原气象》 CSCD 北大核心 2006年第2期236-241,共6页

利用起沙通量模式和地面起尘半经验方案,估算了浑善达克沙地春季地表的临界起沙风速及沙尘天气期间的起沙通量,以及地面尘排放总量及其平均年增长率。计算结果表明,浑善达克沙地2001年春季地表临界起沙风速为5.61 m.s-1,沙尘天气期间平... 利用起沙通量模式和地面起尘半经验方案,估算了浑善达克沙地春季地表的临界起沙风速及沙尘天气期间的起沙通量,以及地面尘排放总量及其平均年增长率。计算结果表明,浑善达克沙地2001年春季地表临界起沙风速为5.61 m.s-1,沙尘天气期间平均起沙通量为4.40×10-7g.cm-2.s-1;1999年该沙区起尘量约占我国北方起尘总量的2.4%,春季起尘占全年的57%;1986年和1999年起沙总量分别为3.73×105t.a-1和4.87×105t.a-1,其平均年增长率为2.07%。 展开更多

关键词 浑善达克沙地 起沙通量 起沙量

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9914号台风降水云系雨强的三维结构初探 被引量：22

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作者 钟敏 吕达仁 杜秉玉 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期41-47,共7页

利用TRMM卫星的测雨雷达资料，研究了9914号台风降水云系在3个不同时次雨强的水平和垂直结构。结果表明：3个时次层状云降水在像素数量上及对总降水量的贡献上均比对流性降水大；3个时次层状云降水和对流性降水的平均雨强均随台风强度... 利用TRMM卫星的测雨雷达资料，研究了9914号台风降水云系在3个不同时次雨强的水平和垂直结构。结果表明：3个时次层状云降水在像素数量上及对总降水量的贡献上均比对流性降水大；3个时次层状云降水和对流性降水的平均雨强均随台风强度加强有较大的增幅；对流性降水与层状云降水的雨强的垂直廓线有明显的差别，但两类降水廓线本身在3个时次差别不大。对流性降水廓线按斜率不同大致分为3段，雨强均随高度减小，5～6km高度段减速最快。层状云降水廓线大致分为4段，在4．5km高度附近出现明显的亮带结构。 展开更多

关键词 TRMM PR 台风 降水云系 雨强 三维结构

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浑善达克沙地沙尘气溶胶的辐射强迫 被引量：18

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作者 成天涛 吕达仁 徐永福 《高原气象》 CSCD 北大核心 2005年第6期920-926,共7页

利用2001年春季浑善达克沙地外场观测的辐射资料及大气辐射模式,对沙尘气溶胶的局地辐射强迫进行了分析和模拟估算。计算结果表明,浑善达克沙地大气透过率日变化显著,晴天可达0.80以上,沙尘天气最低在0.01以下;白天沙尘的辐射强迫对地... 利用2001年春季浑善达克沙地外场观测的辐射资料及大气辐射模式,对沙尘气溶胶的局地辐射强迫进行了分析和模拟估算。计算结果表明,浑善达克沙地大气透过率日变化显著,晴天可达0.80以上,沙尘天气最低在0.01以下;白天沙尘的辐射强迫对地表有冷却作用,夜间起保温作用。观测期间,平均大气透过率为0.6,白天沙尘对地面向下长波辐射的平均强迫增加量为16.76 W.m-2,对地面净辐射能收支的平均强迫减少量为62.76 W.m-2;夜间地表长波辐射净损失量因沙尘作用减少,平均为67.84 W.m-2。 展开更多

关键词 浑善达克沙地 沙尘气溶胶 辐射强迫 大气辐射

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平流层臭氧对人类活动排放氯化物及氮氧化物的非线性响应 被引量：7

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作者 王革丽 杨培才 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期51-57,共7页

利用本文所建立的平流层下部臭氧异相光化学系统,研究硫酸气溶胶表面积浓度以及氯化物和氮氧化物的排放强度对系统状态的影响.光化系统由19种分别来自氧族、氢族、氮族、氯族和碳族的化学成分组成.研究结果指出,仅就气溶胶而言,它不是... 利用本文所建立的平流层下部臭氧异相光化学系统,研究硫酸气溶胶表面积浓度以及氯化物和氮氧化物的排放强度对系统状态的影响.光化系统由19种分别来自氧族、氢族、氮族、氯族和碳族的化学成分组成.研究结果指出,仅就气溶胶而言,它不是一个重要的决定光化系统行为的因子.然而,当它与奇氯ClOx或奇氮NOx的外源共同影响系统时,通过复杂的非线性光化学过程,它将使系统的行为发生重大变化.可以看到,在某些确定的参数范围内,系统存在多平衡态解,并构成一个“折叠”突变流型. 展开更多

关键词 平流层 大气臭氧 气溶胶 非均相化学 多平衡态

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33模Lorenz系统的混沌特征及其可预报性分析 被引量：3

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作者 王革丽 杨培才 吕达仁 《高原气象》 CSCD 北大核心 2006年第1期9-15,共7页

简述了33模Lorenz系统的导出及求解过程,并从功率谱、关联维数和Lyapunov指数等三方面验证其33个谱模分量及流场和扰动温度场得到的时空序列具有混沌特性,并对其进行可预报性分析。结果表明,对于混沌系统而言,对其时空序列取平均并不能... 简述了33模Lorenz系统的导出及求解过程,并从功率谱、关联维数和Lyapunov指数等三方面验证其33个谱模分量及流场和扰动温度场得到的时空序列具有混沌特性,并对其进行可预报性分析。结果表明,对于混沌系统而言,对其时空序列取平均并不能延长可预报时效。 展开更多

关键词 复杂系统 混沌 可预报性

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GMS 5资料反演地表温度的一个修正算法 被引量：3

14

作者 王旻燕 吕达仁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1034-1044,共11页

本文研究发展利用GMS5VISSR每小时卫星观测资料反演地表温度的方法,首先利用时空判断法进行云检测寻找晴空像元,然后从辐射传输方程出发,由实时探空资料求取大气上行、下行辐射率及大气透过率,根据由AVHRRNDVI导出的地表比辐射率,用单... 本文研究发展利用GMS5VISSR每小时卫星观测资料反演地表温度的方法,首先利用时空判断法进行云检测寻找晴空像元,然后从辐射传输方程出发,由实时探空资料求取大气上行、下行辐射率及大气透过率,根据由AVHRRNDVI导出的地表比辐射率,用单时相双光谱分裂窗法反演得到地表温度.比较反演结果与54511站及其他中国基准站2000年地面0cm地表温度实测值,相对于国际上其他经验公式而言,本文算法在精度上有所提高.敏感性分析试验着重于大气衰减的影响.基于本文算法,给出了内蒙中东部地区地表温度连续4天的变化实例以及东亚部分陆地“纯晴天”地表温度图. 展开更多

关键词 GMS 地表温度LST 分裂窗算法 云检测 地表比辐射率

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云的移动轨迹成像模拟及云量变化分析 被引量：2

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作者 霍娟 吕达仁 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期209-214,共6页

以全天空数字成像仪的等角投影成像原理为基础,将云型简化为正方体及圆柱体云体,模拟了相同云体在不同空间位置的移动轨迹情况,对其所占面积变化(云量)进行了计算,并对云在移动过程中云体侧面成像情况做了分析研究。结果表明,云量随空... 以全天空数字成像仪的等角投影成像原理为基础,将云型简化为正方体及圆柱体云体,模拟了相同云体在不同空间位置的移动轨迹情况,对其所占面积变化(云量)进行了计算,并对云在移动过程中云体侧面成像情况做了分析研究。结果表明,云量随空间位置变化情况与云的宽高比相关,当宽高比大于某一值时云量随天顶角(云所处位置)的增大先增大而后减小,反之则随着天顶角的增大而减小。 展开更多

关键词 云量 全天空 轨迹 等角投影

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