仰观星座:知晓地转星移

<正>自古以来,深邃的星空时常引起人们无限的遐想,激发人们去探索宇宙的奥秘。人们通过长期观测星空,获得了无数的天文发现,不断拓展人类的宇宙视野。在自然科学门类中,天文学是最早发展起来的,这是一门主要以观测为基础的科学。由于天文学家研究的对象是距离不同、性质各异的各种天体,因此只能依靠不断发展的观测手段来探索,而不像其他自然科学,可在实验室里进行分析研究。为了进行天文观测,首先要学会认识星空,识别天体;而认识星空最好的办法是熟悉星座。许多星座涉及一些古今中外的星空文化,涉及一些著名的恒星,例如北斗七星、北极星、天狼星、心宿二、大角、织女、牛郎、猎户三星、参宿四……"九层之台,起于累土,千里之行,始于足下。"对于刚入门的爱好者来说,最初的学习内容,应该首先认识四季星空、     

闪电通道温度诊断中观测距离的影响

利用无狭缝光栅摄谱仪获得了青海高原地区云对地闪电首次回击过程的光谱,运用比尔-朗伯定律,考虑传播过程中谱线强度的衰减,计算讨论了观测距离对通道温度诊断结果的影响.结果表明,不同观测距离下得到的光谱诊断放电通道温度,其结果有一定差异;远距离观测得到的温度小于近距离观测的结果;观测距离越远,所得温度的误差越大.因此,在远距离观测的情况下,修正更为重要.由计算结果,得到了温度修正的半经验公式,由此,可以扣除观测距离对闪电通道温度诊断结果的影响.     

郑州EAS观测阵列的设计和初期运行

本文报道郑州宇宙线观测阵列的设计和初期运行情况.该阵列的探测面积为30m×30m,有八个闪烁计算器,控制运行采用国际标准的CAMAC系统.它可以对次级总粒子数为4×10⁴到8×10⁶的宇宙线广延大气簇射现象自动地进行连续观测.     

基于中能重离子碰撞研究高密对称能

用于描述核物质中子质子单粒子能量之差的对称能,最近20年得到了核物理学界的广泛关注。在饱和核密度附近,对称能的数值及斜率基本得到约束,然而其高密行为至今仍具有很大的不确定性。当前,探测对称能的研究计划正在世界范围内能够提供放射性束流的实验室展开。伴随着对称能相关实验的规划、进行,发展更加先进的同位旋依赖的输运理论模型变得非常必要。我们将核子-核子短程关联及介质中同位旋依赖的重子-重子非弹性散射截面等研究的新进展融入到了同位旋依赖的输运模型里面;探索了新的敏感于高密对称能的可观测量,比如挤出核子的中质比、光子、轻碎片,以及包含奇异隐奇异夸克的介子产生等;提出了高密对称能探测盲点的问题并给出解决办法;对于常见的对称能敏感观测量的模型预言的不确定性进行了彻底细致的研究;提出采用定性观测量,比如高能出射粒子的中质比,将高密对称能进行定性约束;率先提出并研究了对称能敏感观测量的探测密度区间问题,指出对称能敏感观测量的探测密度往往小于核反应最大压缩密度;发现核子-核子短程关联明显削弱观测量的对称能效应;考虑到饱和点处对称能斜率的约束范围,基于输运模型,提出通过探测对称能的曲率来约束高密对称能。除了利用重离子碰撞约束高密对称能之外,人们也可以通过与中子星相关的大量天体观测来间接约束高密对称能。     

基于集合卡尔曼变换的东中国海声学 敏感区判定方法*

为改善海洋与水声环境预报质量,针对常规观测成本高、资料利用率低等问题,将适应性观测方法应用于海洋声学领域。结合海洋-声学耦合模式与集合卡尔曼转换敏感区诊断方法,以东中国海宫古海峡北部区域为验证区,计算并分析不同条件下海洋环境敏感区与声学敏感区分布,通过观测系统模拟试验验证适应性观测对验证区预报的提升效果。结果表明,两种敏感区位置随时间间隔增加均向验证区上游移动,海洋环境敏感区相比于声学敏感区分布更为集中,且平移特征更明显;对海洋环境敏感区和声学敏感区添加适应性观测均能提升海洋与水声环境的预报质量,提升效果随时间间隔增加而减小,在某种类型敏感区的适应性观测对相对应参数的预报质量提升效果优于对其他类型敏感区进行观测的效果。     

基于改进Phong模型的天基光学观测GEO目标姿态估计方法

针对于缺少基于天基光学观测的空间目标姿态估计的问题,提出将无味卡尔曼滤波应用于基于天基光学观测的地球同步轨道目标姿态估计中.以光学横截面积代替星等作为观测量,提高观测方程的线性化水平,实现观测方程的简化;同时建立基于改进Phong模型的光学横截面积观测模型,在提高观测方程描述能力的同时,以角度作为模型的输入,极大地简化了计算,增强了实时性.最后,以贴敷聚酰亚胺薄膜及朗伯体材质的长方体为例,对比分析了姿态估计情况,验证了所提方法的有效性;并进一步对正六棱柱、正八棱柱进行了姿态估计.     

LDM长距离显微镜

长距离显微镜破除了只能近距离观测的传统，使微观观测可在高温、高压、有腐蚀气体的环境中进行，可广泛用于材料微观观测、化工、医学、司法鉴定等各个领域，本文着重介绍中科院上海天文台研制成功的ＬＤＭ－Ⅱ型长距离显微镜光学、机械结构特点及各种性能指标，用户正利用其独特的功能从事各种不同领域的工作。     

用微机观测交流磁滞回线

在普通物理实验中，观测交流磁滞回线的常见方法是示波器法．由于采用示波器观测交流磁滞回线，在回线参数的测量，不同磁化条件下的回线比较观测，回线面积的计算，以及回线的计录保存方面，都有许多不便．而微机具有显示数字和图形、数据暂存、数值计算和存盘及打印的功能，配上A／D转换卡，编制相应的示波程序，可用微机模拟示波器，实现普通示波器所不具备的存贮、计算和打印等功能，用于观测交流磁滞回线，则可以克服用示波器观测的上述不便，有利于学生更好地掌握交流磁滞回线的特点和基本参数，开拓学生在微机应用方面的思路，激发…     

观测角度对岩石热红外光谱解混影响的实验研究

岩石定量遥感是矿产资源探测与地质环境监测的主要手段,光谱解混是岩矿定量遥感的重要方法。在实际应用中,由于卫星对地观测受地形起伏的影响,观测具有一定的角度,导致所测发射率光谱产生变异。但在目前的研究中,解混所采用的矿物端元光谱,是在实验室垂直试样表面观测得到的,忽略了观测角度对发射率光谱的影响,降低了光谱解混精度。因此,有必要将观测角度作为影响岩石光谱解混的因素,研究其对光谱解混精度的影响。首先,将常见的石英、正长石和斜长石矿物表面制作成一般粗糙度,并设计0°~77°共9个观测角度实测发射率光谱,分析观测角度对矿物热红外光谱特征的影响。其次,利用观测角度13°~77°的矿物端元,构建相应角度虚拟岩石光谱,并用0°的矿物端元光谱解混9个观测角度的岩石光谱,分析观测角度对岩石热红外光谱解混的影响。结果表明：(1)在0°~20°范围,观测角度对光谱影响较弱,从30°开始,影响显著。基本规律是：随着角度的增加,光谱吸收深度增加,但各波段处的情况不尽相同。CF特征在观测角度大于50°之后向短波方向移动明显;RF特征处的吸收谷在观测角度大于20°之后显著加深,且谷底位置向短波方向移动;TF特征在观测角度大于40°之后发射率显著降低。表明观测角度的变化,会引起光谱特征的明显变化。(2)在0°~20°范围内,观测角度对光谱解混影响不明显,解混误差小于5%;当观测角度大于20°时,观测角度对光谱解混有显著影响,30°~77°解混误差均大于5%,平均解混误差达到17.2%,解混精度较低。这表明,在基于光谱解混方法进行岩石矿物组分定量反演时,需要考虑观测角度的影响,这对于提高反演精度、准确确定岩石类型具有重要意义。     

邮票上的物理学史（64）--天体物理学:新的观测手段(续)

空间技术的发展,使得有可能建造空间观测站,到太空去观测,由此建立了空间天文学.它带来的好处是:①突破大气窗口限制,把观测波段从可见光和射电波扩展到电磁波全波段,包括红外、紫外、X射线和γ射线.我们还记得,天体物理学是伴随着光谱分析而建立起来的,依靠望远镜收集的一点星光,通过测量天体的亮度和分析天体的光谱,就建立了天体物理学,现在将观测扩展到全部电磁波段,得到的信息、发现的现象就更多了.②对地面能观测的波段,也减轻或消除了大气湍动的影响,提高了分辨本领.对光学望远镜成像主要有三个限制:衍射;大气宁静度;望远镜本身的缺陷.事实上,对一些大口径望远镜,大气湍动对成像的破坏作用远远超过了衍射限制.     

ICP-AES分析信号的变动——Ⅱ.观测高度和冷却气的影响

本文使用多道ICP发射光谱仪研究了观测高度和冷却气流速对7条物理特性差异很大的谱线信号间的相关性的影响。结果表明,载气流速的大小影响观测高度和各谱线信号间的相关性;冷却气流速大小对相关性似乎也有一定的影响。本实验似乎还表明,就用一条内标线提高具有不同特性谱线测定精度而言,最佳测定条件应是低载气流速、低冷却气流速,稍偏低的观测高度。     

哥白尼（Copernicus,1473-1543）波兰天文学家（Astronomer，Poland）

哥白尼1491年进克拉科夫大学学习，对天文学开始发生兴趣。1497年，他作了第一次天文观测——月掩恒星毕宿五。1500-1503年去意大利学习，主要在帕多瓦大学学习法律和医学。1503年回波兰后开始系统研究天文学。他发现，随着观测精度的提高，托勒密体系理论不能与观测相合。因此，产生怀疑。在古希腊人地动思想的启迪下，他提出了他的日心学说：太阳是宇宙的中心，地球绕自转轴自转，并同五大行星一起绕太阳公转；只有月球绕地球运转。     

合肥2013年8月-2014年7月NO2对流层柱浓度分析及与卫星对比

基于地基MAX-DOAS在2013年8月-2014年7月对合肥对流层NO2垂直柱浓度(VCD)进行了观测,研究了其季节均值和月均值变化特征,结果表明合肥地区对流层NO2 VCD季节均值变化较大,冬季最大,夏季最小,其中冬季季节均值高达2.09×1016 mol·c m-2,为夏季的2.2倍. 对不同季节的平均日变化的分析表明,NO2 VCD日变化季节差异显著并在下午达到差异最大值. 将地基MAX-DOAS观测结果和OMI观测结果进行了对比,两者具有较好的一致性,其中在无云天气下两者的相关系数为0.88. 通过卫星观测获取了合肥以及周边地区的NO2 VCD季节均值,分析表明合肥地区的NO2主要以本地积累为主,外来输送贡献较小.     

闪电光电信号的同步观测与闪电类型模式识别

 利用宽带电场仪和光学纹波探头,对2006年夏季广东省从化地区发生的自然闪电的光电信号进行了同步观测,并对结果进行了统计分析。统计结果表明：闪电光信号脉冲的发生时间和峰值到达时间总是滞后于电信号,并且脉冲上升沿和宽度也比电信号宽;云闪的光信号在上述特征参数的滞后量、上升沿时间和脉宽时间差要比地闪回击放电大。从闪电光电信号时域信号特征的角度,利用BP人工神经网络,对闪电类型进行了模式识别研究。总体识别结果基本上能够满足要求,但是由于云闪放电过程比较复杂,获得的数据较少,所以对云闪识别的效果并不理想。     

液电冲击波在液固介质中的传播观测*

冲击波是一种高速瞬态的强烈非线性波动现象,在流体力学和材料力学、国防军工等领域有重要的学术意义和应用价值。冲击波在液体和固体介质中的清晰观测比较困难,但这种研究又不可或缺。该文采用高压电火花放电技术在水中产生厘米级的球形空泡,空泡膨胀后接着收缩崩塌,在极短时间和极小空间内释放出的能量在水中产生冲击波。结合纹影法和动态光弹法,使用高速摄像机和脉冲激光器组成的纹影-动态光弹法冲击波观测系统,可实现冲击波在液固介质中传播过程的高分辨率观测,为进一步研究冲击波的相关理论和应用技术提供了一种实验手段。     

激光雷达探测北京城区夏季大气边界层

为了研究北京城区夏季大气边界层结构变化特征及大气边界层内气溶胶消光特性,2004年8月利用便携式米散射激光雷达对北京城区夏季大气边界层进行了系统观测。反演了观测站上空大气气溶胶的消光特性垂直分布以及大气边界层的高度。分析了气象条件和人类活动对大气边界层结构的影响。观测数据表明： 北京城区夏季大气边界层有明显的日变化特征,早晚比较低,日间有一个从低变高再变低的过程,中午前后达到最高。结合气象参数对测量数据进行的统计分析表明：北京城区夏季大气边界层高度相对稳定,多分布在1.8km以下,平均值为0.68km;大气边界层内存在浓度较高的气溶胶粒子,平均光学厚度（3km以内）在0.30左右。     

细胞的原子力显微镜最佳成像条件研究

通过对不同处理条件和测试条件下人肝癌细胞SMMC-7721的原子力显微镜图像的分析和研究,得到了在大气环境和溶液环境中肝癌SMMC-7721细胞的最佳成像条件,同时建立了用原子力显微镜观测活细胞的实验方法.使用0.5%、1%、1.5%的戊二醛溶液固定细胞后再漂洗,变换原子力显微镜的扫描模式,调节扫描参量并在大气环境下观测以寻找该环境下的最佳成像条件;将用多聚赖氨酸处理基底后的培养细胞直接放置于生理溶液中用原子力显微镜进行溶液环境观测,比较扫描时限并分别改变环境液体类型、探针以及扫描频率,比较了不同条件下原子力显微镜图像的差异,在得出最优参量的同时对其相关原理进行了分析,建立了活细胞实时观测的实验方法.比较两种条件下的细胞图像发现,戊二醛溶液固定过的细胞与生理溶液环境中的活细胞有很大差别,在生理溶液条件下的细胞饱满,可见到光滑清晰的细胞边缘;但戊二醛溶液固定的细胞表面粗糙,细胞边缘不清晰,表明固定后观测到的细胞与生理状态下活细胞的表面形貌存在很大差异.     

北京一次小震级地震前异常声-重力波产生机理的研究

观测到北京一次小震级地震(ML=3.0)前的异常声-重力波,并同时记录到异常地表倾斜信号。二者相关系数比较高,在接近震中的地区相关系数达到最大值0.5,相关系数随着远离震中的距离增大而减小。经过研究表明,异常声-重力波的产生与震前的地表缓慢活动引发的山体缓慢晃动导致的气流风速波动变化有关。基于350 m高的气象铁塔观测的风速数据,对两层大气模型传播的声-重力波进行了数值计算,得到的相对山体非平稳气流引起的声-重力波与观测信号在特征周期、幅度和速度三个参数上近似。以地表倾斜为例的模型与观测数据的一致性表明该震前声-重力波与地震存在关联性。      

海洋水声环境敏感区诊断与适应性观测研究进展

传统的海洋水声环境观测通常是大范围的随机观测,缺少针对性,非常时期观测平台在交战海区实施系统观测困难,如何利用有限的观测资源获取有效的观测数据提高观测效率是目前亟需解决的问题。本文提出海洋声学敏感区诊断与适应性观测概念,介绍了相关研究进展,该项研究有助于我们改进目前传统的观测系统设计,提高观测网建设效益,根据敏感区位置,可建立移动的补充观测系统开展适应性观测,从而发展我国新型的海洋观测体系,为改善海洋水声环境预报质量提供有效观测数据。     

基于数字摄像的测量观测系统设计

在大气能见度观测中,相关研究多集中于白天观测,夜间观测的研究比较少见,而对于昼夜连续观测的研究更是鲜有报道。目前,国内外尚没有完全按照能见度定义研制的大气能见度自动观测仪出现。针对这一问题,基于CCD数字摄像技术,模拟人工观测光学原理,提出了一种能够昼夜进行大气能见度连续观测的方法。该方法基于对目标物获得能见度计算公式,并针对昼夜模式下的系统参数进行修正,能够有效消除外在环境因素和相机自身系统内部因素引发的观测误差。为验证算法的有效性,针对天空遮挡、半遮挡和空旷等不同情况(不同情况,会影响观测环境的亮度,以此测试系统对杂散光的抵抗能力,以及对不同环境的适应能力),搭建了基于该方法的3套原理样机。利用搭建的数字摄像能见度仪(DPVS)在北京地区进行了实际的大气能见度分钟级观测。观测实验表明,基于该方法构建的观测系统,不但具有较宽的观测范围,而且能够有效适应各类复杂天气情况,在雨雪霾等不同天气下,均有较好的观测效果,且无论是在能见度变化较快或者较为缓慢的情况下,DPVS系统均能够进行快速正确的响应。而透过DPVS与散射仪和透射仪这两种标准观测仪器观测结果的对比分析发现,DPVS与前两者的观...