激光雷达大气湍流测量方法研究

 报道了一种用激光雷达方法测量大气湍流的技术，利用发射激光束在空间所需位置产生一个聚焦光斑，通过此光斑处的大气分子瑞利散射机制形成一个空间的人造散射光源，接收系统对此光源的散射光进行探测，测量出从地面到此空间散射光源之间的大气湍流参数。给出了对武汉上空大气湍流测量的初步结果。得到了不同高度层的大气相干长度随时间的变化特性、平均值和起伏均方差，并对实验测量和模型计算的大气折射率结构常数在相应高度段的积分值进行了比较，二者积分值都在10-12量级，得到的结果基本相符。这种测量方法的实现，为测量空间不同方位、不同距离的大气湍流提供了一种新的手段。     

Detection and attribution of abrupt climate changes in the last one hundred years

Based on physical backgrounds, the four time series of the Guliya （Tibetan plateau） ice core （GIC） 5180, and three natural factors, i.e. the rotation rate of earth, sunspots, and E1 Nino-Southern Oscillation （ENSO） signals, are decomposed into two hierarchies, i.e. more and less than 10-year hierarchies respectively, and then the running t-test is used to reanalyse the data before and after filtering with the purpose of investigating the contribution of natural factors to the abrupt climate changes in the last one hundred years. The results show that the GIC 5180 evolved with a quasi-period of 7-9 years, and the abrupt climate changes in the early 1960s and in the period from the end of the 1970s to the beginning of the 1980s resulted from the joint effect of the two hierarchies, in other words, the two interdecadal abrupt changes of climate in the last one hundred years were global. The interannual variations of ENSO and sunspots were the important triggering factors for the abrupt climate changes in the last one hundred years. At the same time, the method of Information Transfer （IT） is employed to estimate the contributions of ENSO signals and sunspots activities to the abrupt climate changes, and it is found that the contribution of the interannual variation of ENSO signals is relatively large.     

大尺度环流与中尺度对流的作用研究

气候系统是一个复杂的、开放的非线性系统，具有层次结构. 高层次系统控制着低层次系统的行为，并决定了气候变化的基本形态. 一般地，观测资料或器测资料往往直接记录的是低层次系统的输出结果，它包含了各层次相互作用的信息. 如何从观测资料中提取与分离高层次系统的尺度信息已成为观测资料的非线性时空分布理论和方法的研究热点之一. 目前对气候系统的具体的形式还没有统一的定论. 为了分析问题的方便，引用了一个由Logistic模型与Lorenz模型构建的两层系统模型，在不同的控制参数下，分别应用功率谱分析和小波变换对低层次系统的输出结果进行了分析，进而提取与分离高层次系统的尺度变化信息.     

Enhanced Green Electrophosphorescence from Oxadiazole-Functionalized Iridium Complex-Doped Devices Using Poly（9,9-Dioctylfluorene） Instead of Poly（N-Vinylcarbazole） as a Host Matrix

Optoelectronic properties of the oxadiazole-functionalized iridium complex-doped polymer light-emitting devices （PLEDs） are demonstrated with two different polymeric host matrices at the dopant concentrations 1-8%. The devices using a blend of poly（9,9-dioctylttuorene）（PFO） and 2-（4-biphenyl）-5-（4-tert-butylphenyl）-1,3,4-oxadiazole （PBD） as a host matrix exhibited a maximum luminance efficiency of 11.3 cd/A at 17. 6 mA/cm^2. In contrast, the devices using a blend of poly（N-vinylcarbazole） （PVK） and PBD as a host matrix reveal only a peak luminance efficiency of 6.Scd/A at 4.1 mA/cm^2. The significantly enhanced electrophosphorescent emissions are observed in the devices with the PFO-PBD blend as a host matrix. This indicates that choice of polymers in the host matrices is crucial to achieve highly efficient phosphorescent dye-doped PLEDs.     

Negative Refraction in One-Dimensional Photonic Crystals with Tilted Interface

We investigate the wave propagation through the tilted interface of one-dimensional photonic crystals. Negative refraction can be realized by excitation of the Bloch states in the extended Brillouin zone with suppressed reflection. Equi-frequency surface analysis shows that the positive refraction, negative refraction or birefringence in this configuration can be achieved under a proper incident angle, which is confirmed by finite-difference timedomain simulations. The results may be useful in applications in the new devices based on one-dimensional photonic or optical waveguide arrays.     

纳米长余辉发光材料CaTiO3∶Pr的制备及表征

以无机盐为原料,以明胶为分散介质,采用凝胶网格沉淀法制备了掺镨的钛酸钙纳米颗粒。通过热重和差热分析,讨论了CaTiO3∶Pr共沉淀及锻烧过程中的反应机理。用透射电子显微镜观测到纳米颗粒呈类球形,粒径为100 nm左右,分散性良好。利用荧光光谱分析仪对纳米CaTiO3∶Pr粉体的发光性能进行了表征。光谱数据表明：1 100℃时,煅烧1 h发光强度最大,其发光特性与传统的高温固相法相似,但烧结温度可以降低200℃。系统地研究了制备纳米CaTiO3∶Pr长余辉发光粉体的工艺条件及其影响因素,给出了最佳的制备条件。文章报道的制备方法所需装置简单,实验成本低。     

局域浓度调控扩散系数的次氯酸-碘离子-丙二酸系统图灵斑图形成中的反常扩散

通过数值模拟及振幅方程解析解方法,从实空间和倒空间分析了受局域浓度扩散系数调控下次氯酸-碘离子-丙二酸反应扩散系统图灵斑图形成的扩散机理.在零扩散系数调节下,斑图形成为典型的菲克扩散;而在负向正向扩散系数调节下,斑图的形成依赖欠扩散和超扩散.图灵系统的浓度稳态振幅对随机初始条件敏感性随局域浓度扩散调控系数k的增大而增加.     

基于能量密度分布的辐射源粒子空间抽样方法研究

利用隐式蒙特卡罗方法模拟热辐射光子在物质中的输运过程时,物质辐射源粒子是需要细致处理的物理量.传统的物质辐射源粒子抽样方法是体平均抽样方法,对于大多数问题,这样处理不会带来大的偏差.但是对于一些辐射吸收截面大、单一网格内温差显著的问题,体平均抽样方法的计算结果偏差较大.分析了产生偏差原因,提出一种基于辐射能量密度分布的辐射源粒子空间位置抽样方法,并推导了相应的抽样公式以解决此类问题.数值实验表明,新方法计算结果明显优于原方法且与解析结果基本一致.     

基于体全息光栅的光学相控阵放大级设计

为了扩展光学相控阵的角度扫描范围,设计了基于体全息光栅的放大级,研究了光栅结构参数及其制作误差对性能的影响规律,提出了容差优化方法。研究结果表明:光栅厚度和折射率调制度是影响衍射效率的主要参数,光栅周期和光栅厚度是影响角度选择性的主要参数。光栅出入射角由光栅周期和光栅矢量倾斜角决定,在保持角放大率不变时,可以通过在出入射面内旋转介质调节这两个参数。实际制作中,光栅周期误差和光栅矢量倾斜角误差会导致衍射角偏离设计值,读出光波长越长,光栅周期误差的影响越小;光栅后面介质折射率越高,光栅矢量倾斜角误差影响越小。增加光栅厚度设计值可以减小光栅厚度误差对衍射效率的影响,而减小光栅厚度设计值可以减小折射率调制度误差对衍射效率的影响,实际制备时,需结合系统需求进行综合设计。     

草地植物功能性状变异的程度和来源

分析了内蒙古草地植物的6个功能性状在种间、种内不同种群间和同一种群内不同个体间的变异.结果表明,除株高外其余5个功能性状的变异主要来自种间,但种内变异占总体变异的比例不能被忽视.不同功能性状的种内和种间变异的程度和来源不同,说明不同物种、不同性状对环境变化的响应不同.因此利用功能性状进行各种研究时,应该充分考虑种内变异的影响.