COSMIC-2(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate-2)作为COSMIC掩星星座的后续计划,得益于升级了支持多模GNSS信号的接收机和高增益定向波束掩星天线,其观测数据质量和数量得到显著提升。围绕掩星观...COSMIC-2(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate-2)作为COSMIC掩星星座的后续计划,得益于升级了支持多模GNSS信号的接收机和高增益定向波束掩星天线,其观测数据质量和数量得到显著提升。围绕掩星观测数据和反演产品的定量评估,分析COSMIC-2定轨和掩星天线的原始观测数据质量,并以欧洲中期数值天气预报中心的再分析气象资料为基准,定量评估掩星反演大气廓线产品质量。结果显示,COSMIC-2定轨天线L1频段信噪比大多在45 dB以上,其对应伪距多路径效应中误差在0.2~0.4 m之间;掩星天线观测信噪比由第一代COSMIC的不足700 v/v大幅提升至1200 v/v,且GLONASS掩星廓线和GPS掩星廓线均与气象再分析资料表现出了很好的一致性。研究结果认为,升级后的COSMIC-2掩星载荷不仅大幅增加掩星观测数量,其高增益的掩星天线设计还有效地提升了掩星观测数据质量,为大气科学研究提供了重要气象观测资料。展开更多
利用2006—2020年中国区域的COSMIC-1/2(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate-1/2)IonPrf产品数据,分析了中国区域电离层时空变化特征。首先介绍新一代COSMIC-2在中国以及全球区域的数据质量状况;...利用2006—2020年中国区域的COSMIC-1/2(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate-1/2)IonPrf产品数据,分析了中国区域电离层时空变化特征。首先介绍新一代COSMIC-2在中国以及全球区域的数据质量状况;然后对IonPrf产品的数据质量控制和电离层特征参数提取方法进行说明;最后,以不同时间尺度统计分析了中国区域近15年电离层特征参数在一个完整太阳活动周期不同活动水平下的时空变化特征。统计结果表明,中国区域电离层变化具有与太阳活动相关的周年变化、季节变化和日变化特征;周年变化中具有明显空间分布特征,以30°N左右为界,中国南方地区峰值密度NmF2、峰值高度HmF2和电子总含量(total electron content,TEC)年均值普遍高于北方地区;在月份季节变化中,NmF2和TEC最大值一般出现在3月、10月,最小值出现在6月、7月,仅中国南方部分地区存在冬季异常现象,且春、夏季的HmF2均值大于秋、冬季;在日变化中,NmF2和TEC的最大值主要出现在地方时(local time,LT)12:00—16:00,且峰值对应的地方时随纬度升高而向前推移。当太阳活动高年时,日落后NmF2和TEC仍保持较高水平。HmF2在中国南方地区最大值出现在LT 12:00—16:00,最小值出现在LT 05:00—07:00,北方地区HmF2的值白天普遍低于夜间。展开更多
A novel 2-D cosmic ray position detector has been built and studied. It is integrated from a CsI（Na） crystal pixel array, an optical fiber array, an image intensifier and an ICCD camera. The 2-D positions of one cos...A novel 2-D cosmic ray position detector has been built and studied. It is integrated from a CsI（Na） crystal pixel array, an optical fiber array, an image intensifier and an ICCD camera. The 2-D positions of one cosmic ray track is determined by the location of a fired CsI（Na） pixel. The scintillation light of these 1.0× 1.0 mm CsI（Na） pixels is delivered to the image intensifier through fibers. The light information is recorded in the ICCD camera in the form of images, from which the 2-D positions can be reconstructed. The background noise and cosmic ray images have been studied. The study shows that the cosmic ray detection efficiency can reach up to 11.4%, while the false accept rate is less than 1%.展开更多
文摘COSMIC-2(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate-2)作为COSMIC掩星星座的后续计划,得益于升级了支持多模GNSS信号的接收机和高增益定向波束掩星天线,其观测数据质量和数量得到显著提升。围绕掩星观测数据和反演产品的定量评估,分析COSMIC-2定轨和掩星天线的原始观测数据质量,并以欧洲中期数值天气预报中心的再分析气象资料为基准,定量评估掩星反演大气廓线产品质量。结果显示,COSMIC-2定轨天线L1频段信噪比大多在45 dB以上,其对应伪距多路径效应中误差在0.2~0.4 m之间;掩星天线观测信噪比由第一代COSMIC的不足700 v/v大幅提升至1200 v/v,且GLONASS掩星廓线和GPS掩星廓线均与气象再分析资料表现出了很好的一致性。研究结果认为,升级后的COSMIC-2掩星载荷不仅大幅增加掩星观测数量,其高增益的掩星天线设计还有效地提升了掩星观测数据质量,为大气科学研究提供了重要气象观测资料。
文摘利用2006—2020年中国区域的COSMIC-1/2(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate-1/2)IonPrf产品数据,分析了中国区域电离层时空变化特征。首先介绍新一代COSMIC-2在中国以及全球区域的数据质量状况;然后对IonPrf产品的数据质量控制和电离层特征参数提取方法进行说明;最后,以不同时间尺度统计分析了中国区域近15年电离层特征参数在一个完整太阳活动周期不同活动水平下的时空变化特征。统计结果表明,中国区域电离层变化具有与太阳活动相关的周年变化、季节变化和日变化特征;周年变化中具有明显空间分布特征,以30°N左右为界,中国南方地区峰值密度NmF2、峰值高度HmF2和电子总含量(total electron content,TEC)年均值普遍高于北方地区;在月份季节变化中,NmF2和TEC最大值一般出现在3月、10月,最小值出现在6月、7月,仅中国南方部分地区存在冬季异常现象,且春、夏季的HmF2均值大于秋、冬季;在日变化中,NmF2和TEC的最大值主要出现在地方时(local time,LT)12:00—16:00,且峰值对应的地方时随纬度升高而向前推移。当太阳活动高年时,日落后NmF2和TEC仍保持较高水平。HmF2在中国南方地区最大值出现在LT 12:00—16:00,最小值出现在LT 05:00—07:00,北方地区HmF2的值白天普遍低于夜间。
文摘多源数据同化是实现电离层天气现报和预报的重要途径.选择参数化电离层模型作为背景模型,基于地基全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)观测以及第二代气象/电离层气候卫星探测系统(Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate 2,COSMIC 2)掩星测量,利用经验电离层模型NeQuick计算得到多源观测数据,结合水平和垂直方向分离的高斯型协方差矩阵及卡尔曼滤波方法实现了中国区域电离层多源数据同化反演.同化结果表明,多源数据同化方法能将观测资料有效地同化到背景模式中从而获得较好的同化结果.与背景模式相比,同化后得到的电离层总电子含量及电子密度误差均显著下降.
文摘A novel 2-D cosmic ray position detector has been built and studied. It is integrated from a CsI（Na） crystal pixel array, an optical fiber array, an image intensifier and an ICCD camera. The 2-D positions of one cosmic ray track is determined by the location of a fired CsI（Na） pixel. The scintillation light of these 1.0× 1.0 mm CsI（Na） pixels is delivered to the image intensifier through fibers. The light information is recorded in the ICCD camera in the form of images, from which the 2-D positions can be reconstructed. The background noise and cosmic ray images have been studied. The study shows that the cosmic ray detection efficiency can reach up to 11.4%, while the false accept rate is less than 1%.
