基于 MODIS 气溶胶光学厚度 (Aerosol optical depth, AOD) 产品、PM2.5 地面监测数据以及气象数据, 运用空间分析和统计回归分析, 采用总体与局部、一元与多元相结合的方式, 对厦门市 AOD 与 PM2.5 的时空特征及其相关性进行了研究。结果表明: AOD 时空变化明显, 月均值最高 1.133、 最低 0.635, 分别出现在 4 月和 1 月, 季均值呈春、夏、秋、冬递减趋势, 年均值呈缓慢上升趋稳再略微下降态势; 沿海和厦门岛 AOD 整体较高, 较低值主要分布在西北、北部和东北区域。PM2.5 总体上呈现与 AOD 相似的时空特征, 时序上具有明显季节特征, 空间分布上季均值的较大值主要分布在中部沿海, 较低值则多出现在西北部和东部。AOD 与 PM2.5 一元线性回归总体上呈中度正相关, 相关系数为 0.575; 局部相关系数间存在明显差异, 整体上比总体相关性略低, 平均相关系数为 0.432; 引入气象因子的 AOD 与 PM2.5 多元线性回归平均相关系数为 0.625, 其中的三元线性回归模型的拟合相对最好, 且拟合效果不随因子数量的增加而变优。

从热传导方程和热弹性方程出发,基于EasyLaser仿真软件,对激光辐照Si反射镜、SiO2窗口镜温度分布和热相差进行了模拟计算,比较了相同吸收的情形下,两种元件温升、热相差分布的时间、空间特性,并开展光-热-力控制多物理耦合仿真,比较了激光辐照Si反射镜、SiO2窗口镜热效应对激光传输远场特性影响和自适应光学校正效果。仿真结果表明,由于SiO2窗口镜导热性能差,热相差随激光辐照时间的增加而线性增加,其分布与辐照激光光斑空间分布相似,且在激光辐照停止后较长时间内仍然存在;而Si反射镜导热性能好,温度分布在较短时间内匀化导致温度梯度小,热相差先快速、后缓慢增加,在激光辐照停止后热效应的影响很快消退。实验光斑强度的空间分布,对两种元件热效应的影响不同:对于SiO2窗口镜,其热相差的高空间频率成分增加,严重影响激光光束远场传输与自适应光学校正效果,而Si反射镜热导率大,受到的影响较小。

利用2008年3月～2018年2月中分辨率成像光谱仪(Moderate resolution imaging spectroradiometer, MODIS) MOD08M3遥感 反演气溶胶光学厚度(Aerosol optical depth, AOD)产品数据,结合K-means聚类分析方法,对中国中部和东部的气溶胶光学厚度 时间序列进行分析。结果表明: 1)从像元尺度分析气溶胶光学厚度的时间序列变化特征,避免了规律混杂问题,得到了准确的变化 规律和波动尺度。2)在年际间变化尺度上得到4个分区结果, AOD长期变化情况受人口分布的因素影响较大。3)在季节间变化尺度 上得到9种变化类型区,分别是:华北平原区、长江中下游区、高原山脉区、云贵区、兰州-银川-阿拉善盟区、四川盆地区、关中 陕南区、两广-湖南南部-江西南部区、东南沿海区,同时由一些变化分区的地理位置得到了该区AOD季节性波动的主导影响因素。 这些结果有助于研究AOD时间序列的准确变化和东部地区的气候环境。

利用布设在高频地波雷达福建示范区的东山、龙海2个雷达站的约3天的海流数据进行矢量正交经验函数分析。分析结果表明前3个模态的方差贡献率分别为91%、4%和1.4%, 累计方差贡献率达到了96%, 是主要模态。模态1的空时分布特性表明模态1主要反映了半日潮流的信息, 并且在一定程度上反映了水深分布的信息; 模态2的空时分布特性表明模态2主要反映了风生流以及流场旋转特性的信息; 模态3的空时分布特性表明模态3主要反映了上升流的信息。

利用MODIS C6产品分析2006～2015年西北地区气溶胶光学厚度(aerosol optical depth, AOD)与Angstrm波长指数的时空分布特征及相互关系。结果表明: 塔克拉玛干沙漠和陕西关中地区为气溶胶光学厚度高值区,青海和甘肃南部为AOD低值区,西北地 区东部为Angstrm波长指数高值区,北疆地区Angstrm波长指数空间分布差异较大;西北地区年均AOD为0.208±0.011, 年均Angstrm波长指数为1.185±0.025, 2010～2015年AOD呈下降趋势, 2008～2015年Angstrm波长指数呈上升趋势。 AOD与Angstrm波长指数存在相反的季节变化关系, AOD春季最大,秋季最小, Angstrm波长指数与之相反。AOD月均最大值出现在4月, 为0.35±0.038, 10月最小,为0.13±0.009, Angstrm波长指数12月最大,为1.34±0.035, 4月最小,为0.97±0.054; AOD与Angstrm波长指数呈负相关,春季的相关性最大,为-0.77,冬季的相关性最小,为-0.28。对不同季节气溶胶光学厚度与Angstrm波长指数的相关性进行分析, 结果说明西北地区全年粗、细粒径气溶胶粒子都占有一定比例,主要以小粒径的烟雾粒子为主,沙尘气溶胶粒子也占有一定比例,人为气溶胶排放从春季到冬季不断上升。

选取合肥市近50年年平均大雾日数、近10年逐日大雾观测资料,分析了该市大雾时空特征；并利用ECMWF细网格预 报场资料对该市秋冬季发生的大雾过程进行预报释用。结果表明：合肥市大雾有缓慢的线性增加趋势,大雾异 常年占比20%；出雾时段91%在早晨04:00～10:00,辐射雾占比为94%; 11月、1月,大雾和浓雾天气出现频 数均最多;大雾天气冬半年多于夏半年,但12月份雾天反而较少;肥西观测站大雾和浓雾天气出现频数均最多; 温度、湿度、风速和云量等气象要素条件指标与辐射雾生成具有较好的对应关系。

为了研究固体激光器弛豫振荡的时间特性，针对高功率大口径Nd:YAG薄片激光器，从工作物质的能级结构和离子跃迁过程出发，采用四能级速率方程模型，综合考虑泵浦速率、损耗因子、温度等因素对激光器起振延迟时间的影响，建立了速率方程组，推导出激光起振延迟时间的数学表达式，模拟分析了泵浦速率、损耗因子、温度对激光起振延迟时间的影响。为验证理论分析结果，在kW级重复频率运行V型腔Nd:YAG薄片激光器上开展了实验研究。在泵浦电流分别为34，40，50，70 A时测量了反应谐振腔内光子数和反转粒子数变化的弛豫振荡曲线。并测量了在泵浦电流为30~80 A情况下的激光器起振延迟时间。实验结果表明起振延迟时间随泵浦速率的增加而减少，与理论分析结果一致。

分别采用MOTORULA公司的硅基光电二极管探测器和JUDSON公司的InGaAs光电二极管探测器对泵浦光和信号光的脉宽进行了测量.研究了极化周期、工作温度以及抽运功率与周期极化掺镁铌酸锂光学参量振荡器输出的信号光脉冲宽度的作用关系.实验采用LD端面抽运的声光调Q Nd∶YVO4激光器作为抽运源，在晶体温度为30 ℃、极化周期为29.5 μm条件下，当抽运功率为1 008 mW时，获得了平均功率为238 mW的信号光输出，其光-光转换效率为23.6%，最窄脉冲宽度约为9.3 ns，相对抽运光脉宽被明显压窄.

主振荡功率放大是获得高功率脉冲染料激光的有效模式,染料激光脉冲在放大过程中,与抽运激光脉冲的时序匹配是获得高效转换的基本条件之一。采用速率方程对高重复频率、调Q和倍频Nd:YAG激光正向抽运脉冲放大过程进行了数值模拟,研究了实际应用中,抽运激光脉宽大于染料激光脉宽条件下的放大过程的时间特性。结果显示,当最佳时序匹配时,抽运激光脉冲峰值相对信号激光延迟具有纳秒量级的滞后,抽运激光脉冲越宽,滞后越多,同时,染料分子的激发受激辐射再激发的动态过程造成放大后的染料激光脉冲被展宽,分析显示采用固定抽运激光脉冲峰值位置的方法进行时序控制是可行的。