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1. chinaXiv:201611.00914 [pdf]

Entropy decreasing in a mechano-caloric effect of superfluid Helium-4, and its application in energy generation

Yongle Yu
Subjects: Physics >> Condensed Matter: Structural, Mechanical and Thermal Properties

In this note, we point out that a case of mechano-caloric effect of superfluid $^4$He actually establishes a temporary entropy-decreasing process, which was unnoticed in the past. We show that this process can be used to convert thermal energy from the environment to useful energy in principle, and therefore, the second law of thermodynamics is not an universal law.

submitted time 2017-01-23 Hits2360Downloads768 Comment 0

2. chinaXiv:201701.00254 [pdf]

典型热层密度模式误差分析

刘卫; 王荣兰; 刘四清; 龚建村
Subjects: Geosciences >> Space Physics

以CHAMP卫星2001-05-15~2008-12-31期间2755天的加速度计反演热层大气密度数据为基准,对JB2008和MSISE-00两模式误差进行了统计分析。发现两模式整体均高估了热层大气密度,但JB2008精度优于MSISE-00模式,JB2008模式平均相对误差是2.2%,MSISE-00模式平均相对误差是17.6%。对空间环境简要分类,统计各类型事件下热层实测和模式密度的纬度和地方时特性,发现MSISE-00模式具有较好的地方时特性,而JB2008模式具有较好的纬度特性。本研究对细化掌握目前热层密度模式误差特性及改进方向具有一定意义。

submitted time 2017-01-22 Hits2018Downloads1203 Comment 0

3. chinaXiv:201701.00253 [pdf]

子午工程首次火箭探空数据准单色惯性重力波特性分析

王博; 胡雄; 肖存英; 史东波; 韦峰; 王欣颖; 王连忠
Subjects: Geosciences >> Space Physics

利用2010年6月3日子午工程首次气象火箭探测的温度和风场数据,采用矢端曲线法分别从平流层(20-50 km)和对流层(0-15 km)廓线提取了海南火箭发射场上空准单色惯性重力波参数。火箭探测的平流层(对流层)准单色惯性重力波向上(向下)逆风传播,固有周期为20.1 h(22.4 h),垂直波长为9.5 km (4.0 km),水平波长为2900 km(753 km),垂直群速度 为0.0887(0.0298)m/s,水平群速度 为12.7(3.65)m/s, 为305:1(188:1),前者约为后者1.62倍, 为143:1(122:1),前者约为后者1.17倍。受背景风影响, 与 差别较大。

submitted time 2017-01-22 Hits2040Downloads1163 Comment 0

4. chinaXiv:201701.00252 [pdf]

量子科学实验卫星射频信道物理层设计

王竹刚; 熊蔚明; 屈晨阳; 陈巧艳
Subjects: Geosciences >> Space Physics

量子科学卫星有效载荷激光链路,需要有一条经典的上下行射频高速通信链路作为激光链路的验证对比。本文介绍了量子科学卫星上下行射频链路的物理层硬件设计和算法设计。该链路采用符合CCSDS频谱规范的SRRC-OQPSK作为上行调制类型,上行速率达到1.024Mbps下行采用SRRC-OQPSK和GMSK调制,速率达到4Mbps。经过和多个地面站的对接试验测试结果表明数传通信机的载波捕获灵敏度优于-100dBm,数据解调灵敏度优于-98dBm,AGC能力大于43dB,在-96 dBm接收信号电平条件下的实际传输误码率优于1×10-9。实测结果证明射频信道物理层设计方案满足量子科学实验任务要求。

submitted time 2017-01-22 Hits2290Downloads1468 Comment 0

5. chinaXiv:201701.00251 [pdf]

中性原子成像仪的定标测试

路立; 余庆龙; 张焕新; 荆涛; 杨垂柏
Subjects: Geosciences >> Space Physics

中性原子成像仪(NAIS-H)获取的高时空分辨率图像为地球空间磁暴和亚暴过程的各类机制研究提供全景式的空间粒子分布数据;为磁层与电离层耦合、磁层能量耗散等MIT科学研究任务提供重要的数据支撑。探测器的标定是研制过程的一个重要技术环节;是日后空间探测数据分析和反演基本依据。

submitted time 2017-01-22 Hits1947Downloads1261 Comment 0

6. chinaXiv:201701.00250 [pdf]

多点磁场协同探测反演电离层电流密度

高睿; 李磊; 张艺腾; 刘学旺; 李明涛
Subjects: Geosciences >> Space Physics

相比传统的单点磁场探测,多点磁场协同探测可以同时获得各测点磁场,消除了探测磁场随时间的变化,更好的计算空间电流密度。本文根据由多点磁场反演计算空间电流密度的计算方法,开展了数值仿真分析,分析了卫星编队数量、卫星编队构型、卫星定位偏差、卫星姿态测量误差、磁场测量误差、外部磁场强度、外部电流密度等对电流反演误差的影响。仿真结果表明,5星编队优于4星编队,在5星编队条件下,卫星姿态测量误差和外部磁场强度是反演误差的主要来源,卫星编队构型也是反演误差的重要来源。根据仿真结果,当卫星姿态误差0.001°、编队尺度约100km时,赤道区域电流密度反演相对误差约24%。

submitted time 2017-01-22 Hits1797Downloads1006 Comment 0

7. chinaXiv:201701.00249 [pdf]

GRO和LRO掩星事件模拟研究

王树志; 柳聪亮; 朱光武; 白伟华; 杜起飞; 孙越强; 夏俊明; 孟祥广; 王先毅; 赵丹阳; 王东伟; 蔡跃荣; 吴迪
Subjects: Geosciences >> Space Physics

GRO(Global Navigation Satellite System Radio Occultation)和LRO(Low Earth Orbit Radio Occultation)联合组网探测地球大气是无线电掩星探测技术的主要发展方向。本文介绍了掩星事件的数学判据,并仿真分析了LEO卫星主要轨道参数对GRO和LRO掩星事件数量和全球分布情况的影响。研究表明:卫星轨道越低GRO掩星事件越多;轨道倾角在30°和75°之间时,GRO掩星事件较多,全球覆盖率也越大;用极轨卫星进行LRO掩星探测时,LRO掩星事件较均匀地分布在各纬度带。研究成果对GRO和LRO联合星座设计具有参考价值。

submitted time 2017-01-22 Hits2158Downloads1239 Comment 0

8. chinaXiv:201701.00248 [pdf]

行星大气微波-亚毫米波辐射模拟研究

付佳; 王振占
Subjects: Geosciences >> Space Physics

为了分析行星大气在微波-亚毫米波波段的辐射传输特性,利用逐线积分方法计算大气环境中各气体成分在微波-亚毫米波波段的吸收系数。基于HITRAN数据库中各气体分子的跃迁频率、线强等参数,有效模拟了各气体分子在1-3THz频率范围内的吸收特征,并与现有地球大气微波辐射传输模式进行对比。作为特例,分析了地球和火星大气的组成及特性,利用辐射传输方程,进行了地球大气辐射传输亮温仿真,为后续行星大气成分探测频带的选择及廓线反演提供模型及理论依据。

submitted time 2017-01-22 Hits1842Downloads1142 Comment 0

9. chinaXiv:201701.00247 [pdf]

地球磁层极尖区场向电子事件期间能量特性研究

张子迎; 史建魁; Klaus Torkar; 王铮; 程征伟
Subjects: Geosciences >> Space Physics

文根据Cluster卫星于2001年9月30日在北半球极尖区观测到的一次强扰动场向电子事件的数据,分析研究了这次事件期间场向电子的能量特性,并讨论了场向电子对太阳风能量向磁层的传输和在磁层电离层耦合过程中能量传输的作用。主要研究结果认为,这次电子扰动事件期间电子速度和密度都具有很强的扰动变化,速度增加是一个主要因素。本次事件中,根据低能段5~200eV和500~1500eV内的能谱分析表明,上行电子通量大于下行电子通量,说明上行电子主要来源于电离层,电离层上行电子在本次事件中起着非常活跃的作用。根据电离层中带电粒子的能量特征分析认为,这次事件中电离层起源的上行电子在上行过程中得到了加速。关于加速机制问题,还有待于深入研究。

submitted time 2017-01-22 Hits1805Downloads946 Comment 0

10. chinaXiv:201701.00246 [pdf]

平流层爆发性增温事件中大气准16日行星波的研究

朱露; 姜国英; 徐寄遥陈金松; 胡连欢; 宁百齐
Subjects: Geosciences >> Space Physics

2014年1月上中旬高纬平流层发生弱增温事件,增温幅度约25K,纬向西风减弱并于2月初转向。行星波被认为在平流层爆发性增温(SSW)事件产生中扮演重要角色。因此,利用北半球近东经120度链上中低纬5个流星雷达探测的风场数据,研究了此事件中增温发生前和发生期间中间层和低热层区(MLT)大气风场的行星波状况。结果显示,极区平流层增温前MLT区大气呈现出明显增强的准16日波动,增温达最大时,16日波也最强。这表明了中低纬MLT区的行星波变化与SSW事件存在一定的耦合关系。进一步,利用欧洲中心平流层再分析资料数据分析了SSW期间北半球平流层的波动和零风线状况,发现平流层准16日波和零风线随时间由低纬向高纬移动,暗示着16日波与SSW之间存在某种动力学联系。

submitted time 2017-01-22 Hits1596Downloads993 Comment 0

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