在光学测距中,必须高精度地了解空气的折射率。通常,空气的折射率是使用 Ciddor 或 Edlén 方程根据环境空气的特性计算得出的,其中主要的不确定成分在大多数情况下是空气温度。MIKES 开发的方法利用氧气的直接吸收激光光谱来测量空气的平均温度。该方法允许在与光学测距相同的光束路径上测量温度,从而提供空间匹配良好的数据。室内和室外测量证明了所开发方法的有效性。MIKES 在 SURVEYING EMRP 项目中的工作旨在使用简化的单激光装置将氧气温度计的测量距离延长至 1 公里,以实现额外的稳健性和简单性。为现场应用设计的新装置包括大直径光学元件和独立的发射和接收端。EMRP 项目 SIB60“测量”由 EURAMET 和欧盟内的 EMRP 参与国共同资助。
摘要:社区全球观测系统模拟实验(OSSE)包(CGOP)由美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和联合卫星数据同化中心(JCSDA)开发,它提供了一种工具,可以定量评估新兴环境观测系统或新兴现场或遥感仪器对 NOAA 数值天气预报(NWP)预报技能的影响。OSSE 的典型第一步是模拟来自所谓自然运行的观测。因此,需要观测的空间、时间和视图几何来从自然运行中提取大气和表面变量,然后将其输入到观测前向算子(例如辐射传输模型)中以模拟新的观测。对于尚未建造仪器或尚未部署平台的新提出的系统来说,这是一个挑战。为满足这一需求,本研究引入了一个轨道模拟器,根据特定的托管平台和机载仪器特性计算这些参数,该模拟器由美国国家海洋和大气管理局卫星应用与研究中心 (STAR) 最近开发并添加到 GCOP 框架中。除了模拟现有的极地轨道和地球静止轨道之外,它还适用于新兴的近空间平台(例如平流层气球)、立方体卫星星座和苔原轨道。观测几何模拟器不仅包括被动微波和红外探测器,还包括全球导航卫星系统/无线电掩星 (GNSS/RO) 仪器。对于被动大气探测器,它计算不同平台上拟议仪器的几何参数,例如随时间变化的位置(纬度和经度)、扫描几何(卫星天顶角和方位角)和交叉轨道或圆锥扫描机制的地面瞬时视场 (GIFOV) 参数。对于 RO 观测,它确定卫星或平流层气球上的发射器和接收器的几何形状并计算它们的倾斜路径。该模拟器已成功应用于最近的 OSSE 研究(例如,评估未来地球静止高光谱红外探测器和平流层气球 RO 观测的影响)。
第一单元:计算机图形学原理:简介、图形基元、点绘制、线、Bresenham 圆算法、椭圆、图形变换、坐标系统、视口、二维和三维变换、隐藏面消除、反射、阴影和字符生成。第二单元:CAD 工具:CAD 工具的定义、系统类型、CAD/CAM 系统评估标准、输入和输出设备的简要介绍。图形标准、CAD 的功能区域、建模和查看、软件文档、CAD 软件的有效使用。几何造型:曲线的数学表示类型、线框模型、线框实体、合成曲线的参数表示、三次样条、贝塞尔曲线、B 样条、有理曲线。第三单元:曲面造型:曲面的数学表示、曲面模型、曲面实体、曲面表示、曲面的参数表示、平面、规则曲面、旋转曲面、制表圆柱。单元 IV:合成曲面的参数表示:Hermite 双三次曲面、Bezier 曲面、B 样条曲面、COONs 曲面、混合曲面、雕塑曲面、曲面操作 — 显示、分割、修剪、相交、变换(2D 和 3D)。单元 V:3D 几何建模:实体建模、实体表示、边界表示(13-rep)、构造实体几何(CSG)。CAD/CAM 交换:数据交换格式评估、IGES 数据表示和结构、STEP 架构、实施、ACIS 和 DXF。设计应用:机械公差、质量特性计算、有限元建模和分析以及机械装配。协同工程:协同设计、原理、方法、工具、设计系统。教科书:
增加的干旱威胁着土壤微生物群落及其在农业土壤中控制的多种功能。这些土壤通常被矿物营养物质受精,但尚不清楚这种施肥如何改变土壤多功能性(SMF)的能力,以维持干旱,以及植物土质相互作用如何影响这些效果。在这项研究中,我们使用山草原土壤来测试矿物营养素(氮和磷)添加的互动效应,并在中间有和没有植物(Lolium Perenne)的SMF上进行了干旱,并在中含有植物中(Lolium Perenne)。我们根据与土壤微生物在其生物量中储存碳(C),氮(N)和磷(P)的能力相关的8个微生物特性计算了SMF,并通过有机物解聚,矿化,硝化,硝化物和否定性加工来处理这些元素。为了研究SMF响应的基础机制,我们表征了使用16S和18S rRNA扩增子测序的土壤化学计量和微生物群落组成的提示变化。我们的结果表明,在植物存在时,受精会降低SMF干旱的耐药性,但在未种植的山地草原土壤中观察到了相反的情况。我们的分析表明,这是由于植物的相互作用,受精和干旱造成了与高SMF相关的四种耦合特性:高土壤水分,低蛋白质C限制,高细菌多样性和低细菌革兰氏革兰氏阳性阳性:革兰氏阳性:革兰氏负比例。总的来说,我们的结果表明,减少矿物肥料在山地草原中的植物生产可以提高土壤在干旱期间保持其多功能性的能力。最后,我们的研究清楚地证明了植物在SMF对全球变化的复杂反应中的重要性,并表明结合化学计量和微生物多样性评估是一种强大的方法,可以解散基本机制。
在经典计算机上精确模拟量子系统(包括量子化学中的量子系统)在计算上非常困难。问题在于描述所研究系统所需的希尔伯特空间的维数实际上会随着系统的大小而呈指数增长,如图 1 所示。无论我们模拟动态还是计算某些静态属性(例如能量),这个限制始终存在。理查德·费曼提出了一种替代经典模拟的方法 [1]。他的想法是将上述量子系统的缺点转化为其优点。他建议将所研究量子系统的希尔伯特空间映射到另一个量子系统上(它们都呈指数级大),从而有效地在一个量子系统上模拟另一个量子系统(即在量子计算机上)。虽然开发小型量子计算机已经花了 30 多年的时间,但我们可能很快就会从费曼的建议中受益。 1 事实上,量子化学被认为是小型噪声量子计算机(称为噪声中型量子 (NISQ) 设备)的首批实际应用之一 [4]。此外,人们相信量子计算机最终将使我们能够解决化学、物理学和材料科学中的经典难题 [5–7]。特别是,强关联系统,如催化剂或高温超导体,属于具有高度社会经济重要性的问题,这些问题可以借助量子硬件得到解决。到目前为止,已经提出了几种量子算法来有效地解决化学中的计算难题(即在多项式时间内使用多项式资源,相对于所研究系统的规模和精度)。其中一些也已通过实验得到证实 [6]。然而,由于量子硬件能力有限,这些实验“仅仅”代表了小型化学系统的原理验证模拟,我们可以轻松地用经典方式模拟这些系统。为了使它们具有可扩展性,需要进行量子误差校正,这需要比目前更低的误差率,而且还需要数量级更多的(物理)量子比特。另一方面,这个领域发展非常迅速,我们可能在不久的将来看到分子的误差校正数字量子模拟。如上所述,已经提出了几种可以解决化学中不同类型问题的量子算法[6]。事实上,量子计算化学[5]在过去的15年里取得了巨大的进步。2 在本章中,我们提到了一些算法,但大多数时候都局限于分子汉密尔顿量的电子结构问题,即寻找分子低能谱的问题。这些算法可以作为几何优化、光学特性计算或反应速率测定的子程序[5]。此外,这里阐述的方法可以很容易地应用于其他问题(例如振动分析)。我们专注于数字量子模拟(模拟量子模拟是另一章的主题),这意味着