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射电噪窄线塞弗特1型星系的光学偏振变化性
摘要： 背景：窄线塞弗特1型星系（NLSy1s）是与系统性较低黑洞质量相关的一类活动星系核。费米望远镜已在MeV-GeV能段探测到少量射电噪NLSy1s，并积累了表明类耀变体喷流也存在于射电噪NLSy1s中的证据。 目标：我们旨在量化选定射电噪NLSy1s样本的光学偏振度、偏振分数及偏振角的时间行为，并寻找类似耀变体中常见观测到的偏振面旋转现象。 方法：我们对十个射电噪NLSy1星系样本开展了R波段光学线偏振监测（其中五个曾被费米探测到）。通过Skinakas天文台RoboPol偏振仪获取的数据集，辅以KANATA、Perkins和Steward天文台的观测数据。当发现偏振面长期旋转证据（至少三次连续测量且覆盖≥90°范围）时，我们进行数值模拟以评估该现象源于本征演化电矢量位置角（EVPAs）而非观测噪声的概率。 结果：即便采样适中的源也显示出偏振分数与角度的明显变化。在四个采样最佳的样本中，我们发现多个显著偏振角变化的时期，其中若干事件符合长期旋转特征。在采样最充分的两个案例（J1505+0326和J0324+3410）中，检测到三次偏振角长期旋转迹象。分析表明虽然噪声可能引发观测现象，但更可能是EVPAs本征演化导致。据我们所知，这是该类源中首次检测到此类事件。在最大数据集（J0324+3410）中，EVPAs集中于与15GHz射电喷流成49.3°的方向，意味着投影磁场与该轴线呈40.7°夹角。 结论：我们评估了纯测量误差导致观测到的偏振面长期旋转的可能性。结论认为虽然不能排除这种可能，但更可能是本征旋转引发了观测现象。不过要约束NLSy1s中产生长期EVPAs旋转的物理机制，仍需更大样本量及更高采样密度的观测数据集。
关键词： 星系：活动星系，方法：统计方法，星系：塞弗特星系，方法：数值方法，偏振，技术：偏振测量技术
更新于2025-09-23 15:23:52
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解开地形对近场扫描微波显微镜图像的贡献
摘要： 我们开发了经验模型，用于预测样本中地形变化对近场扫描探针微波显微镜（NSMM）图像的贡献。特别地，我们聚焦于钙钛矿光伏薄膜材料和氮化镓纳米线的|S11|图像。通过对比实测NSMM图像与预测结果的差异，可估算材料特性变化对测量图像的贡献。预测模型参数既可从几乎无材料特性变化的参考样本确定，也可直接从目标样本获取。采用稳健线性回归法确定预测模型参数，以最小化材料特性变化对结果的影响。当参数基于参考样本确定时，需对预测结果进行仪器漂移效应校正。我们的统计方法完全基于经验，因此可补充当前常过于简化的物理模型方法。
关键词： 近场扫描探针微波显微镜、信号提取、氮化镓纳米线、统计方法、钙钛矿材料、原子力显微镜
更新于2025-09-23 15:23:52
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模拟热木星JWST透射光谱中大气反演的偏差研究
摘要： 詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）计划于2018年10月发射，预计将彻底改变系外行星大气特征研究领域。其仪器具备的宽波长覆盖范围和高灵敏度，使我们能从系外行星光谱中提取比当前观测更丰富的信息。本文研究了现有反演方法在JWST时代是否仍然适用，重点探讨了热木星透射光谱反演中的常用近似处理。为评估偏差，我们采用一维光化学模型模拟典型无云热木星大气，并生成不同碳氧比范围的合成观测数据。随后使用贝叶斯反演工具TauREx通过两种方法反演这些光谱：一是假设等温大气，二是采用参数化温度剖面。两种方法均假定垂直方向丰度恒定。研究发现等温近似会导致参数显著偏差，使丰度估值高出约一个数量级；而参数化剖面法得到的丰度通常处于真实值1σ范围内，且其反演不确定性普遍大于等温近似。值得注意的是，参数化温度剖面法能对温度结构施加严格约束，这为表征热木星晨昏线区域温度剖面提供了可能。最后发现，对于大多数研究大气而言，假设垂直方向混合比恒定的近似处理是合理的。
关键词： 方法：统计方法；技术：光谱技术；方法：数据分析方法
更新于2025-09-23 15:22:29
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印度热带半干旱环境下大型并网太阳能光伏电站的性能与衰减评估
摘要： 基于四年监测数据，研究了位于印度热带半干旱气候区一座1兆瓦并网光伏系统的性能与衰减情况。根据IEC 61724标准，该系统的参考发电小时数、实际发电小时数、系统效率、容量系数和性能比分别为4.64小时/天、6.23小时/天、11%、19.33%和74.73%。通过与其他不同气候条件下的大型光伏系统进行对比评估其性能，并采用多种统计方法量化电站衰减程度，包括线性最小二乘回归法(LLS)、经典季节性分解法(CSD)、霍尔特-温特斯季节模型(HW)以及基于LOESS的季节趋势分解法(STL)。经50个月运行期测算，各方法得出的衰减率分别为0.27%/年、0.32%/年、0.50%/年及0.27%/年。衰减精度分析表明LLS和HW方法（误差0.22%）的准确性低于CSD（0.11%）和STL（0.15%）。研究还通过不同统计方法对比了多地单晶硅光伏系统的衰减情况，有助于深化对印度气候条件下光伏衰减规律的认知。
关键词： 半干旱气候、公用事业规模光伏系统、光伏衰减、统计方法、光伏性能
更新于2025-09-23 15:19:57
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光谱偏振数据的空间解卷积：应用于宁静太阳磁元
摘要： 背景：从光谱偏振观测中提取太阳等离子体热力学和磁学特性的可靠信息存在一个难点，即仪器内部存在光散射现象（称为杂散光）。 目标：我们旨在分析经空间解卷积处理后的宁静太阳观测数据。通过研究宁静太阳磁元的物理特性，检验含噪数据解卷积过程的有效性。 方法：采用一种正则化方法将斯托克斯参数反演与解卷积过程解耦，从而能快速完成大尺度图像的反演且无需过多额外计算负担。我们将该方法应用于"日出号"卫星的宁静太阳光谱偏振数据，通过对比原始数据，检验了解卷积后谱线的空间与偏振特性。随后采用基于响应函数的斯托克斯反演（SIR）代码对斯托克斯谱线进行反演，由此获取大气物理参数的光学深度依赖关系。 结果：解卷积处理增强了连续谱图像的对比度并使磁结构更清晰。解卷积后的斯托克斯I谱线显示出塞曼分裂特征，而斯托克斯V谱线的振幅发生显著变化。这些谱线的面积不对称性与振幅不对称性的绝对值在解卷积后均增大。我们对某磁元的原始斯托克斯谱线进行反演发现：磁场强度重现了理论磁通量管的整体特征——磁力线在结构中心呈垂直分布，远离磁元中心时开始发散；而基于解卷积斯托克斯谱线推断的磁矢量同样呈现磁通量管特征，但此时测得更强的场强，且磁场强度与倾角沿视线方向的梯度更大。此外，磁通量管内磁环境与非磁环境间的突变更为显著。 结论：本文采用的解卷积方法揭示了望远镜点扩散函数（PSF）模糊效应所掩盖的信息。该解卷积方法计算负荷低，适用于大规模数据分析。
关键词： 太阳：光球层；技术：偏振测量；方法：统计方法；方法：数据分析；太阳：磁?。患际酰汗馄籽?
更新于2025-09-23 15:07:47
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大规模光伏电站太阳能发电的时间序列预测
摘要： 准确的太阳能发电预测对于并网光伏系统至关重要，尤其是在环境条件波动的情况下。光伏功率输出的预测对保障电网运行、调度和电网能量管理具有关键作用。在缺乏历史太阳辐射测量数据或其他气象参数记录的地区，时间序列分析是光伏输出预测的关键要素之一。本研究严格对比了包括统计方法和基于人工智能方法在内的多种时间序列预测技术在光伏功率输出预测中的应用，并探究了预测时间范围变化对所有算法的影响。通过开展小时级太阳能发电预测来验证不同模型的有效性。本研究所用数据来自中国一座20兆瓦并网光伏电站的3640小时运行数据。
关键词： 神经网络、统计方法、光伏发电预测、时间序列分析、深度学习、并网光伏电站
更新于2025-09-12 10:27:22
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层析反问题的哈密顿蒙特卡罗解法
摘要： 我们阐述了哈密顿蒙特卡洛（HMC）方法在线性与非线性层析问题中的理论基础与应用实践。该方法通过构建人工哈密顿系统，将模型视为高维粒子在扩展模型空间中沿轨迹运动。借助正演方程的导数，HMC能够实现从当前状态到新独立模型的长距离跃迁，在保持高接受率的同时增强模型独立性。在以常见地球物理术语简要介绍HMC后，我们重点研究线性（层析）问题——尽管这类问题并非蒙特卡洛方法的主要应用目标，但它们为理解HMC的几何特性与参数调节（包括质量矩阵设计及哈密顿轨迹长度设定）提供了重要启示。附录中包含HMC算法的自洽证明。通过一系列层析/成像案例，我们旨在展示：(i) HMC的不同变体（如约束采样与退火采样）；(ii) HMC算法生成样本的独立性；(iii) 参数调节对获得实用收敛效果所需样本量的影响。最重要的是，我们论证了HMC与伴随技术的结合应用——这使得在标准笔记本电脑上无需超级计算资源即可求解含数千个未知量的完全非线性概率走时层析问题。
关键词： 地震层析成像、概率分布、统计方法、反演理论、数值解法
更新于2025-09-09 09:28:46
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偏振测量分析
摘要： 高精度偏振测量（如普朗克卫星的观测数据）为通过星际尘埃辐射的偏振测量研究磁场结构开辟了新途径。偏振参数在存在测量噪声时会产生偏差，要准确推导这些参数必须充分利用数据中的全部信息。我们先前研究了偏振分数与角度的偏差、这些量的多种估计量及其相关不确定性。本文旨在表征用于研究偏振角空间相干性的偏振角色散函数偏差，首次系统分析了该传统估计量的偏差特性，证明其正负性取决于真实值大小。通过蒙特卡洛模拟探究了偏振数据噪声特性以及真实偏振角分布对偏差的影响，发现当(Q,U)噪声椭圆率变化小于10%时可采用简化的噪声协方差矩阵对角近似；其他情况下则需考虑噪声协方差矩阵的具体形态来估计偏振角色散函数。我们还研究了二分法与多项式估计量等新方法：虽然二分法不能直接用于估计偏振角色散函数，但既能作为传统估计量精度的判据，又可辅助推导多项式估计量。最后提出确定传统偏振角色散函数估计量偏差上限的方法，该方法适用于所有已知噪声协方差矩阵的线性偏振数据集。
关键词： 技术：偏振测量、偏振；方法：数据分析、统计方法
更新于2025-09-04 15:30:14
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快速：一种用于无创血液成分分析的优化动态光谱差分提取方法
摘要： 动态光谱（DS）理论通过提取多波长下搏动血液的吸光度，可大幅降低个体差异和测量环境的影响，有望实现血液成分的无创检测。提取高质量的动态光谱是提高检测精度的前提。本文针对现有提取方法的不足，提出一种优化的差分提取方法。该方法中，子动态光谱（sDS）由对数PPG信号每个周期内最低点两侧半峰高度对应两个采样点的绝对差值依次提取组成。研究基于231名志愿者的临床试验数据，采用单次提取法、原始差分提取法和优化差分提取法从志愿者实验数据中提取动态光谱，并运用偏最小二乘回归（PLSR）和径向基函数（RBF）神经网络进行建模。根据PLSR建模效果，采用本方法提取动态光谱时，预测集相关系数（Rp）较原始差分提取法提升17.33%，均方根误差（RMSEP）降低7.10%；与单次提取法相比，校正集相关系数（Rc）从0.747659提升至0.8244，增幅10.26%，而预测集相关系数（Rp）仅小幅下降3.22%，远低于校正集的提升幅度。RBF神经网络建模结果同样表明，优化差分法在校正集和预测集上的精度均优于其他两种方法。总体而言，优化差分提取法相比现有方法提高了数据利用率和可信度，其建模效果优于其他两种方法。
关键词： DS，动态频谱，优化差分提取，无损检测，统计方法
更新于2025-09-04 15:30:14
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HARPS南方系外行星搜寻计划
摘要： 我们分析了三颗系外行星宿主恒星（HD 1461、HD 40307和HD 204313）的全部HARPS观测数据。该数据集历时八年，每颗恒星包含超过200组夜间平均径向速度测量值。这意味着该数据既能探测长周期低质量行星，也能反映恒星活动周期的影响。我们采用对应行星候选体的开普勒函数建模数据，并纳入磁活动的短期与长期效应。通过贝叶斯方法处理数据建模（可将log(R'HK)等活动代理指标信息纳入速度建模）及模型选择（可判定系统中显著信号数量），该方法克服了传统周期图分析的固有局限。我们在HD 1461系统中发现了一颗新增超级地球行星；确认并表征了先前报道的HD 40307六颗行星中的四颗，同时讨论其余两个待验证信号——特别指出：当考虑模型概率估算技术的系统不确定性时，现有数据尚不足以确证宜居带候选行星HD 40307 g的存在；我们还完整表征了这颗轨道周期34.9天、海王星质量的HD 204313行星。
关键词： 方法：数据分析、行星系统、技术：径向速度法、方法：统计方法
更新于2025-09-04 15:30:14