理论物理学与北京大学的理论物理学科发展

刘川

(北京大学理论物理研究所，北京，100871)

摘要：
简要回顾了20世纪以来理论物理学的一些重要理论进展以及它们所产生的巨大影响，同时介绍了北京大学的理论物理学科发展的历史与现状。

关键词：
理论物理学；北京大学理论物理学科

中图分类号：
O41

(R.D.2003-12-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.7-12)

飞秒强激光场下分子的场致电离和库仑爆炸

龚旗煌，任海振，陈建新，马日，李霞，吴成印，杨宏

　

(北京大学物理学院，人工微结构和介观物理国家重点实验室，北京，100871)

　

摘要：
利用飞行时间质谱仪和飞秒激光放大系统，对分子在飞秒强激光脉冲作用下的场致电离和库仑爆炸过程进行了研究。在飞行时间质谱中，原子离子的谱峰分裂标志着这些原子离子来源于高价母体离子的库仑爆炸。通过对不同结构的分子在飞秒强激光下的库仑爆炸研究，发现这些分子离子的爆炸是一个协同过程。母体离子的角分布呈现了高度的各向同性，而原子离子则呈现了高度的各向异性分布。这说明分子在飞秒激光场中发生了空间准直和重新定位。

　

关键词：
飞行时间质谱；飞秒激光；库仑爆炸；场致电离

　

中图分类号：
O437

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.13-27)

20世纪80年代以来我国人口发展的数学模型和展望

王彦，马伯强

　

(北京大学物理学院理论物理研究所，北京，100871)

　

摘要：
以LESLIE矩阵构建人口的动力学方程，建立了20世纪80年代以来中国人口的数学模型，并用人口普查的数据验证了该模型的有效性及所含假设的合理性。利用该模型可推算1982年至1998年的逐年的以岁为单位的年龄构成。通过调整模型中有关参数及输入的条件，定量地分析了“夫妻双方均为独生子女可生两胎”这一政策将在未来15年内对我国人口的影响。
    所建模型有很好的移植性，理论上来讲可推测很长一段时期内任一年的年龄结构，并可通过调整参量定量分析一部分人口政策及社会因素对人口发展的影响，可供有关研究及政策制定部门参考。

　

关键词：
LESLIE矩阵；年龄结构；生育模式

　

中图分类号：
C92; O124

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.28-33)

原子核物理的新发展

张焕乔

　

(北京大学物理学院技术物理系，北京，100871)

　

摘要：
概述了原子核物理发展简况，着重介绍了21世纪前期核物理发展趋势，即超相对论重离子碰撞研究、原子核内强子和夸克自由度研究、原子核高自旋研究、超重元素合成和放射性核束物理等领域的前景。最后，简要介绍了北京大学技术物理系在原子核物理研究中的部分贡献。

　

关键词：
原子核物理；发展趋势；北大技物系贡献

　

中图分类号：
O75

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.34-37)

滴线原子核中的晕现象
——中子晕、超子晕、巨晕和形变晕

孟杰，吕洪凤，张双全，周善贵

　

(北京大学物理学院技术物理系，北京，100871)

　

摘要：
描述了相对论连续谱Hartree-Bogoliubov理论框架下的多种可能的晕现象。预言了中子滴线附近的Ca原子核中可能存在着巨晕，并简要介绍了O、Ni、Zr、Sn和Pb等一些质子幻数核从质子滴线到中子滴线之间的原子核基态性质。随后给出超核内的晕现象研究，如Ca超核内的中子晕和153ΛC内的单Λ超子晕。此外，还讨论了形变晕等奇特现象。

　

关键词：
滴线原子核；晕；超核；相对论连续谱Hartree-Bogoliubov理论

　

中图分类号：
O571.2

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.38-43)

五夸克态探索

吕晓睿1)，冒亚军2)，马伯强1)

　

(1)北京大学物理学院理论物理研究所；2)北京大学物理学院技术物理系，北京，100871)

　

摘要：
回顾了人类探索物质结构的历程，概述了强子物理的发展过程，并对2003年强子物理研究热点——五夸克态，从实验进展和理论研究上进行了介绍。

　

关键词：
五夸克态；标准模型；强子；夸克模型；量子色动力学

　

中图分类号：
O572.2

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.44-55)

核子结构和核力

王凡

　

(南京大学物理系，南京，210093)

　

摘要：
评述了核子结构和核力研究取得的成就及存在的问题。

　

关键词：
核子结构；核力；介子交换；夸克模型

　

中图分类号：
O571.2

(R.D.2003-12-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.56-71)

中子星内中子超流涡旋及其天文效应

彭秋和

　

(南京大学天文系，南京，210093)

　

摘要：
讨论了中子星内中子超流涡旋。介绍了与之有关的两个模型：(1)高速中子星的中微子火箭喷流模型；(2)脉冲星周期突变的3P2中子超流涡旋相振荡模型。

　

关键词：
中子星；超流

　

中图分类号：
P124；P144

(R.D.2003-12-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.72-75)

基于相对熵原理构建生物进化系统树

刘军，许甫荣

　

(北京大学物理学院技术物理系，北京，100871)

　

摘要：
根据相对熵原理定义了物种进化距离，把它应用到基于DNA序列分析的生物进化系统树构建的研究中。首先选用64种脊椎动物的线粒体DNA序列为材料，得到与传统的根据物种形态构建的系统树基本一致的树形；进而进行全基因组序列层次的物种进化的研究，选取长度约为线粒体DNA序列102倍的12种古生菌、真细菌全序列，最终也得到了合理的系统树。

　

关键词：
相对熵；遗传距离；基因组；系统进化树

　

中图分类号：
O414.11；Q111.4；Q523+.8；Q753

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.76-81)

核技术及其应用的发展

郭之虞，王宇钢
(北京大学重离子物理研究所，重离子物理教育部重点实验室，北京，100871)

包尚联
(北京大学重离子物理研究所，医学物理和工程北京市重点实验室，北京，100871)

　

摘要：
从应用的角度讲，核技术主要包括射线和粒子束技术与放射性核素技术。前者主要包括核分析技术、辐射加工与离子束加工、无损检测、工业核仪表、核医学成像、肿瘤放疗和辐射诱变育种技术等；后者则主要包括放射性核素测年、放射性核素示踪和放射性药物。射线和粒子束与物质的相互作用是核技术的物理基础，粒子加速器技术和核探测技术是核技术的主要支撑技术。本文介绍了上述各技术领域的发展，并介绍北京大学的核技术及应用研究工作。

　

关键词：
核技术；应用；粒子加速器；核探测技术；射线；粒子束；放射性核素

　

中图分类号：
TL5；TL8；TL92；TL99；O571.33

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.82-91)

在大气或溶液环境下辅照活体细胞装置的研制

薛建明，王宇钢，颜莎，杜广华，赵渭江

(北京大学重离子物理所，北京，100871)

　

摘要：
为研究低能重离子辅照处于生命活跃期生物样品产生的生物效应，基于北京大学重离子物理所的4.5 MeV静电加速器和2x6 MeV串列加速器，建立了一套能够在大气或溶液环境中辅照生物样品的离子束设备。该装置可以提供的离子包括从H到O的多种元素，引出能量最大可以达到20 MeV，辅照剂量可以在105～1014 ions/cm2范围内调节。

　

关键词：
辐照；离子束；生物效应

　

中图分类号：
TL503.92

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.92-96)

气象学研究的最新进展

谭本馗，刘式适，钱维宏，张庆红，王绍武

(暴雨与旱涝灾害教育部重点实验室，北京大学物理学院，北京，100871)

　

摘要：
综述了气象学的三大领域——大气动力学、数值天气预报和气候学在20世纪的研究进展。在大气动力学领域，主要介绍了非绝热波和大气低频动力学、湍流的频散效应和大气非线性波动等方向的研究进展。在数值天气预报领域，回顾了它的发展历史和研究现状并预测了它的未来发展方向；同时也对中国数值天气预报目前使用的一些主要模式进行了介绍。在气候学领域，主要综述了中国气象学家对中国过去500年和更长时间尺度上的气温变化特征和近500年中国旱涝分布特征和演变规律以及东亚季风研究的一些新进展。

　

关键词：
气象学进展；大气动力学；数值天气预报；气候学

　

中图分类号：
P45；P433；P46

(R.D.2003-11-30 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.97-107)

利用MODIS遥感大气气溶胶及气溶胶产品的应用

李成才1)，2)，毛节泰1)，刘启汉2)

(1)北京大学物理学院大气科学系, 北京大学暴雨与旱涝灾害教育部重点实验室，北京，100871；
2)香港科技大学海岸与大气研究中心, 香港九龙)

　

摘要：
介绍了利用EOS卫星上MODIS传感器遥感大气气溶胶光学厚度（AOD）的技术，总结了作者利用MODIS资料进行的研究工作，包括利用太阳光度计的地面观测进行MODIS 10km分辨率Level 2气溶胶产品的校验、利用该产品分析我国陆地上空气溶胶光学厚度分布特征、1km高分辨率气溶胶光学厚度反演、气溶胶光学厚度产品应用于大气污染的分析等。证实MODIS遥感手段获取气溶胶分布，不仅为全球和区域气候变化研究提供了基础数据，而且也为区域环境大气污染的研究提供了新工具。

　

关键词：
MODIS；气溶胶光学厚度；气候变化；大气污染

　

中图分类号：
P433；P46；P45

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.108-117)

卫星遥感在HUBEX试验中的应用研究

李万彪1)，2)，童科1)，谷松岩1)，姚展予1)，刘文明1)，高慧琳1)，朱元竞1)，赵柏林1)，刘辉志2)

(1)北京大学物理学院大气科学系，北京，100871；
2)中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室，北京，100029)

　

摘要：
利用先进的热带降雨测量卫星（TRMM）资料，以及1998年夏季淮河流域能量与水分循环试验中的加密观测资料，对淮河流域梅雨锋降水过程中云中液态水、云雨结构、雨区和雨率进行了反演计算，同时对淮河流域地表湿度和洪涝等进行了研究。结果对于降水和洪涝的监测和预报，具有重要的使用和参考价值。

　

关键词：
卫星遥感；热带降雨测量卫星；降水；洪涝

　

中图分类号：
P407.1

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.118-124)

ENSO变率的不规则性

王绍武，朱锦红，蔡静宁，闻新宇

(北京大学物理学院大气科学系，北京，100871)

　

摘要：
根据SST及SOI观测资料及代用资料分析了不同时间尺度的ENSO变率，主要结果如下：（1）根据ENSO有代表性的指数Nino 3.4区SST及SOI近一个半世纪的观测记录，ENSO变率以年际变化为主，集中在3个谱段；2～3a、3～4a及5～6a。（2）ENSO变率有年代际变化，1920—1950年出现过3～4a典型ENSO变率的减弱。近500年的ENSO代用资料表明，每百年内至少有1次类似的减弱。（3）大量的代用资料如冰芯，树木年轮、史料等证实小冰期ENSO的变率与20世纪没有很大差别。（4）考古资料表明大约从5kaBP ENSO才活跃起来，在此之前ENSO的频率很低。ENSO气候模拟研究支持了ENSO变率这种长期变化与岁差有关的观点。

　

关键词：
ENSO变率；不规则性；静止期；岁差

　

中图分类号：
P732

(R.D.2003-11-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.125-133)

中国持续暴雨及洪涝灾害的成因与预测

李曾中，程明虎
(中国气象科学研究院，北京，100081)

曾小苹
(国家地震局地球物理所，北京，100081)

摘要：
持续性特大暴雨及洪涝灾害的成因及其预测，是国际科学界难以攻克的难题之一。本文综述了作者近20年来对越赤道气流的研究及其与中国持续性特大暴雨和洪涝灾害的关系，并简要介绍了北京大学李宪之教授有关“宏观系统”的概念及国家地震局曾小苹研究员对地磁场异常与暴雨和洪涝关系的研究成果，以及在以上科研成果基础上创立的“气象与地球物理综合法”在1998—2002 5年中，在中国汛期降水预测实践中所取得的结果。

　

关键词：
越赤道气流；宏观系统；地球磁场异常；持续性暴雨及洪涝灾害；成因；预测

　

中图分类号：
P44；P45；P46

(R.D.2003-11-30 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.134-142)

极化脉冲回波Mueller矩阵解数值模拟非均匀分层植被与其中随机目标的散射

金亚秋，陈扉

(复旦大学波散射与遥感信息教育部重点实验室，上海，200433，e-mail:yqjin@fudan.ac.cn)

摘要：
给出非均匀分层、各层各异非球形粒子随机介质在脉冲波入射下矢量辐射传输方程（VRT）的Mueller矩阵解，数值模拟了极化后向散射。极化脉冲回波强度的时滞方式及其时间上的变化能表明体散射和面散射机制，它描绘了随机散射粒子层的非均匀分布。由此，讨论了植被层有效高度的确定，并用同极化后向散射在时间上回波强度的突异变化识别非均匀植被层中异常散射体的分布。

　

关键词：
植被覆盖；异常散射体；全极化散射；时间相关Mueller矩阵；脉冲入射波

　

中图分类号：
O451

(R.D.2003-12-15 P.D.2003-12-30 Vol.39 S.S. pp.143-150)


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