检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学研究 2023年第9期36卷 1654-1664页

作者：刁一伟杨孟沈利娟王红磊刘焕武刘诗云赵天良无锡学院中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室江苏无锡214105 无锡学院大气与遥感学院江苏无锡214105 无锡学院环境工程学院江苏无锡214105 南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室江苏南京210044 西安市环境监测站陕西西安710119 中科三清科技有限公司北京100029

为研究沙尘过程对下游城市地区空气质量的影响,本文基于2021年3月10日—4月6日气溶胶化学组分和气象要素的在线观测数据,结合MODIS卫星遥感AOD(Aerosol Optical Depth)数据、MERRA 2再分析数据和环境六要素数据,探讨了汾渭平原两次沙尘... 详细信息

为研究沙尘过程对下游城市地区空气质量的影响,本文基于2021年3月10日—4月6日气溶胶化学组分和气象要素的在线观测数据,结合MODIS卫星遥感AOD(Aerosol Optical Depth)数据、MERRA 2再分析数据和环境六要素数据,探讨了汾渭平原两次沙尘过程和一次扬尘过程中气溶胶化学组分的演变特征,使用ISORRPIAⅡ模式计算了气溶胶含水量和pH,分析了其变化特征.结果表明:①沙尘1(2021年3月16日00:00—21日07:00)、扬尘(3月21日08:00—28日14:00)和沙尘2(3月28日15:00—31日21:00)期间,西安市PM10平均浓度分别为309.5、168.3和472.2μg/m^(3),分别是沙尘前(3月10日00:00—15日22:00)的2.7、1.5和4.1倍.②两次沙尘和扬尘均起源于内蒙古自治区阿拉善盟以及甘肃省酒泉市—张掖市—金昌市一带,但由于传输路径存在显著差异,导致对地面PM_(2.5)浓度的影响不同,沙尘1、扬尘和沙尘2期间PM_(2.5)浓度分别是沙尘前的1.2、1.1和2.5倍.③沙尘和扬尘过程中PM_(2.5)中水溶性离子浓度占比均减小,沙尘1、扬尘和沙尘2中水溶性离子占比分别为45.8%、37.9%和14.8%.在不同阶段PM_(2.5)中水溶性离子占比最高的均为NO_(3)^(−),范围为24.6%(沙尘2)~38.7%(沙尘前);其次是NH4+,占比在19.1%(沙尘前)~22.3%(沙尘2)之间.沙尘过程对SO_(2)转化生成SO_(4)^(2−)的影响要弱于对NO_(2)转化生成NO_(3)^(−)的影响.④沙尘1过程中POC(一次有机碳)占比最高为49.0%,但在扬尘和沙尘2过程中POC占比均较低,分别为42.3%和41.2%,略低于沙尘前.⑤沙尘1、扬尘和沙尘2过程中气溶胶含水量均显著降低,分别为沙尘前的29.9%、43.7%和6.2%.⑥沙尘过程使得水溶性离子中阳离子含量增加,使得气溶胶碱性增强.沙尘1和沙尘2过程中pH分别为6.7和6.5,高于沙尘前(6.2).研究显示,沙尘传输对汾渭平原城市大气中PM_(2.5)化学组分影响较大,显著降低了气溶胶的含水量,增加了气溶胶的pH,导致气溶胶的酸碱性变化,从而影响气溶胶化学组分的生成机制.

关键词：沙尘汾渭平原水溶性离子含碳气溶胶气溶胶含水量 pH

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杭州富阳地区2015—2018年冬季不同天气形势下PM_(2.5)传输路径和潜在源区分析

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环境科学学报 2021年第5期41卷 1680-1689页

作者：郭赈东王成刚赵嘉琪张日佳姜盈南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 杭州市富阳区气象局富阳311400

利用2015—2018年杭州市富阳地区国控站污染数据、自动站和GDAS气象资料及对海平面气压场进行天气分型的基础上,使用HYSPLIT模型、潜在源贡献因子(WPSCF)分析法和浓度权重轨迹(WCWT)分析法,研究富阳地区冬季污染现状及不同天气形势下PM_... 详细信息

利用2015—2018年杭州市富阳地区国控站污染数据、自动站和GDAS气象资料及对海平面气压场进行天气分型的基础上,使用HYSPLIT模型、潜在源贡献因子(WPSCF)分析法和浓度权重轨迹(WCWT)分析法,研究富阳地区冬季污染现状及不同天气形势下PM_(2.5)的输送路径与潜在源区分布特征.结果表明,2015—2018年富阳地区冬季PM_(2.5)浓度持续较高且变化趋势不明显,污染区域输送问题不容忽视.通过天气分型得到该地区冬季主要受高压、高压前部、高压底部、L型高压、低压和低压前部6种天气形势影响,其中,高压和高压底部控制下PM_(2.5)浓度均值较高,分别为65μg·m^(-3)和58μg·m^(-3).对各天气形势下气团轨迹聚类分析得到,高压和高压前部控制下污染气团主要来自山东、江苏等地,高压底部和L型高压控制下污染气团主要来自内蒙古、辽宁等地,低压和低压前部控制下污染气团主要来自浙江中部、东南部地区.不同天气形势下WPSCF和WCWT得到的分布特征类似,高压控制下潜在源区分布范围最广,位于浙江西南部、东北部、上海和江苏东南部地区,其次为高压底部控制,潜在源区位于浙江中东部、东北部和上海地区,高压前部、L型高压、低压和低压前部的潜在源区范围较小,基本位于浙江、江苏南部和上海等地.

关键词：天气分型 PM_(2.5) 区域传输潜在源区富阳冬季

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长三角秋冬季典型区域霾天气特征及对比

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中国环境科学 2021年第7期41卷 3043-3054页

作者：彭薇李云丹康娜朱彬于兴娜南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

为总结出霾天气发生时的相关影响因子、特征共性,选取长三角地区8个主要城市,2016~2019年秋冬季发生的7次典型霾天气过程,对比分析了3次霾天气过程中AQI、PM_(2.5)浓度、气象要素、天气形势、边界层特征的变化以及污染物来源.结果表明:... 详细信息

为总结出霾天气发生时的相关影响因子、特征共性,选取长三角地区8个主要城市,2016~2019年秋冬季发生的7次典型霾天气过程,对比分析了3次霾天气过程中AQI、PM_(2.5)浓度、气象要素、天气形势、边界层特征的变化以及污染物来源.结果表明:不利的气象条件及高低空配置的静稳天气型导致霾天气的形成.3次过程AQI指数峰值分别为247、306及272,与PM_(2.5)浓度变化趋于一致.PM_(2.5)浓度和能见度呈明显负相关关系,且污染过程发生时能见度普遍偏低,2、3次过程能见度谷值均低于50m.高相对湿度、稳定的气温及静风与霾过程的形成有着紧密的联系.总体上混合层高度与AQI呈现负相关关系,混合层高度较低抑制垂直对流,从而使污染物在低空区域性积聚,3次污染过程混合层高度最低值均小于100m.逆温层的出现利于霾污染过程中污染物的累积,近地层的贴地逆温将污染物集聚在地表,第1次过程贴地逆温强度高达8.2℃;脱地逆温导致污染物在边界层内堆积并抑制其扩散,均易导致高浓度污染发生,第2次过程脱地逆温为主,强度高达4.8℃.气溶胶类型多为沙尘、大陆型污染物、污染型沙尘及烟粒.污染发生通常受局地排放、区域输送及长距离输送的共同影响,气团携带的因人为产生的细粒子也是造成污染的主要原因之一.

关键词：长三角地区霾污染 PM_(2.5)浓度气象条件

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基于机器学习方法研究气象及排放变化对长三角地区主要城市大气污染物的影响

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环境科学 2023年第11期44卷 5879-5888页

作者：付文星黄琳丁嘉豪秦墨梅于兴娜谢放尖胡建林南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学长望学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 南京生态环境保护科学研究院南京210093

选取2015~2021年长三角地区4个代表性城市污染物浓度,利用机器学习的气象归一化方法解耦气象因素对污染物的影响,量化气象和排放对污染物浓度变化的贡献.结果表明,长三角地区PM_(2.5)、NO_(2)和SO_(2)排放下降影响贡献较大(57.2%~68.2%... 详细信息

选取2015~2021年长三角地区4个代表性城市污染物浓度,利用机器学习的气象归一化方法解耦气象因素对污染物的影响,量化气象和排放对污染物浓度变化的贡献.结果表明,长三角地区PM_(2.5)、NO_(2)和SO_(2)排放下降影响贡献较大(57.2%~68.2%、80.7%~94.6%和81.6%~96.1%),抵消了气象因素带来的不利影响,致使污染物浓度降低.而气象条件对于臭氧日最大8 h(MDA8O_(3))的贡献强于其他污染物(23.5%~42.1%),其中气象因素促进污染物浓度上升(4.7%),排放变化促进污染物浓度下降(-3.2%).NO_(2)和MDA8O_(3)在2019~2021年降幅更快,主要原因是2019~2021年排放起到较2015~2018年更强的促进污染物浓度降低作用.PM_(2.5)和SO_(2)在2019~2021年的降幅较2015~2021年整体有所减弱.基于机器学习的气象归一化方法可以解耦气象对污染物的影响,量化排放变化对污染物浓度的影响,为评估污染控制政策的有效性提供了很好的研究手段.

关键词：机器学习气象归一化大气污染物长期趋势随机森林模型

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辐射雾微结构精细化观测研究

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大气科学学报 2023年第5期46卷 753-764页

作者：邬昊鹏牛生杰吕晶晶王元刘端阳祖繁汪玲玲邵乃夫王心怡葛攀延鲁海宁南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 南京工业大学安全科学与工程学院江苏南京211816 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210041 江苏省气象服务中心江苏南京210008 江苏省东海县气象局江苏连云港222300

为研究FM-120雾滴谱仪不同采样频率(5 Hz、1 Hz)对辐射雾微结构观测的影响,2020年冬季在连云港东海县开展了为期58 d的雾外场精细化观测。在2020年12月28日一次辐射雾过程中使用5 Hz和1 Hz两台不同频率的雾滴谱仪开展辐射雾精细化观测... 详细信息

为研究FM-120雾滴谱仪不同采样频率(5 Hz、1 Hz)对辐射雾微结构观测的影响,2020年冬季在连云港东海县开展了为期58 d的雾外场精细化观测。在2020年12月28日一次辐射雾过程中使用5 Hz和1 Hz两台不同频率的雾滴谱仪开展辐射雾精细化观测研究。研究发现,相较于1 Hz的观测结果,5 Hz更容易观测到雾的微物理量的极值。从整个雾过程来看,5 Hz雾滴谱仪平均成1 Hz后的结果在雾的形成和消散阶段与1 Hz雾滴谱仪的原始结果的相似度较低,但在雾的成熟和发展阶段相似度较高。从谱型来看,5 Hz和1 Hz观测到的谱型基本类似,主要差别出现在峰值。5 Hz和1 Hz均能反映此次雾过程中不同阶段微物理之间的关系,主要差别出现在雾的形成阶段,这可能是5 Hz在此阶段观测到的活化并凝结增长的新雾滴相对较少所导致。

关键词：辐射雾雾微结构精细化观测爆发性增长采样频率

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基于多雷达观测和数值模拟的中天山北坡夏季降水过程研究

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大气科学 2023年第6期47卷 1807-1826页

作者：刘恩弘杨璟银燕景晓琴杨军李斌杨玲佘勇袁亮林彦君姜冬昕南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081 新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室新疆830002 成都信息工程大学电子工程学院成都610225 成都平原城市气象与环境四川省野外科学观测研究站成都610225

基于微雨雷达、Ka波段云雷达、C波段天气雷达和微波辐射计等仪器的观测资料对2019年7月27日中天山地区一次局地对流云降水过程的精细结构及演变过程进行分析,并结合WRF高分辨率数值模式模拟结果研究了热力不稳定结构及风切变层对云发展... 详细信息

基于微雨雷达、Ka波段云雷达、C波段天气雷达和微波辐射计等仪器的观测资料对2019年7月27日中天山地区一次局地对流云降水过程的精细结构及演变过程进行分析,并结合WRF高分辨率数值模式模拟结果研究了热力不稳定结构及风切变层对云发展的影响。结果表明:此次降水过程中天山北坡区域受到地形热力强迫,形成爬坡气流,并与翻越天山山脉的偏南气流在局部形成对流;雷达观测发现,由于天山山区受到高空西风的控制,局地产生的对流云团不足以突破中天山北坡上空的风速较大的西南气流或偏西气流,低层的偏北气流被高层气流夹带而转向形成风切变层。降水发生后,低层对流云团被限制在风切变层以下,云顶平整且高度较低,风切变层对对流云团存在明显的抑制作用。通过分析模拟结果,此次降水过程中风切变层对中天山北坡降水云的发展及热力不稳定变化影响十分重要,高层西南风对相当位温的平流输送使得风切变层上空更倾向于热力不稳定,同时使其下方更倾向于热力稳定从而抑制低层对流而促进高层对流的发展。当低层对流云团强度不足以突破其上空因垂直风切变导致的稳定层结,对流便会被局限于垂直风切变层以下,使得降水强度减弱。

关键词：中天山多雷达观测风切变位势散度

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基于不同测站布局的闪电定位误差分析

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暴雨灾害 2024年第6期43卷 741-748页

作者：曾颖婷顾佳莹张若筠杨庆波曾金全福建省气象服务中心福州350007 中国气象局雷电重点开放实验室北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 福建省德化九仙山气象站德化362500 福建省气象灾害防御技术中心福州350007

为了探讨闪电探测站布局对闪电定位精度的影响,基于福建省九仙山自然闪电观测试验基地的磁场波形观测资料,选取探测站网内外不同方位和不同距离的10次地闪回击,以10站(或9站)同步的定位结果为基准,利用到达时间差法(Time of Arrival,TO... 详细信息

为了探讨闪电探测站布局对闪电定位精度的影响,基于福建省九仙山自然闪电观测试验基地的磁场波形观测资料,选取探测站网内外不同方位和不同距离的10次地闪回击,以10站(或9站)同步的定位结果为基准,利用到达时间差法(Time of Arrival,TOA),对比分析了任意5—8站不同测站组合情况下的定位结果差异性,并探讨定位差异性的可能原因。结果表明:闪电定位与测站数量和测站布局密切相关,同样的测站数量,不同测站布局的定位结果存在较大差异,而随着测站数量的增加,由测站布局不同所带来的差异性逐渐减小。相同的测站数量和布局,对不同方位距离闪电的定位偏差也存在明显不同。在测站网外围区域的闪电定位偏差明显大于网内,网外闪电定位结果往往呈现“带状分布”,距离测站网越远,这种“带状分布”的偏差分布越明显,这是由于双曲线交汇形成的狭长空间区域所致。

关键词：闪电定位定位精度测站组合时差定位

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云微物理参数化的改进及其对川藏铁路沿线降水的模拟优势

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中国科学：地球科学 2024年第3期54卷 874-891页

作者：徐晓齐衡志炜李跃清王顺久李建王元陈景华张佩文陆春松南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室南京210041 中国气象局成都高原气象研究所高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 兰州大学西部生态安全省部共建协同创新中心兰州730000 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

川藏铁路是我国铁路网的重要组成部分,该区域山洪、滑坡等地质灾害多发,而降水是诱发这些灾害的重要原因,因此该区域降水的准确模拟是至关重要的.本文改进了西南区域业务预报模式云微物理方案中不确定性较大的物理过程,包括云滴活化、... 详细信息

川藏铁路是我国铁路网的重要组成部分,该区域山洪、滑坡等地质灾害多发,而降水是诱发这些灾害的重要原因,因此该区域降水的准确模拟是至关重要的.本文改进了西南区域业务预报模式云微物理方案中不确定性较大的物理过程,包括云滴活化、云水自动转化、云雨碰并和混合蒸发过程.原方案中,不同大小的云水含量对应着相同的云滴浓度,与实际不符,造成云滴尺度过大,相关物理过程速率(比如云水自动转化率)过快,导致降水高估.新方案克服了云滴尺度过大的问题,云水自动转化和云雨碰并过程均与随机收集方程更为接近,云滴蒸发机制更符合云中实际物理过程.基于新旧方案,模拟了川藏铁路沿线2021年汛期的多次降水过程,利用地面观测和卫星反演资料,评估了模拟结果.新方案对云物理量的模拟变得更为合理,使原方案对液水路径和液滴半径的模拟偏差从2倍减少到1倍以内,并显著缓解了原方案对降水强度和范围的高估情况,降水的平均均方根误差减小22%.本文所得结果能够为提高模式在该区域预报降水和灾害防控能力提供科学参考.

关键词：川藏铁路云微物理降水模式改进

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地基微波辐射计温湿资料的误差分析和订正研究

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暴雨灾害 2023年第4期42卷 467-478页

作者：吴梦莹鲍艳松茆佳佳张恒李文斌南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室/气象环境卫星工程与应用联合实验室南京210044 南京信息工程大学大气物理学院南京210044 中国气象局气象探测中心北京100081 上海卫星工程研究所上海200240

为综合评估地基微波辐射计(以下简称辐射计)温湿探测性能、提高温湿廓线精度,利用2021年3—8月北京辐射计观测、探空和ERA5再分析等资料,分析不同天气条件下(晴天、云天、雨天)辐射计温湿度探测性能,利用探空数据和修正后的ERA5数据对... 详细信息

为综合评估地基微波辐射计(以下简称辐射计)温湿探测性能、提高温湿廓线精度,利用2021年3—8月北京辐射计观测、探空和ERA5再分析等资料,分析不同天气条件下(晴天、云天、雨天)辐射计温湿度探测性能,利用探空数据和修正后的ERA5数据对辐射计温湿廓线进行检验,并基于线性偏差订正方法对辐射计温度、相对湿度进行订正。结果表明:(1)辐射计温度在晴天、云天与探空温度具有较好的一致性,而其在降雨天气较探空温度高;辐射计相对湿度在晴天高于探空,云天和雨天低于探空。雨天探空数据对辐射计温、湿度的线性偏差订正效果优于晴天、云天。(2)ERA5相对湿度在4 km以上高度与探空存在明显偏差,其温度与探空温度的相关性高于相对湿度。(3)探空数据修正后的ERA5数据能较好提升辐射计温湿廓线精度,且在雨天效果优于晴云天。垂直方向上,随着高度增加辐射计温、湿度订正效果更明显。(4)采用探空数据和修正后的ERA5数据对订正后的辐射计温湿数据进行误差分析,结果表明晴天和云天条件下辐射计与探空、辐射计与修正后ERA5数据的误差(平均误差BIAS和均方根误差RMSE)廓线垂直分布特征相似。雨天条件下两者在中高层(7—10 km)有明显差异,其中温度RMSE相差4 K,相对湿度RMSE相差20%。

关键词：地基微波辐射计 ERA5 温度廓线相对湿度廓线

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2006~2020年中国大气本底站BC气溶胶的时空分布特征

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环境科学 2022年第8期43卷 3977-3989页

作者：王红磊颜雪沈利娟柳竞先赵天良管小彬赵德龙南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044 多伦多大学地理与规划系多伦多M5S3G3 武汉大学资源与环境学院武汉430079 北京市人工影响天气办公室北京100089

黑碳(BC)气溶胶来源复杂且具有特殊环境和气象影响效应.我国不同大气环境下的BC时空分布特征亟待全面认识.使用2006~2020年中国7个大气本底站长期BC观测数据,结合气象数据、排放源、增强植被指数(EVI)和气溶胶光学厚度(AOD)数据,综合分... 详细信息

黑碳(BC)气溶胶来源复杂且具有特殊环境和气象影响效应.我国不同大气环境下的BC时空分布特征亟待全面认识.使用2006~2020年中国7个大气本底站长期BC观测数据,结合气象数据、排放源、增强植被指数(EVI)和气溶胶光学厚度(AOD)数据,综合分析了BC的时空分布特征、长期演化趋势及其影响因素.结果表明,中国不同地区的BC浓度和AOD差异较大,BC对AOD多为正贡献.受排放源和气象条件等因素的影响,BC浓度和AOD空间分布为东高西低,“胡焕庸线”以东的龙凤山、上甸子、临安和金沙的浓度较高,ρ(BC)和AOD平均值分别为(1699±2213)~(3392±2131)ng·m^(-3)和0.36±0.32~0.72±0.37;“胡焕庸线”以西的阿克达拉、瓦里关和香格里拉的浓度较低,ρ(BC)和AOD平均值分别为(287±226)~(398±308)ng·m^(-3)和0.20±0.13~0.22±0.19.不同大气本底站BC的年际变化可分为4类:年际变化较小型,主要为阿克达拉站;先增后减然后稳定型,主要为瓦里关站;先降低后稳定类,主要为香格里拉站;先稳定后降低型,主要为龙凤山、上甸子、金沙和临安.不同大气本底站BC的季节变化具有差异.“胡焕庸线”以西地区秋季BC浓度最低,冬季和春季BC浓度较高;“胡焕庸线”以东地区冬季BC浓度最高,夏季BC浓度最低.BC对AOD的影响在“胡焕庸线”东西部站点的春季和夏季均较大,在“胡焕庸线”以西站点的秋季较小,在“胡焕庸线”以东站点的冬季较小.大气本底站BC的日变化多为双峰型分布,但是峰值时间存在显著地区和季节差异.

关键词：黑碳(BC) 气溶胶光学厚度(AOD) 时空分布气溶胶大气本底站

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