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物理学报 2014年第10期63卷 41-47页

作者：行鸿彦朱清清徐伟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江苏省气象探测与信息处理重点实验室电子与信息工程学院南京210044

基于复杂非线性系统的相空间重构理论,提出了一种基于遗传算法的支持向量机预测方法.利用改进的自相关法和饱和关联维数法确定混沌信号的时间延迟和嵌入维,从而实现相空间重构.通过遗传算法优化支持向量机中的惩罚系数和核函数参数,并... 详细信息

基于复杂非线性系统的相空间重构理论,提出了一种基于遗传算法的支持向量机预测方法.利用改进的自相关法和饱和关联维数法确定混沌信号的时间延迟和嵌入维,从而实现相空间重构.通过遗传算法优化支持向量机中的惩罚系数和核函数参数,并结合支持向量机建立混沌序列的单步预测模型,从预测误差中检测出淹没在混沌背景中的微弱信号(包括瞬态信号和周期信号).以Lorenz系统和加拿大McMaster大学利用IPIX雷达实测得到的海杂波数据作为混沌背景噪声进行仿真实验,结果表明该方法能够有效地从混沌背景噪声中检测出微弱目标信号,所得的均方根误差为0.00049521(信噪比为-89.7704 dB),这比传统支持向量机方法的均方根误差(0.049,信噪比为-54.60 dB)降低了两个数量级.

关键词：支持向量机遗传算法海杂波相空间重构

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南京毒性挥发性有机化合物夏冬季源解析及健康风险评估

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环境科学 2021年第12期42卷 5673-5686页

作者：张子金林煜棋张煜娴曹梦瑶章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 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气象灾害教育部重点实验室南京210044

本研究于2018年夏季和冬季,在南京使用吸附浓缩在线监测系统(AC-GCMS 1000)对大气中的挥发性有机化合物(VOCs)进行测量,估算其所造成的健康风险并解析VOCs所造成致癌与非致癌风险的污染来源.结果表明,采样期间南京市冬季φ(总VOCs)为105... 详细信息

本研究于2018年夏季和冬季,在南京使用吸附浓缩在线监测系统(AC-GCMS 1000)对大气中的挥发性有机化合物(VOCs)进行测量,估算其所造成的健康风险并解析VOCs所造成致癌与非致癌风险的污染来源.结果表明,采样期间南京市冬季φ(总VOCs)为105.7×10^(-9),为夏季(34.5×10^(-9))的3.1倍,以烷烃为主要物种.在健康风险方面,冬季毒性VOCs所造成的非致癌风险及致癌风险值分别为9.43和1.0×10^(-4),是夏季非致癌(5.58)与致癌风险(2.69×10^(-5))的1.7和3.8倍,而丙烯醛和1,2-二氯乙烷是非致癌与致癌风险的主要物种.最后,利用PMF模型解析5个VOCs的污染来源,分别是有机涂料溶剂源、生物质燃烧源、车辆排放源、石油化工源和溶剂源2.车辆排放源是造成致癌风险的最大来源(夏季28.2%和冬季48.0%).因此,建议有针对性地控制毒性VOCs及车辆尾气的排放,以减小可能对公众健康产生的危害.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 来源解析健康风险致癌和非致癌风险源分摊

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南京城市大气氨-铵的高频演化及其气粒转化机制

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环境科学 2019年第10期40卷 4355-4363页

作者：邵生成常运华曹芳林煜棋范美益谢锋洪一航章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 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气象灾害教育部重点实验室南京210044

本研究于2018年秋季利用在线气体和气溶胶组分监测仪以高时间分辨率连续测定南京市大气中的气体(主要是NH3)与二次无机气溶胶(主要是NH4+、NO3-和SO42-)浓度,借此研究污染和非污染期城市大气NH3和NH4+的演化规律,进而探讨NH3-NH4+气粒... 详细信息

本研究于2018年秋季利用在线气体和气溶胶组分监测仪以高时间分辨率连续测定南京市大气中的气体(主要是NH3)与二次无机气溶胶(主要是NH4+、NO3-和SO42-)浓度,借此研究污染和非污染期城市大气NH3和NH4+的演化规律,进而探讨NH3-NH4+气粒转化过程中的化学机制.结果表明,观测期间NH3和NH4+浓度的平均值(±1σ)分别为(15. 3±6. 7)μg·m-3和(11. 3±7. 8)μg·m-3,且日变化在污染和非污染事件中呈现出显著的差异.综合在线观测的NH3和NH4+浓度数据,通过计算潜在源贡献因子,分析了NH3和NH4+的潜在贡献源区在重污染过程受长距离污染传输影响较小,证明城市也是NH3排放的重要热点地区.进一步分析发现,NH3-NH4+的气粒转化是影响NH3和NH4+日变化的主要驱动因子.具体体现在:低温、高湿(温度在7. 5~12. 5℃,湿度在50%~90%)时,NH3和NH4+的气固转化速度较快,NH3与酸性物质反应生成更多的NH4+,使得(NH4)2SO4和NH4NO3的形成从而导致污染事件的加剧.研究结果有助于厘清城市大气NH3的来源和转化机制及其对颗粒物的潜在贡献.

关键词：氨气铵根污染事件气粒转化潜在源贡献因子法(PSCF)

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雷暴云底部正电荷区对闪电类型影响的数值模拟

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中国科学：地球科学 2014年第9期44卷 2743-2752页

作者：谭涌波梁忠武师正朱俊儒郭秀峰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 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南京210044

在经典的雷暴云三极电荷结构的假定下结合已有的随机放电参数化方案,进行了二维高分辨率闪电放电的模拟实验,定量的探讨了雷暴云底部正电荷对闪电类型的影响.结果表明:(1)雷暴云底部正电荷对负地闪和反极性云闪的产生起了关键作用,随着... 详细信息

在经典的雷暴云三极电荷结构的假定下结合已有的随机放电参数化方案,进行了二维高分辨率闪电放电的模拟实验,定量的探讨了雷暴云底部正电荷对闪电类型的影响.结果表明:(1)雷暴云底部正电荷对负地闪和反极性云闪的产生起了关键作用,随着底部正电荷区的电荷密度大小或分布范围的增大,闪电类型依次从正极性云闪向负地闪再向反极性云闪变化;(2)相对于电荷区分布范围而言,底部正电荷区的电荷密度大小对闪电类型的影响起主导作用.只有当雷暴云底部正电荷区的最大电荷密度取值在一定范围内时,才会出现负地闪,并且负地闪的发生概率相对固定;(3)在该范围内,负地闪的发生由底部正电荷区的电荷密度大小以及分布范围共同决定,且其与云闪触发条件之间存在一个线性边界;(4)底部正电荷区的电荷密度大小以及分布范围的共同效果是改变底部正位势阱的分布,当闪电启动参考电位接近0 MV时生成反极性云闪,而当其远小于0 MV时则更容易形成负地闪.

关键词：底部正电荷电荷密度分布范围闪电类型数值模拟

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西南地区水稻洪涝等级评价指标构建及风险分析

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农业工程学报 2015年第16期31卷 135-144页

作者：杨建莹霍治国吴立张桂香汪天颖中国气象科学研究院北京100081 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南京210044

构建水稻洪涝灾害等级评价指标体系,评估水稻洪涝致灾风险,对开展水稻洪涝防灾减灾、灾害保险意义重大。以西南地区一季稻为研究对象,利用气象资料、水稻灾情史料和生育期资料,在水稻洪涝灾害反演的基础上,构建水稻洪涝灾害样本过程雨... 详细信息

构建水稻洪涝灾害等级评价指标体系,评估水稻洪涝致灾风险,对开展水稻洪涝防灾减灾、灾害保险意义重大。以西南地区一季稻为研究对象,利用气象资料、水稻灾情史料和生育期资料,在水稻洪涝灾害反演的基础上,构建水稻洪涝灾害样本过程雨量序列。基于Kolmogorov-Smirnov(K-S)分布拟合检验,采用置信区间下限值确定阈值的方法,构建水稻洪涝等级评价指标,并采用预留独立水稻洪涝灾害样本进行检验验证。在此基础上,计算西南地区各站点洪涝致灾风险指数。结果表明:水稻洪涝灾害的过程降水强度为抽穗成熟期>拔节孕穗期>移栽分蘖期;构建的西南地区水稻洪涝等级指标能较好地反映水稻洪涝实际受灾程度,指标验证完全一致的吻合率为66.7%,完全一致及相差1级的吻合率为100%。水稻洪涝灾害风险移栽分蘖期>拔节孕穗期>抽穗成熟期,高风险区域主要位于云南南部和东北部、贵州南部、以及四川中部的成都、眉山和德阳地区。

关键词：洪涝灾害风险评估作物一季稻评价指标西南地区

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喷施钾钙硅制剂改善高温胁迫水稻叶片光合性能提高产量

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农业工程学报 2019年第5期35卷 126-133页

作者：江晓东华梦飞杨沈斌杨晓亚郭建茂姜琳琳南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

为探明喷施钾、钙和硅制剂对高温热害下水稻光合作用及产量的调控效应,以水稻品种陵两优268为研究对象,持续3 d对叶片分别喷施22.04 mmol/L KH2PO4溶液(T1)、20.0 mmol/L CaCl2溶液(T2)和2.5 mmol/L Na2Si O3·9H 2O溶液(T3),以喷... 详细信息

为探明喷施钾、钙和硅制剂对高温热害下水稻光合作用及产量的调控效应,以水稻品种陵两优268为研究对象,持续3 d对叶片分别喷施22.04 mmol/L KH2PO4溶液(T1)、20.0 mmol/L CaCl2溶液(T2)和2.5 mmol/L Na2Si O3·9H 2O溶液(T3),以喷施蒸馏水为对照(CK),测定了3种制剂预处理后对高温胁迫(日均气温35℃)下水稻剑叶光合、荧光参数和产量的影响,并用隶属函数法综合评价了钾、钙和硅制剂处理的水稻剑叶光合作用抗高温能力。结果表明:喷施钾、钙、硅制剂均能提高高温胁迫下水稻的产量,T1、T2和T3分别比CK增产42.67%、29.70%和20.01%(P<0.05)。与CK相比,在高温胁迫处理第5 d和高温结束后的第5 d,喷施钾、钙、硅制剂皆可提高水稻剑叶光饱和点、最大净光合速率(Pmax)(P<0.05)、光适应下光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv?/Fm?)(P<0.05)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),降低非光化学猝灭系数(non-photochemical quenching coefficient, NPQ)(P<0.05),叶片光合活性高;钾、钙、硅制剂对提高水稻剑叶光合性能抗高温的能力大小依次为T1>T2>T3,以喷施22.04mmol/LKH2PO4溶液效果最好,喷施20.0 mmol/L CaCl2溶液次之。

关键词：作物耐热性试验水稻高温胁迫钾钙硅制剂光合作用叶绿素荧光特性

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未来情景下中国高温的人口暴露度变化及影响因素研究

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地理学报 2016年第7期71卷 1189-1200页

作者：黄大鹏张蕾高歌中国气象局国家气候中心北京100081 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南京210044 国家气象中心北京100081

基于RCP 8.5气候情景下21个高分辨率全球气候模式的日最高气温数据和A2r社会经济发展情景下的人口数据,以高温日数和人口数量的乘积构建高温的人口暴露度指标,采用多个气候模式集合平均的方法从网格单元尺度分析未来不同时段中国高温和... 详细信息

基于RCP 8.5气候情景下21个高分辨率全球气候模式的日最高气温数据和A2r社会经济发展情景下的人口数据,以高温日数和人口数量的乘积构建高温的人口暴露度指标,采用多个气候模式集合平均的方法从网格单元尺度分析未来不同时段中国高温和强危害性高温的人口暴露度变化,并从全国和气象地理分区两种空间尺度研究人口暴露度变化的影响因素。研究表明:未来情景下,中国高温的人口暴露度明显增加,2021-2040年、2041-2060年、2061-2080年和2081-2100年相比基准时段1981-2010年分别增加了1.3、2.0、3.6和5.9倍,强危害性高温的人口暴露度增加更为显著,相比基准时段分别增加了2.0、8.3、24.2和82.7倍。高温的人口暴露度在华北、黄淮、华南、江南、江淮、西南和江汉地区增加较为明显,其中华北、黄淮、华南和江南最为显著;强危害性高温的人口暴露度在华北、黄淮、江南、江淮、西南和江汉等区域增加较为明显,其中华北、黄淮、江南和江淮最为显著;未来情景下人口暴露度的变化主要受气候因子的影响,其次受人口和气候因子的共同影响,单独人口因子的影响很小。全国尺度上,气候因子对未来不同时段人口暴露度变化的影响逐渐减弱,贡献率由70.0%左右逐渐减至60.0%左右。人口和气候因子的共同作用逐渐增强,贡献率由20.0%左右逐渐增至40.0%左右。

关键词：未来情景人口暴露度高温强危害性高温影响因子中国

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黄淮海平原植被日光诱导叶绿素荧光对骤旱的响应

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农业机械学报 2024年第10期55卷 327-338页

作者：陈治仲陈上缐子仪周聪肖薇南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044 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南京210044

为探明黄淮海平原骤旱的时空分布及其对植被光合作用的影响,基于ERA5气候再分析资料和SMCI1.0土壤湿度数据集,分析了黄淮海地区2001—2020年气候要素时空变化特征,识别了骤旱事件并研究其演变规律和主要气象影响因子,对比星载日光诱导... 详细信息

为探明黄淮海平原骤旱的时空分布及其对植被光合作用的影响,基于ERA5气候再分析资料和SMCI1.0土壤湿度数据集,分析了黄淮海地区2001—2020年气候要素时空变化特征,识别了骤旱事件并研究其演变规律和主要气象影响因子,对比星载日光诱导叶绿素荧光(Solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)、标准化差异植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)以及增强植被指数(Enhanced vegetation index,EVI)对骤旱的响应,探究了不同类型植被光合作用对骤旱的敏感性。结果表明:黄淮海地区2001—2020年整体呈暖湿化趋势,北部地区增温明显。黄淮海北部和东南部地区骤旱频发,大部分地区发生超过20次骤旱,累计受旱时长超过90候,且骤旱多发生于秋季。黄淮海地区年骤旱次数和累计骤旱时长整体呈上升趋势,增加速率分别为0.6次/(10a)和2.2候/(10a),且呈上升趋势的格点主要位于骤旱频发区。研究区骤旱次数与气温(显著正相关)、风速(负相关)以及降水量(负相关)的相关性较高。相较于NDVI和EVI,SIF随土壤水分的变化更加同步,适用于骤旱监测。黄淮海地区灌木植被SIF对骤旱最敏感,但存在较大的不确定性,农田、森林和草地等植被类型光合作用对骤旱的响应逐渐降低,但不同植被SIF与骤旱次数的最大相关系数均较为接近。

关键词：日光诱导叶绿素荧光骤旱时空变化光合作用黄淮海平原

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地表臭氧浓度升高对麦田水热通量的影响

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农业工程学报 2024年第8期40卷 116-124页

作者：徐诗韵徐彦森张宇杰冯兆忠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南京210044 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044

臭氧(O_(3))浓度升高危害小麦生长,现有研究尚不清楚推广新的小麦品种能否减缓O_(3)对籽粒产量、农田蒸散和水分利用效率的负面效应,且研究O_(3)浓度升高对麦田水分利用效率的影响对农业用水管理具有重要意义。该研究利用完全开放式O_(3... 详细信息

臭氧(O_(3))浓度升高危害小麦生长,现有研究尚不清楚推广新的小麦品种能否减缓O_(3)对籽粒产量、农田蒸散和水分利用效率的负面效应,且研究O_(3)浓度升高对麦田水分利用效率的影响对农业用水管理具有重要意义。该研究利用完全开放式O_(3)浓度升高平台(O_(3)-FACE),通过连续观测农田小气候特征,结合能量平衡法分析O_(3)浓度升高对麦田水热通量、小麦籽粒产量和田间水分利用效率的影响。结果表明:O_(3)浓度升高显著降低了开花后第32天小麦旗叶的叶绿素含量,降低了乳熟–成熟期的麦田潜热通量平均值和正午峰值,但影响幅度较小。O_(3)浓度升高对麦田平均水热通量及其分配无显著影响,也未影响籽粒产量、产量组成和田间水分利用效率。不同于10年前江淮地区主推的扬辐麦2号、烟农19和嘉兴002等品种,当前推广的农麦88表现出极强的O_(3)抗性。在O_(3)浓度不断升高背景下,种植农麦88有助于减缓O_(3)浓度升高对田间蒸散和水分利用效率的影响。

关键词：臭氧水热通量产量蒸散发冠层温度小麦

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六春湖山区杜鹃花气象因子相关性分析及花期预测

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安徽农业科学 2025年第7期53卷 180-185页

作者：张琦万佳静景元书龙游县气象局浙江龙游324400 气象灾害预测预警与评估协同创新中心/南京信息工程大学江苏南京210044

利用六春湖景区2019—2023年杜鹃花物候期与同期气象条件,分析盛花期气象所需基本气象条件,并结合气温、降水、日照相关性分析、灰色关联度分析和积温阈值法来预测2024年六春湖杜鹃花盛花期。结果表明,气温和降水量是影响杜鹃盛花期的... 详细信息

利用六春湖景区2019—2023年杜鹃花物候期与同期气象条件,分析盛花期气象所需基本气象条件,并结合气温、降水、日照相关性分析、灰色关联度分析和积温阈值法来预测2024年六春湖杜鹃花盛花期。结果表明,气温和降水量是影响杜鹃盛花期的主要气象因子。2024年的气温条件与2021、2023年相似,2024年的降水条件与往年相似。预测2024年六春湖杜鹃花盛花期盛期出现在4月30日—5月9日。将杜鹃赏花旅游气象指数分为适宜、较适宜、较不适宜、不适宜4个等级,可根据气象服务等级确定是否适宜赏花旅游。

关键词：杜鹃花气象因子相关性分析花期预测六春湖山区

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