检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2023年第6期46卷 917-927页

作者：智协飞吴柏莹罗忠红曹晴南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 天气在线气象应用研究所江苏无锡214000 中国民用航空局空中交通管理局厦门空中交通管理站福建厦门361006 中国民用航空局华东地区管理局上海200335

基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)、中国国家气象中心业务运行的中尺度数值预报系统(Global/Regional Assimilation and Prediction Enhanced System Meso,GRAPES-Meso)、美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)的全球预报系统(Global Forecast System,GFS)、GRAPES全球预报系统(GRAPES-GFS)4个模式风场预报资料,利用双线性、反距离加权、三次样条、克里格等插值方法对华东及周边地区(110°~130°E,20°~40°N)2020年1—4月逐日地面和高空风0~72 h集合预报资料进行降尺度处理,得到满足机场及终端区气象保障的精细化风场预报。此外,还对精细化风场预报做多模式集成。结果表明,对于风场的精细化格点预报,反距离加权插值方法误差最小,为最优水平插值方法。基于扩展复卡尔曼滤波的多模式集成(Augmented Complex Extended Kalman Filter,ACEKF)可进一步减小风场预报的误差。对华东地区上海、青岛和厦门3个机场地面和高空风的多模式集成风场精细化预报的分析表明,ACEKF多模式集成预报不但均方根误差较BREM、ECMWF和GRAPES-GFS的预报误差小,且随高度变化也不如单模式预报的大,其预报性能更为稳定。

关键词：插值风场预报扩展复卡尔曼滤波高分辨率多模式集成

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星载毫米波雷达载荷平台参数敏感性分析

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现代雷达 2024年第11期46卷 71-78页

作者：林正健寇蕾蕾郜海阳欧紫娴莫祖斯海南省气象探测中心海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203 南京信息工程大学气象灾害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发实验室江苏南京210044 中国民航三亚空中交通管理站海南三亚572029 广西壮族自治区气象技术装备中心广西南宁530022

为了说明载荷和平台参数设置对星载毫米波雷达探测性能的影响,文中构建了由9个子模块构成的星载毫米波雷达正演模拟器,利用天气研究与预报模型模拟云场景以及随机数据正演仿真对载荷和平台参数进行了敏感性分析。分析发现:星载毫米波雷... 详细信息

为了说明载荷和平台参数设置对星载毫米波雷达探测性能的影响,文中构建了由9个子模块构成的星载毫米波雷达正演模拟器,利用天气研究与预报模型模拟云场景以及随机数据正演仿真对载荷和平台参数进行了敏感性分析。分析发现:星载毫米波雷达载荷平台采用天线直径为2.5 m、轨道高度为400 km~450 km的配置时,其探测性能相较于云廓线雷达提升超过7倍;其信噪比达到25 dB时,可以很好地减小噪声对反射率因子提取的影响;雷达标定常数误差在3.36%以内时,可以满足反射率因子±1 dB的探测精度要求;对于轨道高度为400 km的星载毫米波雷达平台,当姿态角变化大于0.13°时,其前后两次星下点观测区域完全错位,而当姿态角变化大于0.75°时,其前后两次星下点位置相差5 km。

关键词：星载毫米波雷达仿真载荷平台参数敏感性分析正演模型

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基于共享社会经济路径的洪水灾害风险评估——以雄安新区上游中小河流域为例

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气象 2023年第6期49卷 745-756页

作者：司丽丽赵亮魏铁鑫陈小雷李璨陈梓延姜彤王艳君河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室雄安071800 河北省气象灾害防御和环境气象中心石家庄050021 河北雄安新区气象局雄安071700 南京信息工程大学地理科学学院/灾害风险管理研究院南京210044

以雄安新区上游中小河流域为例,选取年最大连续3 d降水量为洪水致灾因子,采用HBV水文模型和FloodArea水动力模型相结合的方法,模拟洪水淹没面积和水深变化,通过构建直接经济损失率脆弱性曲线,结合共享社会经济路径雄安新区人口经济预估... 详细信息

以雄安新区上游中小河流域为例,选取年最大连续3 d降水量为洪水致灾因子,采用HBV水文模型和FloodArea水动力模型相结合的方法,模拟洪水淹没面积和水深变化,通过构建直接经济损失率脆弱性曲线,结合共享社会经济路径雄安新区人口经济预估情景,评估洪水灾害的经济损失风险。结果表明:雄安新区上游中小河流域1961—2019年最大连续3 d降水量为335 mm,重现期达200年一遇,2021—2050年SSP2-4.5情景下该降水重现期降低为150年一遇,造成雄安新区60%以上区域遭受洪水淹没,平均淹没水深达1.1 m;未来雄安新区受洪水影响的城乡工矿居民用地面积达119 km 2,约有50%以上的人口和国内生产总值(GDP)暴露在洪水影响下,人口和GDP均以新区起步区东南部和雄县大部暴露数量最大,分别达到1万人·km^(-2)和5亿元·km^(-2)以上;未来雄安新区因洪水造成的经济损失约为364亿元,占GDP总量的8%左右;全区85%的范围属于经济损失低风险区域,经济损失高风险区集中分布在新区起步区东南部、雄县和昝岗镇的城乡居住区,约占全区总面积的2%。

关键词：经济损失风险共享社会经济路径洪水灾害雄安新区中小河流

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八宝河流域土壤水时间稳定性及其下垫面控制因素分析

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中国农村水利水电 2022年第1期 50-58页

作者：魏玲娜欧阳如琳谢永玉郭洛夫杰董建志河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 南京信息工程大学水文与水资源工程学院南京210044 水利部水资源管理中心北京100053 美国麻省理工学院土木与环境工程系美国波士顿MA02139

时间稳定性概念体现了土壤水分的空间结构随时间具有持续稳定的特性,由此找到的代表性点其测量结果可用于反映流域平均土壤水分状况,此方法为流域尺度的土壤水分估算带来便利。本文围绕黑河上游八宝河流域开展表层土壤不同深度的土壤水... 详细信息

时间稳定性概念体现了土壤水分的空间结构随时间具有持续稳定的特性,由此找到的代表性点其测量结果可用于反映流域平均土壤水分状况,此方法为流域尺度的土壤水分估算带来便利。本文围绕黑河上游八宝河流域开展表层土壤不同深度的土壤水时间稳定性特征分析,寻找能反映流域表层土壤水分平均状况的代表性点,结合流域土壤、植被、地形条件,研究流域内土壤水空间结构时间稳定性的主要控制因素。结果表明:八宝河流域代表性点多位于优势植被与主要土壤类型分布区域,在埋深4 cm处为23号、13号,10 cm处为47号、20 cm处为37号,时间稳定性在垂直方向随深度增加;植被覆盖类型和土壤类型是该流域表层土壤水时间稳定性的主要控制因素,在高寒禾草、苔草草原,棕黑毡土覆盖区域观测,更易于获得深度10 cm以上土壤水平均状况。本研究可为流域尺度的土壤水分估算提供理论参考,为优化设计流域土壤水观测网络提供科学依据。

关键词：土壤水时间稳定性八宝河流域下垫面代表性点

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巢湖典型农村流域面源氮磷污染模拟及来源解析

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农业环境科学学报 2022年第11期41卷 2428-2438页

作者：高田田谢晖万能胜熊竹阳胡正华赖锡军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应用气象学院南京210044 中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室南京210008 安徽省巢湖管理局湖泊生态环境研究院合肥238000

为探究巢湖典型农村流域面源氮磷污染特征及来源,以巢湖北岸烔炀河流域为对象,基于2018—2020年监测数据和流域污染源调查数据,采用改进的输出系数法,模拟了该典型流域氮磷污染输出时空变化。结果表明:2018—2020年烔炀河流域面源污染... 详细信息

为探究巢湖典型农村流域面源氮磷污染特征及来源,以巢湖北岸烔炀河流域为对象,基于2018—2020年监测数据和流域污染源调查数据,采用改进的输出系数法,模拟了该典型流域氮磷污染输出时空变化。结果表明:2018—2020年烔炀河流域面源污染氮、磷输出平均值分别为(261.33±173.87)t·a^(-1)和(11.03±9.98)t·a^(-1),水雨情条件大幅改变造成污染输出的年际差异显著。源头子流域为流域面源污染总量的首要贡献者,炀河源头子流域的总氮年均输出[(32.76±21.80)t·a^(-1)]和烔河源头子流域总磷年均输出[(1.81±1.64)t·a^(-1)]最高;生活污水和土地利用的氮磷输出在炀河源头子流域最高,畜禽养殖的最高氮磷输出位于烔河源头子流域。农田对全流域面源总氮和总磷污染输出的贡献分别高达81%和52%,化肥施用强度高依然是农村流域面源污染的核心问题。流域污染组成结构的高度异质性表明农村流域面源污染防控应抓住重点,且分区、分类施策。

关键词：输出系数富营养化农业面源降雨畜禽养殖生活污水化肥营养盐

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基于模糊聚类-关联规则的气象条件对交通阻断影响评估分析

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科学技术与工程 2021年第36期21卷 15655-15660页

作者：崔海蓉费金峰田华周林义南京信息工程大学管理工程学院南京210044 中国气象局公共气象服务中心北京100081 江苏省气象科学研究所南京210009

为减少因气象条件导致的交通阻断事件的发生,提高道路运行安全和效率,运用数据挖掘中的模糊C-均值聚类算法(fuzzy C-means,FCM)和关联规则(association rules,AR),构建了各气象因素对道路交通阻断影响的综合评估模型。基于华东地区2019... 详细信息

为减少因气象条件导致的交通阻断事件的发生,提高道路运行安全和效率,运用数据挖掘中的模糊C-均值聚类算法(fuzzy C-means,FCM)和关联规则(association rules,AR),构建了各气象因素对道路交通阻断影响的综合评估模型。基于华东地区2019年上报的公路交通阻断数据进行实证分析。结果表明:雾霾对华东地区道路交通阻断影响最为频繁且严重,第四季度尤为突出,夜间是雾霾阻断的高发时段;江苏和山东是受雾霾影响的主要省份,江苏省全年都要关注雾霾对道路阻断的影响;降雨(积水)引起的交通阻断主要发生在第二季度白天,且对浙江省影响最为严重,降雨(积水)产生的阻断时间也最长;降雪(积雪)对道路阻断影响集中在第一季度,地区分布上以山东省为主;此外,浙江省第三季度需重点关注台风对道路通行的影响。

关键词：交通阻断气象数据挖掘模糊C-均值聚类算法(FCM) 关联规则(AR)

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分析约束的集合预报初始扰动构造方案的研究

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大气科学 2021年第6期45卷 1327-1344页

作者：潘贤王秋萍张瑜何佩仪马旭林南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京201144 河南省气象探测数据中心郑州450003 中国民航西南地区空中交通管理局气象中心成都610202

集合预报初始扰动准确描述大气运动的不确定性是集合预报研究的核心问题,合理的扰动结构及振幅应能更好地反映大气运动状态的预报误差特征。随着集合扰动和资料同化的深入研究和理解,集合初始扰动方案与集合同化紧密结合协同发展。本文... 详细信息

集合预报初始扰动准确描述大气运动的不确定性是集合预报研究的核心问题,合理的扰动结构及振幅应能更好地反映大气运动状态的预报误差特征。随着集合扰动和资料同化的深入研究和理解,集合初始扰动方案与集合同化紧密结合协同发展。本文基于中国气象局数值预报中心自主研发的GRAPES-REPS集合预报系统,针对其初始扰动的结构和振幅与预报误差一致性较差的不合理问题,结合不同空间尺度天气系统预报误差特征,将表征预报不确定性的集合扰动与表达观测和预报不确定性的资料同化分析增量有效结合,研究提出了一种改善集合初始扰动质量的分析约束方案,以实现对集合初始扰动质量进一步改善。分析约束方案充分考虑资料同化分析增量的空间结构和量值特征,分别构造了单一定常和具有一定适应能力的两种分析约束函数,实现对初始扰动中不合理信息的识别和约束调整。试验结果表明,具有适应能力的分析约束方案对集合初始扰动具有良好的调整能力,约束后集合扰动的结构和振幅与中小尺度天气系统的预报误差更为吻合,其集合离散度和扰动能量的空间结构与演变特征更加趋于合理。分析约束方案可有效改善集合初始扰动质量及其预报性能。

关键词：集合预报初始扰动分析增量分析约束扰动结构

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基于多源数据的云中过冷水反演方法研究

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河南师范大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 108-115页

作者：王金虎肖安虹王宇豪王昊亮包金旺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 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 南京信大安全应急管理研究院南京210044

云中过冷水的含量及分布是造成飞机积冰的主要原因,因此准确识别云中过冷水区域尤为重要.利用英国Chilbolton观测场的35GHz、94GHz毫米波测云雷达、激光雷达以及微波辐射计,结合探空资料,对阈值法和模糊逻辑算法识别云中过冷水分布情况... 详细信息

云中过冷水的含量及分布是造成飞机积冰的主要原因,因此准确识别云中过冷水区域尤为重要.利用英国Chilbolton观测场的35GHz、94GHz毫米波测云雷达、激光雷达以及微波辐射计,结合探空资料,对阈值法和模糊逻辑算法识别云中过冷水分布情况进行对比研究,以及利用多普勒密度算法对不同水凝物含水量情况进行计算.结果表明:1)对比阈值法以及微波辐射计液态水路径的反演结果后认为模糊逻辑算法对水凝物的识别具有更高的反演精度;2)混合相态云中由于冰晶粒子主导雷达回波强度,会导致云中液态水含量被低估,需分别计算不同水凝物的雷达反射率因子.

关键词：过冷水毫米波雷达模糊逻辑多普勒谱

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中央生态环保督察对城市大气污染浓度的影响研究

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灾害学 2021年第3期36卷 21-27页

作者：吴春霞吴先华洪一珵郭际上海海事大学经济管理学院上海201306 南京信息工程大学气象灾害预警预报与评估协同创新中心江苏南京210044

中央生态环保督察是我国新型的环境监管方式。自2016年开始,中央生态环保督察组陆续进驻全国31个省市,并在3 a时间里完成了首轮督察以及“回头看”。为了解中央生态环保督察是否真正降低了各地的大气污染物浓度,并研究中央生态环保督察... 详细信息

中央生态环保督察是我国新型的环境监管方式。自2016年开始,中央生态环保督察组陆续进驻全国31个省市,并在3 a时间里完成了首轮督察以及“回头看”。为了解中央生态环保督察是否真正降低了各地的大气污染物浓度,并研究中央生态环保督察对资源型城市与非资源型城市大气污染物浓度的影响,以2015年8月至2018年12月全国283个地级市日度数据为样本,采用面板计量模型分析发现:①首轮督察和第一批“回头看”均显著降低了AQI,PM_(2.5)和PM_(10)。②首轮中央生态环保督察对资源型城市的大气污染物浓度的影响更显著。据此提出建议:中央生态环保督察的行为需要常态化、着重盯住资源型城市开展督察。

关键词：中央生态环保督察大气污染资源型城市

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在特定环境中气溶胶组分光学特性的分析

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江西师范大学学报（自然科学版） 2022年第5期46卷 481-488页

作者：王金虎金文雨王宇豪蔡嘉晗谢槟泽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南京210044 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 南京信息工程大学安全应急管理研究院江苏南京210044

基于Mie散射的OPAC软件包,分析了在激光雷达探测气溶胶时的3种特定环境(大陆洁净、大陆污染、海上污染)下各种气溶胶组分对光学特性(消光系数、散射系数、吸收系数、激光雷达比)的影响,对比了在550、1000 nm这2个波长下的变化规律.研究... 详细信息

基于Mie散射的OPAC软件包,分析了在激光雷达探测气溶胶时的3种特定环境(大陆洁净、大陆污染、海上污染)下各种气溶胶组分对光学特性(消光系数、散射系数、吸收系数、激光雷达比)的影响,对比了在550、1000 nm这2个波长下的变化规律.研究结果表明:在550、1000 nm这2个波长下不同环境中气溶胶组分的消光系数、散射系数随水滴数浓度的增加均呈线性递增,大陆洁净型和大陆污染型气溶胶环境的吸收系数变化均比较缓慢.在海上污染型气溶胶环境中,当气溶胶组分为积聚模态海盐和粗模态海盐时,水滴数浓度的变化率为0,这表明在这2种气溶胶组分环境下,吸收系数不随水滴数浓度的变化而变化;激光雷达比受雷达波长和气溶胶环境组分2个因素的影响,该值在大陆污染型气溶胶环境下的变化最为明显,在水溶性和非水溶性组分下大幅递减,而在煤烟组分下大幅递增.

关键词： Mie散射 OPAC软件包气溶胶光学特性

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