检索结果-内蒙古大学图书馆

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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西北太平洋热带气旋频次的延伸期动力-统计预报方法和评估

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大气科学学报 2024年第1期47卷 65-79页

作者：徐邦琪魏澎钱伊恬游立军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 福建省灾害天气重点实验室/中国气象局海峡灾害天气重点开放实验室福建福州350028 福建省气象信息中心福建福州350028

介绍了西北太平洋热带气旋(TC)频次的延伸期预报方法,比较了新构建的动力-统计和统计预报模型的预测技巧,并探讨了预报误差来源及改进方向。动力-统计预报模型是基于动力模式预测的热带季节内振荡(ISO)信号及ISO-TC生成的同期统计关系... 详细信息

介绍了西北太平洋热带气旋(TC)频次的延伸期预报方法,比较了新构建的动力-统计和统计预报模型的预测技巧,并探讨了预报误差来源及改进方向。动力-统计预报模型是基于动力模式预测的热带季节内振荡(ISO)信号及ISO-TC生成的同期统计关系来进行预报;统计预报模型则是基于TC生成的前兆ISO信号建模预报。预报评估结果显示,动力-统计混合预报模型的预报技巧高于统计预报模型,原因在于影响TC次季节变化的前兆信号并不稳定,且随着预报超前时间迅速消散,无法提供有效且稳定的可预报源;相反地,TC生成与同期的ISO背景场显著相关,动力模式对ISO(预报因子)有较好的预报能力,因此动力-统计相结合的预报方法为TC延伸期预报提供了有效途径。虽然目前动力-统计预报模型的预报技巧可达5~6周,但仍有进一步改进和提高的空间。通过对不同类型TC预报技巧检验和误差分析,研究认为年际和年代际背景场对ISO调控TC活动的影响不可忽略,且热带外ISO信号(如罗斯贝波破碎和西风急流强度等)对TC频次和轨迹也有显著影响,这些因子为TC延伸期预报提供了潜在可预报源。

关键词：热带气旋季节内振荡延伸期预报可预报性来源热带外信号

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新冠疫情影响下全球对流层臭氧变化特征研究进展

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气候与环境研究 2023年第1期28卷 103-116页

作者：侯雪伟朱彬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/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害教育部重点实验室南京210044

自2020年新冠疫情(COVID-19)爆发以来,各地进行了不同程度的人员流动限制或封控,致使全球范围内氮氧化物(NO_(x))、二氧化硫(SO_(2))、一氧化氮(CO)、细颗粒物(PM2.5)等大气污染物浓度均大幅度降低,而作为二次污染物的臭氧(O_(3))在各... 详细信息

自2020年新冠疫情(COVID-19)爆发以来,各地进行了不同程度的人员流动限制或封控,致使全球范围内氮氧化物(NO_(x))、二氧化硫(SO_(2))、一氧化氮(CO)、细颗粒物(PM2.5)等大气污染物浓度均大幅度降低,而作为二次污染物的臭氧(O_(3))在各地区却表现出复杂的变化特征,成为研究热点.本研究总结了近两年该方向的研究成果,阐明了COVID-19期间对流层O_(3)及其前体物的变化特征、变化机制及其可能存在的潜在环境效应.COVID-19严控期,全球人为NO_(x)排放下量降了至少15%,特别是高人为活动影响区,下降了18%-25%,部分高污染地区(挥发性有机物敏感区)近地层NO_(x)的减少量达50%以上.NO_(x)的减少导致NO对O_(3)的滴定作用减弱,使得该类高污染地区O_(3)增加(10%-50%).而偏远地区及自由对流层O_(3)主要受NO_(x)控制,NO_(x)的减少以及区域传输作用使得偏远地区及自由对流层O_(3)呈现减少状态.其中,2020年4月和5月,由于NO_(x)排放量的减少导致自由对流层O_(3)体积混合比减少量高达10×10^(-9);2020年5月和6月,全球对流层O_(3)总量下降了约6 Tg(O_(3))(-2%),亚洲和美洲NO_(x)排放量的减少对全球对流层O_(3)减少具有重要贡献.疫情严控期,NO_(x)浓度大幅度下降的情况下,我国大部分城市近地面O_(3)仍处于增加状态,这表明控制我国城市地区近地面O_(3)浓度的有效手段是根据O_(3)化学生成敏感区来控制前体物,但O_(3)前体物的剧烈变化也可改变O_(3)化学生成敏感区,导致O_(3)生成效率(OPE)的变化,但由于相对欠缺VOCs排放量及其大气浓度的观测,各地区O_(3)的变化趋势和主控因素还存在很大的不确定性.此外,未来COVID-19疫情和全球变暖叠加背景下,不同地区O_(3)的变化特征和对应的O_(3)调控策略亦值得进一步深入探究.

关键词：新冠疫情氮氧化物对流层臭氧臭氧控制区未来变化

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CMIP6模式关于中国叶面积指数对温度和降水变化敏感性的模拟能力评估

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大气科学 2024年第5期48卷 1961-1977页

作者：王丹云曾晓东宋翔中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029 天津市气象灾害防御技术中心天津300074 中国科学院大学北京100049 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

评估地球系统模式对气候和植被的模拟能力是利用地球系统模式研究植被对气候变化响应的基础。基于观测和遥感数据,本文评估了第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中18个全球耦合模式对中国生长季温度、降水和叶面积指数(Leaf Area Index,... 详细信息

评估地球系统模式对气候和植被的模拟能力是利用地球系统模式研究植被对气候变化响应的基础。基于观测和遥感数据,本文评估了第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中18个全球耦合模式对中国生长季温度、降水和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)的模拟性能。我们基于多元线性回归模型定量了植被对温度、降水的敏感性,对CMIP6模式关于植被敏感性的模拟能力进行定量评估。研究结果表明:(1)大部分模式可较好地模拟生长季温度、降水和LAI的气候态空间分布特征,但普遍高估全国平均LAI,且各模式对气候和植被变化趋势的模拟结果存在较大偏差;(2)与观测数据相比,模式关于LAI对温度和降水的敏感性符号模拟能力均表现出对正值区的模拟优于对负值区的模拟,并且典型脆弱区植被敏感性大于中国区域植被敏感性,模式对植被敏感性幅度及其与气候场对应关系的模拟方面存在较大偏差;(3)基于模式在生长季的温度、降水、LAI及其敏感性方面的综合排名,四个模拟性能最佳的模式分别为CanESM5–CanOE、INM–CM5–0、IPSL–CM6–LR和MPI–ESM1–2–LR。

关键词： CMIP6 温度降水叶面积指数植被敏感性历史模拟评估

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中国南方降水及其极端事件的动力-统计相结合延伸期预报

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气象学报 2023年第1期81卷 79-93页

作者：张可越李娟徐邦琪朱志伟南京信息工程大学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/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

延伸期预报是无缝隙预测系统中的薄弱环节,如何提高灾害天气过程的延伸期预报技巧是国际热点及前沿问题。本研究基于2005年12月—2014年8月的观测/再分析资料,通过奇异值分解方法,揭示了与中国南方低频降水变化高度耦合的热带对流和中... 详细信息

延伸期预报是无缝隙预测系统中的薄弱环节,如何提高灾害天气过程的延伸期预报技巧是国际热点及前沿问题。本研究基于2005年12月—2014年8月的观测/再分析资料,通过奇异值分解方法,揭示了与中国南方低频降水变化高度耦合的热带对流和中纬度波列信号。利用中国气象局参加国际次季节至季节预报计划模式(BCC-CPS-S2Sv2模式,简称BCC S2S模式)的回报数据,对中国南方低频降水异常场进行统计降尺度,构建了一套动力-统计相结合的延伸期降水预测模型。独立预测时段(2014年12月—2019年8月)的结果表明,BCC S2S模式可以提前10—15 d预报中国南方大部分区域的异常降水;提前15—20 d以上预报时,动力-统计结合预报模型对冬季(夏季)华南沿海地区(长江以北地区)的降水时间演变、降水空间分布及极端强降水事件的预报技巧均优于BCC S2S模式。文中提出的思路和方法可广泛应用于其他区域气象要素和极端天气事件的延伸期预报。

关键词：动力-统计结合延伸期预报 S2S模式中国南方降水

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CMIP6-WACCM模式对北半球反气旋型Rossby波破碎趋势的预估

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气象科学 2023年第6期43卷 723-735页

作者：李瑶瑶施春华郭栋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南京210044 泰安市气象局山东泰安271000

利用CMIP6中的CESM2-WACCM模式逐日资料,预估未来2020—2099年SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5三种不同排放情景下北半球对流层顶附近反气旋型Rossby波破碎(Anticyclonic Rossby Wave Breaking,AWB)的空间分布、发生频率、水平尺度、对称结构及其长期趋势。总体而言,未来四个季节AWB都在北太平洋和北大西洋有高频区。夏季北太平洋高频区发生频数显著多于北大西洋高频区,其他三季相反。两高频区在三种不同情景下,AWB物质经向输送通常以对称输送为主,但北太平洋区内冬、春、秋三季在SSP2-4.5情景下AWB物质向极净输送,北大西洋区内夏季在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下AWB物质向赤道净输送。未来的长期趋势显示,两高频区内各季节的AWB发生频数、水平尺度和物质向极输送主要呈减小(减少)趋势,且温室气体排放量越大,减小趋势越显著。在SSP5-8.5情景下,北太平洋夏季AWB总面积变化趋势为-365.5个1°×1°标准经纬度网格/10 a,该变化由区域内AWB平均尺度减小(-2.7个标准化网格/10 a)和发生频率减少(-1.9个/10 a)共同导致;该区域的向极输送率变化率为-0.0165/10 a。北大西洋秋季AWB发生频数变化率为-2.3个/10 a,导致其总面积则以-440.4个标准化网格/10 a的速度减小。

关键词：反气旋型Rossby波破碎 CMIP6 WACCM模式预估

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基于对流尺度集合样本的高原边坡对流系统和台风系统多元变量背景场误差特征研究

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高原气象 2025年第3期44卷 657-671页

作者：张万里王元兵李柔陈耀登孟德明钱新尧金喜立南京信息工程大学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/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 广东省罗定市气象局广东罗定527200

高原边坡地区及台风系统观测资料的有效同化对我国天气预报有重要影响,而背景误差是影响资料同化效果的关键因子。为了更好地理解高原边坡对流系统和台风系统的常规控制变量以及各水凝物控制变量背景场误差特征,从而发展适用于高原边坡... 详细信息

高原边坡地区及台风系统观测资料的有效同化对我国天气预报有重要影响,而背景误差是影响资料同化效果的关键因子。为了更好地理解高原边坡对流系统和台风系统的常规控制变量以及各水凝物控制变量背景场误差特征,从而发展适用于高原边坡对流系统和台风系统的资料同化方案,本文基于集合变换卡尔曼滤波和集合-变分混合同化方法分别更新集合扰动和集合平均得到含有80个集合成员的4公里分辨率对流尺度集合预报样本,选取2022年8月中旬发生在青藏高原东北边坡的对流个例和2022年第12号台风“梅花”个例,经过物理变换、垂直变换以及水平变换统计得到包含多相态水凝物和垂直速度在内的多元变量背景场误差协方差,同时对其空间误差特征如特征值、特征向量和特征长度尺度进行了分析。研究发现,与台风系统对比,高原边坡对流系统的背景场误差相对更大,对水凝物变量以及垂直速度的模拟更差。因此,在高原边坡对流系统的资料同化中,分析会更接近于观测而远离背景场,对其观测质量和数量要求相对更高。另外,高原边坡对流系统的大气特征和水凝物以及垂直速度变量的水平尺度相对于台风系统更小、更有局地性;对比常规控制变量,水凝物和垂直速度变量具有更小的水平尺度和更强的局地性特征。因此在同化分析时,高原边坡区域的观测资料以及与水凝物相关的观测信息影响范围相对有限。

关键词：背景场误差资料同化高原边坡对流台风

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基于气象条件的贵州稻纵卷叶螟田间种群发生量模型

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中国农业气象 2025年第4期46卷 512-523页

作者：孙思思杨诗俊王可心唐辟如曾晓珊于飞贵州省山地气象科学研究所贵阳550081 广西壮族自治区气象台南宁530022 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/南京信息工程大学南京210044 贵州省生态与农业气象中心贵阳550002

以贵州省余庆县为研究区,基于2011-2020年稻纵卷叶螟主要发生期(6-8月)大田调查数据和气象数据,采用相关分析、数理统计和机器学习方法,分析气象条件对贵州稻纵卷叶螟田间幼虫和成虫种群发生量的影响,筛选关键气象因子,探究不同建模方... 详细信息

以贵州省余庆县为研究区,基于2011-2020年稻纵卷叶螟主要发生期(6-8月)大田调查数据和气象数据,采用相关分析、数理统计和机器学习方法,分析气象条件对贵州稻纵卷叶螟田间幼虫和成虫种群发生量的影响,筛选关键气象因子,探究不同建模方法对贵州稻纵卷叶螟田间幼虫和成虫种群发生量的模拟结果。结果表明:(1)有利于稻纵卷叶螟幼虫量增加的气象因子为平均最低气温、降水量、平均空气相对湿度和最小空气相对湿度;有利于稻纵卷叶螟成虫量增加的气象因子为平均气温、最低气温、降水量、平均空气相对湿度、最小空气相对湿度、日照时数以及0cm平均地温。(2)气象条件对贵州稻纵卷叶螟田间种群滞后影响较大,影响稻纵卷叶螟田间种群发生量的主要气象因子为6-8月候平均气温、平均最低气温、降水量、最小空气相对湿度、平均风速和0cm平均地温,影响滞后效应最长可达30d,显著影响时段为前3、4、5候。(3)不同建模方法的模型模拟结果差异较大,非线性模型模拟效果(R^(2)=1.00,MAE=2.62头,RMSE=3.89头)高于线性建模(R^(2)=0.46,MAE=164.98头,RMSE=240.66头),对成虫量的模拟效果(R^(2)=0.68,MAE=81.29头,RMSE=117.98头)高于对幼虫量的模拟效果(R^(2)=0.67,MAE=118.78头,RMSE=173.92头)。

关键词：稻纵卷叶螟气象条件田间种群发生量机器学习余庆县

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基于GMI资料的近地面降雨率反演

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地球物理学进展 2024年第6期39卷 2116-2125页

作者：王新清吴莹方鑫邹依珂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 河北省邯郸市气象局邯郸056001

降水是全球水循环中的重要过程,降水的时空分布对淡水资源供给、生态系统维持有重要且直接的影响,与台风、洪水和泥石流等自然灾害也存在密切联系.由于不同的微波辐射计在高度、入射角以及微波通道等方面都有差异,需要建立适用于特定仪... 详细信息

降水是全球水循环中的重要过程,降水的时空分布对淡水资源供给、生态系统维持有重要且直接的影响,与台风、洪水和泥石流等自然灾害也存在密切联系.由于不同的微波辐射计在高度、入射角以及微波通道等方面都有差异,需要建立适用于特定仪器的微波陆面近表面降水率反演模型.利用搭载在全球降水观测计划(Global Precipitation Measurement, GPM)卫星上的微波成像仪(GPM Microwave Imager, GMI)一级亮温观测资料和GPM二级联合反演降水数据(2B Combined, 2B CMB),构建以大气散射指数(Scatter Index, SI)和89.0 GHz的极化订正温度(Polarization-Corrected Temperature, PCT)为反演因子的综合指数法(PCT-SI),分别建立升轨和降轨的近地面降雨率反演模型,并进行验证.结果表明,89.0 GHz垂直极化通道的亮温值越低,大气散射指数(SI)越大,近地面降雨率越大;反演模型得到的近地面降雨分布区域和二级产品降水区域基本一致,略微偏大;反演的近地面降雨率与2B CMB产品相比偏小,二者相关系数大于0.6,升轨和降轨模型反演的平均绝对误差分别为1.1460 mm/h和0.7101 mm/h,均方根误差分别为2.4105 mm/h和2.1828 mm/h.本研究比较成功地反演了陆面降雨分布区域及近地面降雨率,可为星载微波成像仪资料估计陆面降雨分布和近地面降雨率提供参考.

关键词： GMI PCT-SI 近地面降雨率反演

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多维异质性视角下大气污染协同治理演化博弈模型研究

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数学的实践与认识 2024年第7期54卷 71-83页

作者：刘霞庞然李梦琪许叶军王修来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 南京信息工程大学管理工程学院江苏南京210044 河海大学商学院江苏南京211100 天津大学管理与经济学部天津300072

区域协同治污打破了传统大气污染治理中主体的同质性假设,对区域环境协同治理带来了新的挑战.基于多维异质性视角,考虑协同主体的污染治理能力,协同偏好,污染溢出率和财政收入四个维度的异质性,运用演化博弈理论,构建区域协同治污演化... 详细信息

区域协同治污打破了传统大气污染治理中主体的同质性假设,对区域环境协同治理带来了新的挑战.基于多维异质性视角,考虑协同主体的污染治理能力,协同偏好,污染溢出率和财政收入四个维度的异质性,运用演化博弈理论,构建区域协同治污演化博弈模型,挖掘区域协同治污主体的策略选择行为演化规律与环境合作动力因素.结果表明:污染治理能力是协同治污合作的关键动力因素;过度差异化的收入,偏好和污染治理能力易导致协同主体间形成“环境竞优”的竞争关系,不利于构建协同互信;环境外部性特征使得主体在协同治污中的利益高度相关,直接影响主体在协同治污过程中的综合收益,进而影响其协同偏好策略选择.最后,通过仿真分析,对多维异质性视角下区域协同治污给出相应的对策建议,以期推动我国区域污染治理走出协同困境,实现正向协同。

关键词：多维异质演化博弈协同治理合作机制

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