检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2024年第3期48卷 893-905页

作者：季凌潇鲍艳松温渊李欢丁佳丽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 上海卫星工程研究所上海200240 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所绵阳621000

为评价星载激光测风雷达产品资料同化对台风预报的影响,以2020年台风“黑格比”和2019年台风“利奇马”为例,选用Aeolus卫星的水平径向风速产品,开展星载激光测风雷达资料同化及其对台风预报影响研究。首先基于ERA5再分析资料对Aeolus... 详细信息

为评价星载激光测风雷达产品资料同化对台风预报的影响,以2020年台风“黑格比”和2019年台风“利奇马”为例,选用Aeolus卫星的水平径向风速产品,开展星载激光测风雷达资料同化及其对台风预报影响研究。首先基于ERA5再分析资料对Aeolus产品进行统计检验和偏差订正,并统计各高度层观测背景差的均方差作为观测误差用于同化试验。然后通过WRFDA(Weather Research and Forecast Model Data Assimilation)模式同化Aeolus产品并利用WRF(Weather Research and Forecast Model)模式开展预报试验。试验结果表明,Aeolus产品精度较高,统计所得各层观测误差在3~5 m s^(-1)范围且随高度的升高而增大,订正后资料满足三维变分同化无偏假设;在台风“黑格比”和“利奇马”期间同化该产品能使模式具备更加合理的环流形势,能够有效提高对台风“黑格比”和“利奇马”路径及强度的预报效果。

关键词： Aeolus卫星水平径向风速资料同化台风预报

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孕穗至成熟期水稻冠层温度和土温水温的模拟

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江苏农业科学 2022年第13期50卷 187-199页

作者：赵子皓江晓东杨沈斌江苏省农业气象重点实验室/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/南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044

冠层温度以及土温、水温会对作物生长发育产生一定影响,在作物的各项生理中起到重要作用。为了建立水稻5 cm土温(简称土温)和水温以及30、60、90 cm冠层温度模拟模型,于2019年水稻生长季在南京信息工程大学展开水稻大田分播期试验,选用... 详细信息

冠层温度以及土温、水温会对作物生长发育产生一定影响,在作物的各项生理中起到重要作用。为了建立水稻5 cm土温(简称土温)和水温以及30、60、90 cm冠层温度模拟模型,于2019年水稻生长季在南京信息工程大学展开水稻大田分播期试验,选用环境温度、风速以及株高、叶面积指数等水稻表型参数,区分晴天、多云、雨天不同天气条件,利用线性回归模型、反向传播(BP)神经网络模型、支持向量机(SVM)模型等方法对稻田各层温度进行模拟。结果显示,线性回归模型和BP神经网络模型对各层温度模拟的误差较大。SVM模型对各层温度模拟的最为准确,晴天90 cm冠层温度模拟的误差最大,绝对误差为1.29℃,多云天气土温模拟误差最小,绝对误差为0.09℃。SVM模型在不同天气条件下对各层温度模拟的误差都较小,模型适用性较好。

关键词：水稻环境温度冠层温度 BP神经网络 SVM模型温度模拟模型

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大气CO_(2)浓度缓增对冬小麦土壤呼吸的影响

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2023年第6期15卷 758-766页

作者：韦兆伟殷楠商东耀刘超伍翥嵘胡正华李琪陈书涛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 河南省气象科学研究所/中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003

为研究大气CO_(2)浓度缓增对冬小麦(Triticum aestivum)土壤呼吸的影响,基于开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,在2017—2019年开展了两季冬小麦CO_(2)浓度缓增试验.每季试验在背景大气CO_(2)浓度基础上(CK,对照),均设置了CO_(2)... 详细信息

为研究大气CO_(2)浓度缓增对冬小麦(Triticum aestivum)土壤呼吸的影响,基于开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,在2017—2019年开展了两季冬小麦CO_(2)浓度缓增试验.每季试验在背景大气CO_(2)浓度基础上(CK,对照),均设置了CO_(2)浓度缓增处理(C_(80)和C_(120),即从2016年起逐年增加40μmol·mol^(-1),至2017—2018年和2018—2019年冬小麦生长季CO_(2)浓度分别为CK+80μmol·mol^(-1)和CK+120μmol·mol^(-1)).采用静态暗箱-气相色谱法测定土壤呼吸速率.结果表明:CO_(2)浓度缓增没有显著改变土壤呼吸的季节变化规律,但是会显著影响冬小麦旺盛生长期的土壤呼吸速率.在2018—2019年冬小麦抽穗-扬花期,C_(120)处理使土壤呼吸速率显著增加50.2%(P=0.008),且使得生长季土壤碳排放显著增加25.9%(P=0.044),而在2017—2018年冬小麦生长季,与CK相比,C_(80)处理对土壤呼吸没有显著影响.土壤呼吸与土壤温度呈指数正相关,与CK相比,CO_(2)浓度缓增降低了土壤呼吸对温度的敏感性.研究表明,CO_(2)浓度缓增120μmol·mol^(-1)增加了冬小麦生长季土壤碳排放.

关键词：开顶式气室 CO_(2)浓度冬小麦土壤呼吸碳排放

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基于LSTM和先验知识的高速公路路面温度预报

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应用气象学报 2024年第1期35卷 68-79页

作者：熊国玉祖繁包云轩王可心南京信息工程大学气象灾害预报预警和评估协同创新中心南京210044 中国气象局交通气象重点开放实验室/南京气象科技创新研究院南京210009 无锡学院江苏省物联网设备超融合应用与安全工程研究中心无锡214105

为了精准预报高速公路路面温度,为车辆安全行驶提供气象保障,采用2019—2022年南京市绕城高速公路上9个交通气象站及ERA5-land再分析数据,通过构建时间序列特征工程、引入物理机制相关数据两类方法结合先验知识,运用长短期记忆神经网络... 详细信息

为了精准预报高速公路路面温度,为车辆安全行驶提供气象保障,采用2019—2022年南京市绕城高速公路上9个交通气象站及ERA5-land再分析数据,通过构建时间序列特征工程、引入物理机制相关数据两类方法结合先验知识,运用长短期记忆神经网络模型建立研究区域内4个交通气象站未来3 h逐10 min路面温度多步预报模型并进行验证;在此基础上,将已建立的模型应用于其他交通气象站,探究模型的适用性。结果表明:结合先验知识后,模型预报性能明显提高,准确率在85%以上,且随着预报时效的延长,性能提升更为明显,准确率最高提升36%;模型能较为准确地预报路面极端低温发生的时间和极值,且在预报时效较短时对路面极端高温的预报也具有一定参考价值;利用已建立的模型对其他交通气象站的路面温度进行预报时,准确率在62%以上,在预报时效较短时效果较好,准确率在80%以上,且交通气象站所处的下垫面背景类型对模型的选择起关键作用。

关键词：高速公路路面温度长短期记忆神经网络先验知识多步预报模型

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保山烟区降水及其干旱风险性评价区划

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中国农学通报 2024年第11期40卷 112-120页

作者：钟燕华景元书魏远李维韬吉梦宇气象灾害预报预警与评估协同创新中心/南京信息工程大学应用气象学院南京210044 南京信息工程大学自动化学院南京210044 保山市气象局云南保山678000

以保山各县区2015—2020年11个烤烟气象站点的逐日降水量和气温数据为基础资料,对云南保山烤烟生长发育过程中降雨风险指标及其时空分布特征进行分析,并构建干旱危险性评价模型,旨在为保山烤烟安全生产及风险防范策略制定提供依据。结... 详细信息

以保山各县区2015—2020年11个烤烟气象站点的逐日降水量和气温数据为基础资料,对云南保山烤烟生长发育过程中降雨风险指标及其时空分布特征进行分析,并构建干旱危险性评价模型,旨在为保山烤烟安全生产及风险防范策略制定提供依据。结合地理信息系统软件ArcGis和气候倾向率、趋势系数等相关数理统计方法分析保山烟区降水和干旱风险的时空分布特征。采用层次分析法和干旱危险性评价模型,借助GIS平台实现保山烟区的干旱灾害危险性评价区划。结果表明:洪涝高风险地区主要集中在保山西部的龙陵和腾冲地区,龙陵年降水量在1060~1865.6 mm,腾冲年降水量在804~1348.5 mm,均大于烤烟正常需水量的2倍,其中腾冲猴桥地区气候倾向率最大,通过了0.01显著性检验,逐年上升趋势十分显著。烤烟旺长期干旱风险主要发生在保山中部和东部。施甸旧城和隆阳区附近的干旱风险最高,达到严重风险以上;保山中部和东部大部分地区干旱危险性风险都在中等风险以下,利于烤烟种植。本文研究阐明了保山烟区的水分气候条件对烤烟种植的重要影响,有利于保山地区烤烟优质生产及当地政府气象防灾减灾策略制定。

关键词：保山烤烟降雨干旱风险性区划评价

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大气风温湿垂直观测网资料快速更新混合同化试验研究

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大气科学学报 2024年第1期47卷 80-94页

作者：顾英杰范水勇成巍鲍艳松李叶飞温渊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/大气物理学院江苏南京210044 中国气象局北京城市气象研究院北京100081 北京应用气象研究所北京100029 上海卫星工程研究所上海200240

基于WRF预报模式、WRFDA Hybrid集合变分同化系统和ETKF方法,构建了面向城市气象观测网数据的快速更新混合同化系统。针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料数据同化,开展了静态背景误差调整因子(特征长度尺度因子和方差... 详细信息

基于WRF预报模式、WRFDA Hybrid集合变分同化系统和ETKF方法,构建了面向城市气象观测网数据的快速更新混合同化系统。针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料数据同化,开展了静态背景误差调整因子(特征长度尺度因子和方差因子)、局地化距离和集合权重系数4个重要参数敏感性试验研究。试验结果表明:当温度、相对湿度、u风和v风的特征长度尺度因子和方差因子分别调整为0.7/1.0、1.0/1.0、0.7/1.0和0.7/1.0,局地化距离和集合权重系数分别调整为11.2 km和0.5时,快速更新混合同化系统的分析场均方根误差最小。为对比三种常用同化方案,开展了默认参数混合同化、最优参数混合同化、三维变分同化对比试验,试验结果表明:在针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料的快速更新同化预报试验中,混合同化方案表现优于三维变分,同时相对于默认参数混合同化方案,最优参数混合同化方案的风场、温度及湿度的分析场和预报场得到了进一步改善:风温湿的分析场均方根误差分别最大降低了13%、19%和5%,12~24 h预报场的均方根误差分别最大降低了2%、12%和5%。

关键词：快速更新同化集合变分同化静态背景误差调整因子

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1982—2020年安徽省净生态系统生产力时空格局变化及其成因

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生态学报 2023年第17期43卷 7237-7251页

作者：华朗钦张方敏翁升恒卢燕宇南京信息工程大学应用气象学院气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室南京210044 福建省气象科学研究所福州350007 安徽省气象局气象科学研究所大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031

净生态系统生产力(NEP)是定量描述陆地生态系统与大气之间碳交换的重要指标。明确区域尺度NEP的时空格局及主导因子,有助于增强对区域碳循环变化机制的认知。基于BEPS(Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模型模拟结果,评估了安徽... 详细信息

净生态系统生产力(NEP)是定量描述陆地生态系统与大气之间碳交换的重要指标。明确区域尺度NEP的时空格局及主导因子,有助于增强对区域碳循环变化机制的认知。基于BEPS(Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模型模拟结果,评估了安徽省1982-2020年NEP时空格局,分析了安徽省NEP对主要环境植被因子的敏感性,并借助通径分析和贡献率分析探究了影响安徽省NEP时空变化的驱动因子。结果表明:(1)1982-2020年,安徽省多年年均NEP为651.14 gC/m^(2),线性趋势变化率为1.10 gC m^(-2)a^(-1),总体呈显著增加趋势(P<0.01)。在空间上,NEP表现为"南北部较高、中部较低"的分布,显著增加(P<0.05)的区域占52.77%,主要分布在北部和南部,显著减小(P<0.05)的区域占7.11%,主要分布在西部和东南部。NEP重心有显著的北移趋势(P<0.01)。(2)NEP对大气CO_(2)浓度变化最为敏感,对降水变化最不敏感。时间上,NEP对叶面积指数(LAI)(P<0.01)、CO_(2)(P<0.01)和饱和水汽压差(VPD)(P<0.05)的敏感性变化显著增强,对总辐射的敏感性变化显著减弱(P<0.01),对气温和降水的敏感性变化不显著(P>0.05)。空间上,NEP对各因子的敏感性有地区差异性。(3)所选环境植被因子综合解释了NEP 79%的时空变化。LAI与CO_(2)是安徽省NEP时空变化的主导因子,为正贡献,气候因子为次主导因子,为负贡献。空间上,LAI为主导因子的地区主要分布在安徽省北部、中西部的大部分地区,占49.65%,CO_(2)为主导因子的地区主要分布在安徽省西北部与东南部的大部分地区,占44.54%。

关键词：净生态系统生产力(NEP) 碳汇时空变化归因分析贡献率安徽省

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不同播期粳稻稻田甲烷排放及综合效益研究

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生态环境学报 2021年第7期30卷 1436-1446页

作者：党慧慧刘超伍翥嵘王圆媛胡正华李琪陈书涛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/应用气象学院江苏南京210044

为研究播期对稻田甲烷(CH4)排放及其综合效益的影响,以优选最佳播期实现水稻丰产和稻田CH4减排,于2019、2020年以粳稻(南粳9108)为试验材料,开展了分期播种试验。试验设两个不同播期,延期播种(Ⅱ期)的播种和移栽时间均比对照(Ⅰ期)延迟... 详细信息

为研究播期对稻田甲烷(CH4)排放及其综合效益的影响,以优选最佳播期实现水稻丰产和稻田CH4减排,于2019、2020年以粳稻(南粳9108)为试验材料,开展了分期播种试验。试验设两个不同播期,延期播种(Ⅱ期)的播种和移栽时间均比对照(Ⅰ期)延迟了10 d。采用透明箱-高精度气体分析仪观测CH4通量;在水稻关键生育期,取水稻根际土测定土壤理化性质及酶活性;收获时进行水稻测产;根据产出与投入的差值计算水稻产量经济效益,进而计算基于CH4减排的水稻生产综合效益。结果表明,2019、2020年水稻生长季,Ⅰ期和Ⅱ期稻田CH4排放通量季节变化趋势一致,均呈逐渐增长,达到峰值后再下降趋势。2019、2020年的稻田CH4累积排放量,Ⅱ期比Ⅰ期分别减小了15.4%(P=0.006)和26.3%(P=0.160)。Ⅰ期和Ⅱ期的稻田CH4排放通量与土壤DOC含量、NO_(3)–-N含量、土壤转化酶和脲酶活性均呈正相关关系,与土壤NH4+-N含量呈负相关关系。2019、2020年,Ⅱ期的水稻产量比Ⅰ期分别降低了17.9%(P=0.004)和40.2%(P=0.000),Ⅱ期水稻生产综合效益比Ⅰ期分别减小了40.2%(P=0.000)和60.0%(P=0.000)。研究表明,延期播种10 d降低了粳稻稻田CH4排放,同时也降低了水稻产量和水稻生产综合效益。

关键词：稻田 CH4排放播期产量综合效益

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夜间增温品种混栽对稻田土壤CH_(4)和N_(2)O排放的影响

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生态学报 2021年第2期41卷 553-564页

作者：杨蕙琳娄运生刘燕周东雪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 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044

夜间增温幅度大于白天是气候变暖主要特征之一。夜间增温对水稻生产及CH_(4)和N_(2)O排放的影响备受关注。品种混栽可提高水稻产量,增强水稻植株抗性。增温或混栽单因子对稻田CH_(4)和N_(2)O排放影响已有报道,但二者耦合如何影响水稻生... 详细信息

夜间增温幅度大于白天是气候变暖主要特征之一。夜间增温对水稻生产及CH_(4)和N_(2)O排放的影响备受关注。品种混栽可提高水稻产量,增强水稻植株抗性。增温或混栽单因子对稻田CH_(4)和N_(2)O排放影响已有报道,但二者耦合如何影响水稻生产及稻田CH_(4)和N_(2)O排放,尚不清楚。采用2因素随机区组设计,通过田间试验研究了夜间增温下品种混栽对水稻产量、CH_(4)和N_(2)O综合增温潜势和排放强度的影响。夜间增温设2水平,即对照(CK,control)和增温(NW,nighttime warming);品种混栽设2水平,即混作(I,intercropping),单作(M,monocropping),混栽处理将主栽品种(超级稻南粳9108)与次栽品种(杂交稻深两优884)以3:1的比例种植。水稻生长期用铝箔反射膜覆盖水稻冠层进行被动式夜间增温试验(19:00—6:00)。结果表明,夜间增温或品种混栽均显著降低水稻植株分蘖数和生物量。品种混栽显著提高水稻产量,而夜间增温则显著降低产量。品种混栽可缓解夜间增温对水稻产量的抑制作用。夜间增温下品种混栽处理稻田CH_(4)累计排放量在分蘖期、拔节—孕穗期、抽穗—扬花期和灌浆—成熟期比单作对照分别高55.32%、45.89%、43.49和125.82%。夜间增温下品种混栽处理稻田N_(2)O累计排放量在分蘖期、拔节—孕穗期和抽穗—扬花期分别比单作对照高64.44%、46.26%和42.07%。研究认为,夜间增温下品种混栽显著提高稻田CH_(4)和N_(2)O排放通量和累积排放量,显著增加综合增温潜势(GWP)和排放强度(GHGI)。

关键词：品种混栽夜间增温水稻甲烷氧化亚氮排放通量

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基于雷达估测降雨及WRF-Hydro模型的典型山洪模拟研究

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高原气象 2024年第1期43卷 254-263页

作者：胡迎春陈耀登高玉芳彭涛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/应用气象学院江苏南京210044 中国气象局武汉暴雨研究所中国气象局流域强降水重点开放实验室/暴雨监测预警湖北省重点试验室湖北武汉430205 三峡国家气候观象台湖北宜昌443099

受复杂地形与基础气象水文资料缺乏限制,山区小尺度流域的水文预警预报技术较为薄弱,利用高分辨率雷达观测资料驱动分布式水文模型是提高山区小流域洪水预报性能的有效途径之一。本文以位于重庆中部的山区小流域二河流域为研究区域,开... 详细信息

受复杂地形与基础气象水文资料缺乏限制,山区小尺度流域的水文预警预报技术较为薄弱,利用高分辨率雷达观测资料驱动分布式水文模型是提高山区小流域洪水预报性能的有效途径之一。本文以位于重庆中部的山区小流域二河流域为研究区域,开展基于雷达估测降雨数据的WRF-Hydro模型在山区小流域的山洪模拟研究,以评估雷达估测降雨的水文应用效果和WRF-Hydro模型在山区小流域的适用性。选取流域内典型的暴雨洪水过程,利用S波段的多普勒天气雷达的估测降雨数据驱动WRF-Hydro模型,并结合新安江模型进一步对比分析模拟效果。研究结果表明:(1)在二河流域,采用雷达估测降雨数据驱动WRF-Hydro模型,可以较好地模拟洪水过程、洪水流量以及峰现时间,纳什效率系数高于0.65,克林-古普塔效率系数高于0.50,相关系数高于0.85。(2)将WRF-Hydro模型与新安江模型进行比较分析,在二河流域,WRF-Hydro模型的模拟效果优于新安江模型,纳什系数差值0.03,相关系数差值为0.04,进一步表明WRF-Hydro模型在山区小流域较优的洪水模拟性能。总体而言,基于雷达估测降雨数据的WRF-Hydro模型在二河流域表现出了良好的模拟洪水的性能,可进一步在类似小尺度山区流域进行应用研究。

关键词： WRF-Hydro模型山区小流域雷达估测降雨洪水预报新安江模型

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