检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2022年第6期46卷 1505-1522页

作者：由丽蓉姜继兰陈笑晨马婷婷刘屹岷吴国雄中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG) 北京100029 中国科学院大学北京100049 University of Exeter United Kingdom 福建省气候中心福州350008

本文基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,简称ECMWF)提供的ERA-Interim再分析数据集和FGOALS-f3-L海气耦合模式,分析了1980~2017年梅雨期长江中下游地区对流层大气湿位涡(MPV)的分布特征及其与青藏高原的联系。研究发现,梅雨期湿等熵面在长江中下游地区呈自下而上向北倾斜的分布特征,湿位涡正压项(MPV_(1))和斜压项(MPV_(2))的大值带均沿倾斜的湿等熵面分布在梅雨区上空,且随雨带的北移而北移。对流层中层MPV_(1)和MPV_(2)大值带均分布在梅雨雨带的北侧,而对流层低层MPV_(2)负值带与梅雨雨带近乎重合。这主要是由于入梅前后MPV_(2)的分布结构满足倾斜涡度发展的必要条件,有利于暖湿空气沿湿等熵面上滑,从而导致暖湿空气的垂直涡度显著增强,造成梅雨降水。进一步分析发现MPV_(2)负值带西起青藏高原向东经过江淮地区一直延伸到西北太平洋地区。数值试验结果表明青藏高原大地形条件对MPV~2负值带的形成有重要影响,当去掉高原地形时,长江中下游地区的MPV_(2)负值带显著减弱甚至消失。

关键词：梅雨湿位涡青藏高原

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南黄海-长江口海域溶解氧分布和低氧、酸化特征及其控制因素

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中国环境科学 2021年第3期41卷 1311-1324页

作者：吴林妮韦钦胜冉祥滨孙俊川王保栋自然资源部第一海洋研究所海洋生态环境科学与工程重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能试验室山东青岛266237

基于2019年8月与11月所获取的2个航次的水文、化学和生物资料,重点研究了夏、秋季南黄海和长江口海域溶解氧(DO)分布的时空格局及其与水文动力状况和生物地球化学过程之间的关系,探讨了该海区低氧特征及其对酸化环境的指示.结果表明,研... 详细信息

基于2019年8月与11月所获取的2个航次的水文、化学和生物资料,重点研究了夏、秋季南黄海和长江口海域溶解氧(DO)分布的时空格局及其与水文动力状况和生物地球化学过程之间的关系,探讨了该海区低氧特征及其对酸化环境的指示.结果表明,研究海域内DO含量及分布与流场/水团格局具有良好的对应关系,其中夏季长江口外台湾暖流影响区具有低氧的特征,秋季则在黄海冷水团海域下底层存在一个DO低值区.在上升流影响下,夏季长江口海域的底层低氧水体可抬升至上层水体,低氧水体由长江口海域向东北方向扩展;夏季长江口外下层低氧水体的涌升、黄海冷水团区DO最大值层的抬升均与跃层的抬升趋势基本一致,不仅反应了上升流对DO垂向分布的影响,同时也指示了冷水团边界区和长江口外海域涌升流的存在.此外,夏季长江口外东北部离岸低盐水团区的生物地球化学过程也对局地底层低氧区的形成有重要贡献.在夏季的长江口海域和秋季的黄海冷水团海域存在水体酸化区,其中长江口的酸化区范围与低氧区总体相吻合,秋季黄海冷水团底层酸化区也与DO低值区和冷水团范围基本一致.本研究结果可为南黄海和长江口海域低氧和酸化等生态环境问题的改善提供理论指导.

关键词：溶解氧(DO) 低氧区酸化上升流黄海冷水团长江口

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基于趋势项距平值迭进式方差控制的SBE9plus CTD奇异值剔除方法

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海洋科学进展 2021年第4期39卷 483-491页

作者：于龙孙佳熊学军郭延良自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

针对海洋调查过程中SBE9plus CTD奇异值问题,提出了一种利用趋势项距平值迭进式方差对调查所得的温盐深剖面资料进行奇异值剔除的方法。首先通过EMD(Empirical Mode Decomposition)方法求取最优趋势项进而得到距平;然后根据观测仪器的... 详细信息

针对海洋调查过程中SBE9plus CTD奇异值问题,提出了一种利用趋势项距平值迭进式方差对调查所得的温盐深剖面资料进行奇异值剔除的方法。首先通过EMD(Empirical Mode Decomposition)方法求取最优趋势项进而得到距平;然后根据观测仪器的采样频率和下放速度对距平进行区块分割,通过方差控制识别出奇异值区;接着对每个奇异值区进行逐点判别,再次通过方差控制识别奇异值;最后针对识别出的奇异值,在保证上升过程数据与下降过程数据趋势基本一致且质量可靠的前提下,通过取上升过程相应水层正常数据予以平移替代,从而剔除整个剖面资料中的奇异值。本方法针对SBE9plus CTD剖面资料中的奇异值进行精准识别与靶向剔除,在最大程度保留数据原始特性的前提下,达到一次性尽除奇异值的效果,可为其他高频采样频率的CTD剖面资料奇异值剔除提供参考。

关键词： SBE9plus CTD 奇异值 EMD 趋势项距平迭进式方差

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湿静力能视角下东亚夏季风的爆发和推进

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科学通报 2021年第28期66卷 3744-3756页

作者：王泽毅陈晓龙周天军中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

东亚夏季风雨季爆发和推进对我国农业生产和社会经济有重要的影响,与各区域大气不稳定能量的累积密切相关.湿静力能(moist static energy,MSE)包含了大气主要能量过程,便于从能量守恒和转化的角度理解降水的特征和时间演变.基于欧洲中... 详细信息

东亚夏季风雨季爆发和推进对我国农业生产和社会经济有重要的影响,与各区域大气不稳定能量的累积密切相关.湿静力能(moist static energy,MSE)包含了大气主要能量过程,便于从能量守恒和转化的角度理解降水的特征和时间演变.基于欧洲中期天气预报中心提供的ERA5再分析资料,将4月之后整层积分MSE时间倾向达到最大的候定义为南海、华南、梅雨雨季的爆发候,7月上旬之后整层积分MSE时间倾向达到最大的候定义为华北雨季爆发候.结果表明,该定义可较好地给出雨季爆发时间,与前人研究的爆发时间重合或提前1~2候;通过MSE收支诊断表明,南海雨季爆发(第26候)由纬向湿平流主导;华南夏季风爆发时(第28候),湿焓平流的大值区由暖平流主导;梅雨爆发时(第34候),MSE时间倾向强度最强,由纬向暖平流主导;华北雨季爆发(第39候)与前3个雨季爆发不同,净能量通量的贡献超过湿焓平流,由潜热通量和晴空净短波辐射主导.通过整层积分MSE时间倾向定义东亚夏季风爆发能够为预测和预估季风演变提供清晰的物理图像和统一的理论框架.

关键词：东亚夏季风季节演变雨季爆发湿静力能收支诊断

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生态脆弱区生态系统状态演变分析的若干数学方法

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应用生态学报 2022年第3期33卷 638-647页

作者：孙国栋曾晓东崔明中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 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 北京工业大学理学部北京100124 中国科学院大学北京100049

生态脆弱区往往存在多个生态系统(草原、荒漠和灌木等)共存的现象。由于外部环境和人类活动等因素的影响,生态脆弱区会发生从一种生态系统转变为另一种生态系统的现象,即突变现象。分析生态脆弱区多生态系统共存情况下生态系统的稳定性... 详细信息

生态脆弱区往往存在多个生态系统(草原、荒漠和灌木等)共存的现象。由于外部环境和人类活动等因素的影响,生态脆弱区会发生从一种生态系统转变为另一种生态系统的现象,即突变现象。分析生态脆弱区多生态系统共存情况下生态系统的稳定性对了解生态脆弱区生态系统的变化具有重要意义。本文回顾了目前能够描述生态脆弱区多生态系统的动力系统及其稳定性判别的若干数学方法。基于微分方程的动力系统不仅能够描述均一和非均一的生态系统,而且能够描述林、草和荒漠等多生态系统共存的状态。判别生态脆弱区生态系统稳定性的方法包含3类:第一类是代表人类活动等因素变化的初值扰动引起的生态系统稳定性的分析方法;第二类是代表环境因子(例如降水和温度)等因素变化的模式扰动引起的生态系统稳定性的分析方法;第三类是由初值扰动和模式扰动共同作用引起的生态系统稳定性的分析方法。最后,介绍了应用上述方法分析生态脆弱区多生态系统的稳定性。这些数学理论方法不仅有助于我们了解生态脆弱区生态系统的稳定性,而且也可为生态脆弱区生态系统的突变、预估和管理提供理论指导。

关键词：生态脆弱区多稳态突变稳定性分析方法非线性最优化方法

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基于自然的绿色水生态环境保护方案

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绿色中国 2022年第8期 64-68页

作者：赵阳中国环境科学研究院水环境治理研究室、清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点实验室

习近平总书记在参加今年首都义务植树时深刻指出:森林是水库、钱库、粮库、现在应该再加一个“碳库”。森林和草原对国家生态安全具有基础性、战略性作用,林草兴则生态兴。为此针对我国目前水生态环境状况,要提倡基于自然的水生态环境... 详细信息

习近平总书记在参加今年首都义务植树时深刻指出:森林是水库、钱库、粮库、现在应该再加一个“碳库”。森林和草原对国家生态安全具有基础性、战略性作用,林草兴则生态兴。为此针对我国目前水生态环境状况,要提倡基于自然的水生态环境保护修复;用先进的技术手段进行污水资源化利用;加快森林、草原生态产品价值的转化;“以自然之道,养万物之生”实现中华民族永续发展。

关键词：绿色水生态正渗透技术微生物燃料电池山水林田湖草沙

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热带印度洋和太平洋ISO活动特征的异同

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气候与环境研究 2022年第6期27卷 707-718页

作者：李力锋陈雄李崇银黎鑫杨明浩国防科技大学气象海洋学院长沙410073 中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

基于再分析资料,对比分析了热带印度洋和太平洋地区大气季节内振荡(ISO)活动特征的异同。结果表明:印度洋和西太平洋地区ISO活动中心在4月和10月存在季节性跳跃,并且ISO在西太平洋地区活动中心位置南北跳跃的经向距离较印度洋偏大。ISO... 详细信息

基于再分析资料,对比分析了热带印度洋和太平洋地区大气季节内振荡(ISO)活动特征的异同。结果表明:印度洋和西太平洋地区ISO活动中心在4月和10月存在季节性跳跃,并且ISO在西太平洋地区活动中心位置南北跳跃的经向距离较印度洋偏大。ISO较强的活动中心也是ISO强度年较差较大的地区,并且各个活动中心ISO强度达到最强的时间存在明显的差异。ISO活动存在显著的年际和年代际变化,在20世纪80年代ISO的活动强度和变化趋势都存在一个明显的转折。夏季印度洋和西太平洋地区ISO都存在较强的北传,赤道地区印度洋ISO强度较强,而赤道以外地区西太平洋ISO强度较强;并且ISO在西太平洋地区北传的速度较印度洋偏慢。无论是冬季还是夏季,当ISO活跃于印度洋和西太平洋时,ISO的空间分布和垂直结构特征都有着明显的差异。

关键词：大气季节内振荡活动变化季节性特征

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我国中东部地区城乡(郊)地面O_(3)和VOCs的联合在线观测研究

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环境科学研究 2023年第10期36卷 1857-1869页

作者：王婉高健李红张玉洁车飞朱玉姣薛丽坤刘玥晨吴志军牟玉静徐小娟董薇段玉森周春艳中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 山东大学环境研究院山东青岛266237 北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871 中国科学院生态环境研究中心大气环境与污染控制实验室北京100085 中国科学院大气物理研究所中国生态系统研究网络大气分中心北京100191 上海市环境监测中心国家环境保护长三角区域上海淀山湖科学观测研究站上海200235 生态环境部卫星环境应用中心北京100094

针对快速工业化和城镇化带来的新形势下的环境问题,2021年6−9月国家大气污染防治攻关联合中心同步开展了4组(北京市、保定市、廊坊市和上海市)城乡(郊)臭氧(O_(3))和大气挥发性有机物(VOCs)的在线观测与比对研究.结果表明:①在我国O_(3... 详细信息

针对快速工业化和城镇化带来的新形势下的环境问题,2021年6−9月国家大气污染防治攻关联合中心同步开展了4组(北京市、保定市、廊坊市和上海市)城乡(郊)臭氧(O_(3))和大气挥发性有机物(VOCs)的在线观测与比对研究.结果表明:①在我国O_(3)污染较严重的中东部地区,以往“郊乡地区O_(3)浓度明显高于城区”的O_(3)污染特征正在改变,3个北方城市(北京市、保定市和廊坊市)的城区O_(3)浓度不同程度地高于其邻近的郊乡地区,上海市则呈现城郊趋同的态势.②这4组城乡(郊)之间VOCs浓度差异较小,VOCs组成中均为烷烃占比最高,在3个北方城市(北京市、保定市和廊坊市)其占比在70%左右,而上海市则在60%左右.③对O_(3)生成潜势(OFP)贡献较大的VOCs类别主要为芳香烃和烯烃,对OFP贡献较大的VOCs物种主要为乙烯、间/对-二甲苯、甲苯和异戊二烯等.④O_(3)生成敏感性分析(EKMA曲线)表明,北京市城郊、保定市城乡和上海市城区为VOCs控制区,其他城乡(郊)则呈现VOCs和氮氧化物(NOx)协同控制的特征.我国中东部85个城市中,卫星反演获得的甲醛与二氧化氮柱浓度比值在2018−2021年呈下降趋势,说明我国中东部郊乡地区O_(3)生成敏感性向VOCs控制区转变的现象普遍存在.研究显示,我国中东部地区“O_(3)城乡差异”较以往已发生深刻变化,无论在O_(3)的浓度水平、生成敏感性及其前体物来源和空间分布等方面都呈现出“趋同”之势.

关键词： O_(3)生成敏感性城乡差异 O_(3)生成潜势(OFP) VOCs 我国中东部地区

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基于EMD-NLMS的船舶发动机声信号降噪处理方法

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电子设计工程 2023年第21期31卷 7-12页

作者：叶昱清丁军航叶宁祁官晟青岛大学自动化学院山东青岛266071 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 山东省工业控制技术重点实验室山东青岛266071 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

针对船舶声信号降噪滤波的问题,提出了一种基于经验模态分解-归一最小均方的算法。该方法进行经验模态分解得出噪声分量,将得到的噪声分量作为输入信号进行自适应滤波,通过自适应滤波算法迭代处理得到降噪后的信号分量,并把信号分量叠... 详细信息

针对船舶声信号降噪滤波的问题,提出了一种基于经验模态分解-归一最小均方的算法。该方法进行经验模态分解得出噪声分量,将得到的噪声分量作为输入信号进行自适应滤波,通过自适应滤波算法迭代处理得到降噪后的信号分量,并把信号分量叠加得到最终降噪后的信号。通过对比最小均方算法、归一化最小均方算法、经验模态分解-最小均方算法和经验模态分解-归一最小均方算法对船舶声信号的降噪效果,得出在船舶声信号滤波降噪方面经验模态分解-归一最小均方算法相比于其他三种算法有更好的滤波效果。

关键词：经验模态分解自适应滤波信号降噪船舶声信号

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过去2000年重大火山喷发对全球和中国气候的影响

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中国科学：地球科学 2024年第1期54卷 64-82页

作者：孙炜毅陈德亮闾国年宁亮高超超张人禾王斌刘健虚拟地理环境教育部重点实验室江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京师范大学地理科学学院南京210023 Regional Climate Group Department of Earth SciencesUniversity of GothenburgGothenburg 40530Sweden 浙江大学环境与资源学院杭州310058 复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200438 Department of Atmospheric Sciences and Atmosphere-Ocean Research Center University of Hawaii at ManoaHonoluluHI 96825USA 江苏省大规模复杂系统数值模拟重点实验室南京师范大学数学科学学院南京210023 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋-气候-同位素模拟开放工作室青岛266237

重大火山喷发(MVEs)越来越受到科学界的关注.已有很多工作研究了过去2000年MVEs对气候的影响,但古气候重建资料和气候模拟资料显示的全球和中国气候对MVEs的响应存在较大差异.本文汇总了观测、重建、模拟和同化数据,系统地总结了MVEs的... 详细信息

重大火山喷发(MVEs)越来越受到科学界的关注.已有很多工作研究了过去2000年MVEs对气候的影响,但古气候重建资料和气候模拟资料显示的全球和中国气候对MVEs的响应存在较大差异.本文汇总了观测、重建、模拟和同化数据,系统地总结了MVEs的史实、对气候的影响和机制以及未来的研究方向.主要结论是:过去2000年MVEs密集时期发生在公元530~700、1200~1460和1600~1840年.对温度影响上, MVEs会引起年际-年代际尺度全球和中国的显著降温,但模拟的年际尺度降温幅度明显大于重建结果.对降水影响上,热带MVEs会导致全球季风降水显著减少;在中国区域,长江流域的降水有所增加,但在华北、东北以及青藏高原南部区域,不同数据所反映的结果存在较大差异.频繁的强火山爆发、火山叠加太阳活动极小期、气候系统内部变率叠加火山的作用都可能引起北半球季风区和中国东部的年代际干旱事件.在机制上, MVEs既通过直接辐射效应影响气候,也通过调制气候系统内部变率来间接影响气候,如火山喷发会影响厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和大西洋多年代际振荡(AMO)的变化.然而, MVEs调制ENSO和AMO等气候系统内部变率模态的相位、振幅、周期和机理尚存在争议,这会加大重建-模拟之间的差异.此外,其他的气候系统内部变率、火山强迫重建的不确定性、气候模式的不确定性以及气候背景等也可能导致重建–模拟结果的分歧.

关键词：重大火山喷发气候变率影响机理过去2000年气候系统内部变率

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