检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学学会2023年科学技术年会

作者：陈熠池素贞王亚茹叶春翔林伟立中央民族大学生命与环境科学学院民族地区生态环境国家民委重点实验室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实验室

O生成速率的模拟计算或直接测量有助于区分局地O光化学生成与输送的贡献,以及判断O生成对VOCs和NOx变化的敏感性,从而为O污染控制策略的制定提供科学的依据。本文综述了臭氧生成速率（OPR）的计算方法,包括基于模式计算和直接测量法,重... 详细信息

O生成速率的模拟计算或直接测量有助于区分局地O光化学生成与输送的贡献,以及判断O生成对VOCs和NOx变化的敏感性,从而为O污染控制策略的制定提供科学的依据。本文综述了臭氧生成速率（OPR）的计算方法,包括基于模式计算和直接测量法,重点对影响OPR原位直接测量准确性的因素进行分析和总结,希望对OPR的准确计算和测量提供有益的思路。OPR的模式计算需要准确的自由基浓度,后者测量的挑战性和模拟误差大大影响OPR的准确性。直接测量原理简单明了,测量系统在不断地发展完善,并得益于先进的Ox测量技术的加持。然而,要获得准确的OPR值,测量系统腔室内O和NO等摄取的定量影响需要进一步确认,定量光致臭氧损失和湿度变化的影响可有效校正OPR的测量结果和减少不确定性。

关键词： O3生成速率模拟计算直接测量壁损失

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CMIP6模式水平分辨率对模拟我国西南地区夏季极端降水的影响评估

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高原气象 2021年第6期40卷 1470-1483页

作者：黄子立吴小飞毛江玉成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室气候与环境变化联合实验室四川成都610225 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

我国西南地区的地形地貌非常复杂,当前的气候模式对该地区降水状况特别是极端降水的模拟技巧是比较低的。本文基于台站和卫星观测的逐日降水资料以及欧洲中心第五代再分析(ERA5)降水资料,通过与CMIP6高分辨率模式比较计划(HighResMIP)中... 详细信息

我国西南地区的地形地貌非常复杂,当前的气候模式对该地区降水状况特别是极端降水的模拟技巧是比较低的。本文基于台站和卫星观测的逐日降水资料以及欧洲中心第五代再分析(ERA5)降水资料,通过与CMIP6高分辨率模式比较计划(HighResMIP)中的12个模式高、低分辨率模拟结果的对比分析,评估了当前气候模式对西南地区夏季降水的模拟性能特别是模式水平分辨率对极端降水模拟的影响。结果表明:(1)在夏季降水气候态方面,各HighResMIP模式模拟与台站观测之间的空间相关系数均超过0.75,总体性能较CMIP5有明显提升,但仍有超过半数模式明显低估了四川盆地降水。模式分辨率提高使横断山脉地形陡峭区的降水空间分布和强度更接近观测和ERA5资料,但对四川盆地降水的改进效果不佳。(2)在夏季极端降水方面,HighResMIP模式对极端降水频率和强度模拟差异较大。CNRM-CM6、FGOALS-f3、GFDL和HadGEM-GC31等4个模式对极端降水的各项指标模拟总体较好,但受气候态模拟偏差影响,前三者模拟的极端降水在四川盆地偏弱,而HadGEM-GC31在广西明显偏强。ECMWF-IFS、EC-Earth3P、IPSL-CM6A、MPI-ESM1-2和MRI-AGCM3-2等5个模式中极端降水发生频率明显偏低。提高分辨率可以一定程度改进降水强度的模拟,主要体现在提高地形陡峭区的降水强度,但对地形平坦区如四川盆地降水强度改进不大。

关键词：西南地区 CMIP6 高分辨率模式比较计划水平分辨率极端降水

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海洋环流模式NEMO的代码现代化

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海洋科学进展 2021年第1期39卷 62-72页

作者：周生昌刘卫国宋振亚杨晓丹山东大学软件学院山东济南250101 自然资源部第一海洋研究所山东青岛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 海洋环境科学和数值模拟自然资源部重点实验室山东青岛266061

海洋数值模式是精准海洋环境预报的核心手段。随着计算分辨率的不断提高,海洋数值模式对计算性能的要求也越来越高。为了提高模式计算性能,充分发挥现代计算机的特点,选取海洋环流模式NEMO开展了代码现代化优化方案在海洋环流模式中的... 详细信息

海洋数值模式是精准海洋环境预报的核心手段。随着计算分辨率的不断提高,海洋数值模式对计算性能的要求也越来越高。为了提高模式计算性能,充分发挥现代计算机的特点,选取海洋环流模式NEMO开展了代码现代化优化方案在海洋环流模式中的应用研究。首先使用Intel性能分析工具对模式的计算性能进行了分析;随后,针对热点函数,开展了编译选项优化、标量串行代码优化、SIMD优化、内存带宽优化以及多进程扩展。结果显示:经过以上优化步骤,在不增加任何硬件成本的前提下,模式整体性能可提升31%,且在多进程下表现出了较好的负载均衡性。这表明,本研究采用的优化策略是一种切实可行的方法。在此基础上,进一步对代码现代化过程中出现的显著影响计算效率的问题,如大量指针的使用阻止矢量化、循环嵌套过多、内存带宽占用过高等,开展了分析和讨论,为未来模式的设计和改进提供了参考和建议。

关键词：代码现代化海洋环流模式 NEMO Intel性能分析工具 SIMD

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1979—2017年北极陆地气候变化趋势

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资源科学 2021年第6期43卷 1260-1274页

作者：陈晓龙王平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 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

北极地区是受全球变暖影响最为显著的地区之一。北极升温速率超过全球平均速率的2倍,这一“极地放大现象”和海冰的快速消融不仅造成当地环境的剧烈变化,还深刻影响着中纬度的天气和气候系统。深入理解气候长期趋势的季节和地理分布特征... 详细信息

北极地区是受全球变暖影响最为显著的地区之一。北极升温速率超过全球平均速率的2倍,这一“极地放大现象”和海冰的快速消融不仅造成当地环境的剧烈变化,还深刻影响着中纬度的天气和气候系统。深入理解气候长期趋势的季节和地理分布特征,有助于应对北极气候变化及其影响,并为未来开发北极资源服务。考虑到北极地区观测台站稀疏带来的不确定性,本文利用多套格点化的观测分析和ERA-Interim再分析资料,结合线性趋势分析,研究了1979—2017年60°N以北陆地地表温度、降水、气温日较差、年较差及相关极端气候指标的变化趋势。结果显示:①各资料中气温变化的一致性很高,但对于降水在2008年之后的变化,不同资料差异较大,可能是金融危机下可用台站数量急剧下降造成的。②ERA-Interim再分析资料能够很好地再现北极陆地温度和降水的整体增加趋势,变化速率分别约(0.57±0.07)℃/10 a和(0.10±0.05)mm/d/100 a。春、秋、冬季升温趋势强,而夏季升温趋势较弱。北冰洋沿岸地区升温速率最大,局地可超过1.0℃/10 a。③降水的增加趋势在秋季最大。西伯利亚降水的增加与局地升温有很好的对应关系,其中秋季西伯利亚东部平均和极端降水的增加趋势可达热力学约束的8%/K。④夏季气温日较差没有显著的变化趋势,春季阿拉斯加和加拿大北部地区的气温日较差呈显著增大趋势,其他区域则以减小趋势为主。气温年较差在北欧、阿拉斯加和加拿大北部呈减小趋势,在西伯利亚西部和东部呈增加趋势。无论冬夏,温度最小值的升高趋势比最大值更显著;冬季温度最小值的升高趋势比夏季更显著。研究表明,地表升温是北极陆地局地降水增加的重要驱动因素,不同区域降水变化的差异则可能与环流变化有关;观测台站数量的减少对降水趋势的监测有显著影响;ERA-Interim可作为北极地区观测分析资料的重要补充,特别在台站稀疏地区和台站数量减少的时段,ERA-Interim可提供一致和可信的气候变化信息。

关键词：北极陆地线性趋势地表气温降水气温日较差气温年较差极端气候指标

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2003-2019年新疆气溶胶光学厚度时空变化特征

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干旱区地理 2022年第2期45卷 346-358页

作者：于志翔李霞于晓晶郑宇毛列尼·阿依提看李淑婷王楠中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 乌鲁木齐气象卫星地面站新疆乌鲁木齐830011 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 中国科学院大学北京100049 中国气象科学院大气成分和环境气象研究所北京100081

基于2003—2019年MODIS AquaAerosolL2反演的新疆大气气溶胶光学厚度(Aerosol opt⁃ical depth,AOD)产品,选取中国气象局大气气溶胶光学特性观测网(Chinese aerosolopticalproperty network,CAOPNET)乌鲁木齐地面观测站点CE-318太阳光度计观测数据与MODIS AOD数据进行对比验证,通过Spearman秩相关检验,研究近17 a新疆AOD的年均值变化,并提取14个AOD高值区,以分析其逐年线性变化趋势,最后得到近17 a新疆AOD的时空变化特征。结果表明:(1)MO⁃DIS AOD与CAOPNET AOD两者具有良好的相关性,相关系数(r)为0.6381,符合期望误差(Expect⁃ed error,EE)的数据占65%,MODIS AOD产品与CAOPNET AOD数据对比表明,MODIS AOD产品在新疆反演精度较高。(2)2003—2019年新疆AOD分布地域差异明显,南疆地区均值明显高于北疆地区。第一高值区位于南疆塔里木盆地,其边缘地带年均值超过0.6,第二高值区位于天山北坡经济带,年均值超过0.3。2003—2019年,新疆除石河子和乌昌地区AOD呈现显著上升以外,大部分地区AOD年变化趋势不明显。(3)2003—2019年新疆四季AOD差异非常显著,总体表现为春季>夏季>冬季>秋季。南疆地区四季AOD均值变化比北疆地区大。(4)新疆AOD月均值范围为0.11~0.51,整体呈1—4月逐月增加,5—12月逐月下降的“单峰型”变化特征,4月AOD月均值达到峰值,12月AOD月均值最小。本研究结果可为新疆大气环境治理和未来污染防治提供一定的科学依据。

关键词： MODIS 气溶胶光学厚度太阳光度计分布特征变化趋势

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海洋内孤立波预警监测识别技术及其在流花16-2油田群开发中的应用

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海洋工程 2021年第2期39卷 162-170页

作者：王火平陈亮郭延良曹柳忠胡筱敏熊学军中海石油(中国)有限公司深圳分公司深水工程建设中心广东深圳518067 自然资源部第一海洋研究所海洋环境与数值模拟研究室山东青岛266061 海洋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

我国南海内孤立波发生频繁,由于其振幅大、流速强、能量集中等特点,已成为深海油气开发海上安装工程必须考虑的重大风险之一。依托现场守护船,提出一种内波流结构单体式监测、识别技术,采用KdV方程实现内波流预警,并成功应用于流花16-2... 详细信息

我国南海内孤立波发生频繁,由于其振幅大、流速强、能量集中等特点,已成为深海油气开发海上安装工程必须考虑的重大风险之一。依托现场守护船,提出一种内波流结构单体式监测、识别技术,采用KdV方程实现内波流预警,并成功应用于流花16-2油田群开发项目海管管线终端(PLET)安装、浮式生产储卸油装置(FPSO)锚系及水下管缆回接、空气潜水等高风险作业的内波流预警安全保障中,同时基于此次内波流预警监测结果对该海域的内波生成源和生成机制进行了探讨。应用期间采用该技术共监测、识别并发布内波预警450次。应用结果表明,约93%的内波预警时刻误差在10 min以内,平均误差为±3.90 min。统计分析结果表明,该海域的内孤立波主要来源于巴士海峡而非局地的潮地相互作用,大致可以分为两类:一类是直接产生于巴士海峡,西传至该海域;另一类是局地产生,主要是由巴士海峡产生的内波西传至陆坡浅化分裂生成或是由巴士海峡产生的内潮西传至陆坡由于非线性变陡机制产生。该内波流监测技术在流花16-2油田群开发项目的成功应用,可为南海其他类似项目提供直接的借鉴。

关键词：南海内孤立波内波流预警 KdV方程油气开发工程应用

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安徽省淮南森林冠层辐射传输过程的特征

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大气科学 2021年第1期45卷 205-216页

作者：戴秋丹郭振海孙菽芬肖霞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 中国科学院大气物理研究所公共技术服务中心北京100029

本文利用淮南森林观测站2018年7月1日至2019年6月30日冠层辐射观测,分析了淮南栎树森林下垫面冠层内外辐射变化特征。结果表明:(1)从春季到夏季,栎树冠层之上向下的太阳短波辐射增加,到冬季逐渐减少。从早春开始,由于叶片生长增多,冠层... 详细信息

本文利用淮南森林观测站2018年7月1日至2019年6月30日冠层辐射观测,分析了淮南栎树森林下垫面冠层内外辐射变化特征。结果表明:(1)从春季到夏季,栎树冠层之上向下的太阳短波辐射增加,到冬季逐渐减少。从早春开始,由于叶片生长增多,冠层中间和冠层之下向下的太阳短波辐射下降,从秋季到冬季树叶凋落,其向下的太阳辐射增加,与冠层之上的变化趋势相反;对于向上的短波辐射,无论冠层之上、冠层中间还是冠层之下,随季节的变化都与向下的短波辐射相似,只是数值小很多。(2)冠层之上、冠层中间和冠层之下向下的长波辐射,随时间的变化从春季逐渐开始增大至夏季达到最大,随后逐渐减小并在冬季达到最小;就空间变化而言,冠层中间和冠层之下向下的长波辐射值比冠层之上的辐射值高,使得冠层对长波辐射的振幅增大,晴空条件最高可达1.3倍。(3)淮南森林区冠层之上(距地面25 m)年平均反照率为0.14,比中国北方地区(35°N)温带季风气候区(混交林为主)反照率的整体水平低0.01,表明淮南的森林茂密、灌丛更多些。(4)冠层上部分和整层的短波辐射透射率主要受叶片的影响。夏季,冠层的短波透射率平均为0.1。到了冬天,叶子凋落,透射率增加并趋于一个平稳的波动。冠层的短波辐射吸收率在夏季最高,秋季逐渐降低,随着叶子凋落在冬季迅速减小,趋于一常值。

关键词：太阳辐射短波辐射森林冠层辐射传输反照率

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南海北部声散射季节变化

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海岸工程 2022年第2期41卷 144-152页

作者：高爽杨光兵熊学军中海石油(中国)有限公司深圳分公司深水工程建设中心广东深圳518067 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

声散射是重要的声学现象,海洋水体产生的高频声散射信号既可用于开展多种目的的声学海洋学研究,也可能对水下声学设备产生干扰,而海洋水体背景声散射具有显著的时空变异特征,因此针对特定海区开展声散射时变观测具有重要意义。本文利用... 详细信息

声散射是重要的声学现象,海洋水体产生的高频声散射信号既可用于开展多种目的的声学海洋学研究,也可能对水下声学设备产生干扰,而海洋水体背景声散射具有显著的时空变异特征,因此针对特定海区开展声散射时变观测具有重要意义。本文利用在南海北部布放的锚系系统所搭载的声学多普勒流速剖面仪,获取了覆盖4个季节的累计约80 d的声散射数据,数据包括75 kHz和300 kHz两个频段,观测水深几乎覆盖了从海面到约600 m水深的整个水体。结果表明,水体在垂向上分布着上散射层和深散射层2个主要散射层。上散射层分布深度在冬夏较浅,位于约100 m以浅,在春秋较深,位于约200 m以浅;深散射层分布深度同样为冬季最浅,位于约300 m以深,但夏季则最深,位于约400 m以深。因此,两散射层的距离在夏季最远,在春秋最近。2个散射层的声散射强度(Sv)同样具有明显的季节变化,上散射层散射强度夏秋较强而春冬较弱,深散射层则正好相反。

关键词：声散射南海北部 ADCP 浮游动物

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面向人与自然和谐共生的城市生态环境治理路径及案例研究

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环境保护 2024年第14期52卷 57-60页

作者：贾紫牧刘毓赟孙世达尚英男薄宇贺克斌中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室成都市环境保护科学研究院中国科学院大气物理研究所东亚区域气候—环境重点实验室清华大学环境学院

促进人与自然和谐共生是党的二十大提出的中国式现代化的本质要求之一,城市是实现人与自然和谐共生的现代化的重要载体和关键区域。本文聚焦人与自然和谐共生的基本要求,分析了我国城市面向人与自然和谐共生的生态环境治理取得的成效和... 详细信息

促进人与自然和谐共生是党的二十大提出的中国式现代化的本质要求之一,城市是实现人与自然和谐共生的现代化的重要载体和关键区域。本文聚焦人与自然和谐共生的基本要求,分析了我国城市面向人与自然和谐共生的生态环境治理取得的成效和面临的问题,并以广东省深圳市为案例探讨相关经验做法,进而从顶层设计、分区分类、一体防控、保障能力等方面提出建议,以期为美丽中国建设提供参考。

关键词：人与自然和谐共生城市生态环境中国式现代化生态环境治理

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磁化诱导技术在水生态修复中的应用与研究展望

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水资源保护 2021年第1期37卷 132-139页

作者：张列宇祝秋恒李晓光李国文唐文忠赵琛中国环境科学研究院地下水模拟与控制重点实验室北京100012 北京师范大学水科学研究院北京100875 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 中国环境科学研究院流域水环境污染综合治理研究中心北京100012

介绍了磁化诱导技术及其原理,及其在水生态修复中的应用,认为磁化诱导效应可在水生动物种群优化、水生植物恢复、底泥修复等方面扮演重要角色,具有强化现有水生态修复技术修复效果、降低修复成本等优势。未来应对多种磁化参数、不同生... 详细信息

介绍了磁化诱导技术及其原理,及其在水生态修复中的应用,认为磁化诱导效应可在水生动物种群优化、水生植物恢复、底泥修复等方面扮演重要角色,具有强化现有水生态修复技术修复效果、降低修复成本等优势。未来应对多种磁化参数、不同生物磁效应差异的机理、多种水生生物复合磁效应和大水体磁化方式的应用等开展进一步研究。

关键词：磁化诱导技术应用水生态修复

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