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甲状腺相关性眼病患者眼表及肠道菌群的研究进展

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眼科新进展 2024年第6期44卷 494-498页

作者：张皙苒张馨心康志明董魁孙斌山西医科大学第一临床医学院山西省太原市030001 山西省眼科医院微生物重点实验室山西省太原市030002 山西省眼科医院眼眶病科山西省太原市030002

甲状腺相关性眼病(TAO)是一种自身免疫性疾病,其病因和发病机制尚未完全明确,目前普遍认为其发生是免疫、遗传、环境等因素共同作用的结果。近年来,学者们开始关注微生物对TAO的影响,认为眼表及肠道菌群失调后能激发免疫系统发生一系列... 详细信息

甲状腺相关性眼病(TAO)是一种自身免疫性疾病,其病因和发病机制尚未完全明确,目前普遍认为其发生是免疫、遗传、环境等因素共同作用的结果。近年来,学者们开始关注微生物对TAO的影响,认为眼表及肠道菌群失调后能激发免疫系统发生一系列的免疫应答,诱发TAO的自身免疫反应。“肠-眼轴”可能是TAO发病的重要因素之一,肠道菌群及其代谢物可能通过血液循环和淋巴系统影响眼表组织,这种“肠-眼轴”的相互作用可能通过多种途径影响TAO的发生和发展,包括免疫细胞的迁移、交叉免疫反应和代谢物的循环。本文就眼表菌群及肠道菌群失调与TAO的研究进展进行综述,探讨其菌群参与TAO发生发展的可能机制,为TAO的诊断与治疗提供新的思路。

关键词：甲状腺相关性眼病肠道菌群眼表菌群肠-眼轴

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2001~2019年气象条件对江苏省PM_(2.5)分布的影响

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环境科学 2022年第2期43卷 649-662页

作者：潘晨康志明江苏省气象局江苏省气象台南京210008 中国气象局交通气象重点开放实验室南京210009

利用区域在线空气质量模式WRF-Chem模拟研究了2001~2019年气象条件对江苏省PM_(2.5)浓度分布的影响.在排放源不变的情况下,气象条件引起的江苏省PM_(2.5)年均浓度的最强正、负异常分别出现在2008和2001年,它们的异常值相对于多年平均值... 详细信息

利用区域在线空气质量模式WRF-Chem模拟研究了2001~2019年气象条件对江苏省PM_(2.5)浓度分布的影响.在排放源不变的情况下,气象条件引起的江苏省PM_(2.5)年均浓度的最强正、负异常分别出现在2008和2001年,它们的异常值相对于多年平均值分别占比10.5%和-14.3%,表明气象条件对PM_(2.5)浓度年际变化有明显影响.经验正交函数分解的结果表明,气象条件对江苏省PM_(2.5)浓度的空间分布的影响具有一致性.边界层高度、温度、相对湿度、风速和降水整体上都与江苏省PM_(2.5)浓度呈现显著负相关关系.以上气象因子所构建的线性回归方程能较好地描述PM_(2.5)浓度和气象条件之间的关系,其拟合值与模拟值相关性为0.73,通过了99%的信度水平检验.

关键词：气象条件 PM_(2.5) 区域在线双向耦合模式(WRF-Chem) 江苏统计分析

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微波真实光谱响应对快速辐射模拟影响分析

光谱学与光谱分析 2023年第10期43卷 3260-3265页

作者：陈昊王皓韩威谷松岩张鹏康志明江苏省气象台江苏南京210008 中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210008 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 国家卫星气象中心北京100081

为分析国产微波遥感器真实光谱响应在数值天气预报系统同化模块中对微波辐射快速模拟的影响,基于逐线吸收模型,采用TOVS辐射传输(RTTOV)预报因子和风云三号D星微波温度探测仪(FY-3D/MWTS-2)搭载的大气和陆地均有辐射贡献的第四通道真实... 详细信息

为分析国产微波遥感器真实光谱响应在数值天气预报系统同化模块中对微波辐射快速模拟的影响,基于逐线吸收模型,采用TOVS辐射传输(RTTOV)预报因子和风云三号D星微波温度探测仪(FY-3D/MWTS-2)搭载的大气和陆地均有辐射贡献的第四通道真实光谱响应和理想光谱响应,通过最小二乘法,分别拟合生成真实光谱响应和理想光谱响应对应的快速微波辐射光学厚度拟合系数。将两种拟合系数应用于中国气象局全球预报系统(CMA-GFS)的四维变分同化系统,采用美国环境预报中心(NCEP)的分析资料(FNL)作为CMA-GFS的气象要素背景场,模拟不同光谱响应驱动下的微波辐射背景场,并与FY-3D/MWTS-2真实观测场进行对比统计分析,分别计算真实光谱响应和理想光谱响应驱动时,不同海陆类型下的观测背景差(OMB),分析真实光谱响应相比理想光谱响应,对不同海陆类型的微波辐射模拟的差异。分析结果表明,在微波辐射观测场值较低的情况下,真实光谱响应和理想光谱响应驱动模拟的微波辐射背景场值略高于观测场值,随着微波辐射场值增大,模拟的微波辐射背景场值与观测场值更为接近;除南半球靠近极区的少部分地区外,真实光谱响应驱动模拟的OMB均小于理想光谱响应驱动的模拟结果,真实光谱响应驱动的辐射背景场模拟更接近于观测场;相比采用理想光谱响应驱动,采用真实光谱响应驱动后,在陆地地区,微波辐射OMB的均方根误差(RMSE)减小约1.80%;在海洋地区,RMSE减小约2.6%;在海陆交界地区,RMSE减小约4.72%,全球总体RMSE减小2.17%;采用真实光谱响应驱动后,OMB总体的标准差(STDV)和平均绝对误差(MAE)分别减小为0.75%和4.6%。

关键词：真实光谱响应理想光谱响应微波辐射模拟微波遥感资料同化观测背景差海陆差异分析

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2020年江苏主汛期短期暴雨预报检验

气象 2022年第3期48卷 357-371页

作者：苏翔刘梅康志明李昕中国气象局交通气象重点开放实验室南京210041 江苏省气象台南京210041 南京气象科技创新研究院南京210041

基于江苏预报业务常用的三个全球模式(ECMWF、NCEP-GFS、CMA-GFS)、三个区域模式(CMA-MESO、CMA-SH9、PWAFS)、本地客观预报和预报员主观预报,对2020年江苏主汛期(6—9月)中的短期暴雨预报总体性能进行检验,并按降水性质分稳定性暴雨和... 详细信息

基于江苏预报业务常用的三个全球模式(ECMWF、NCEP-GFS、CMA-GFS)、三个区域模式(CMA-MESO、CMA-SH9、PWAFS)、本地客观预报和预报员主观预报,对2020年江苏主汛期(6—9月)中的短期暴雨预报总体性能进行检验,并按降水性质分稳定性暴雨和对流性暴雨分别进行了检验和个例展示。结果表明:从总体检验来看,预报员的暴雨主观预报仅在24 h时效内相比于ECMWF有TS评分正技巧,本地客观和预报员暴雨预报的TS评分>区域模式>除ECMWF以外的全球模式,且无论是全球模式还是区域模式,并非分辨率越高预报性能越好;区域模式的暴雨预报大多面积偏大,空报率较高;全球模式除ECMWF以外的暴雨预报大多面积偏小,漏报率较高;20时起报的CMA-MESO的预报性能明显好于08时起报的预报;对于稳定性暴雨预报,应重点参考ECMWF、48 h时效内的本地客观预报和20时起报的CMA-MESO;对于对流性暴雨预报,应重点参考区域模式CMA-SH9、PWAFS和24 h时效内的本地客观预报。

关键词：暴雨检验稳定性降水对流性降水

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江苏省雷达降水估测集合分析

大气科学学报 2023年第2期46卷 310-320页

作者：朱彦威李雨嫣康志明李杨南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 华风气象传媒集团有限责任公司华风南信大研究院江苏南京210044 江苏省气象台江苏南京210008

使用2019年、2020年5—8月江苏省降水分析场及站点观测资料,生成具有定量降水估测(Quantitative Precipitation Estimation, QPE)不确定性时间和空间结构的集合QPE,并用观测降水对集合QPE进行了确定性和概率性检验。确定性验证说明集合... 详细信息

使用2019年、2020年5—8月江苏省降水分析场及站点观测资料,生成具有定量降水估测(Quantitative Precipitation Estimation, QPE)不确定性时间和空间结构的集合QPE,并用观测降水对集合QPE进行了确定性和概率性检验。确定性验证说明集合QPE能在总体上减小降水量的绝对误差和均方根误差,但也加重了某些区域的降水低估。集合平均能提高估测降水的准确率并减小空报率,也会使漏报增多,这使小雨的TS评分有所降低,但各量级降水TS评分仍能保持在较高水平。集合QPE对各量级降水都有较优的Brier评分,降水量级越大,估测效果越好。集合的离散度较小,且将集合成员排序后,观测值落在两头的频率更高,也反映了离散度偏小。此外,观测值大于集合成员最大值的频率更高,说明集合QPE倾向于低估降水。随着概率阈值的增大,集合估测降水发生的命中率(POD)和假警报率(POFD)逐渐增大,但POD增大的程度比POFD大得多,使相对作用特征曲线为折线。不同概率阈值下的POD和POFD体现了集合QPE对各量级降水都有较高的估测技巧,其中对小雨和中雨分辨能力最好。集合估测小雨和特大暴雨发生概率小于实际频率的情况较为严重,而估测的中雨和大雨发生概率与实际降水的发生频率非常接近,有很高的可靠性,但总体上集合QPE仍是倾向于低估降水的发生概率。

关键词：降水定量降水估测集合QPE

2021年7月17日长江中下游地区β中尺度低涡及其模式预报不确定性分析

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热带气象学报 2022年第5期38卷 680-693页

作者：庄潇然康志明徐渊马晨李昕孙世玮江苏省气象台江苏南京210008 中国气象局交通气象重点实验室江苏南京210009 江西省气象台江西南昌330096 南京气象科技创新研究院江苏南京210008

2021年7月16—17日,在大尺度鞍型背景场中长江中下游地区生成了准静止的β中尺度低涡系统,造成苏皖地区出现局地特大暴雨及雷暴大风天气。欧洲中心(EC)控制预报对低涡位置的描述较实况明显偏北,由此在降水预报中也呈现出较大偏差,给预... 详细信息

2021年7月16—17日,在大尺度鞍型背景场中长江中下游地区生成了准静止的β中尺度低涡系统,造成苏皖地区出现局地特大暴雨及雷暴大风天气。欧洲中心(EC)控制预报对低涡位置的描述较实况明显偏北,由此在降水预报中也呈现出较大偏差,给预报决策带来较大误导。采用EC控制和集合预报产品,并基于“预报挑战度(MFC)”和“可预报性演变指数(PHDX)”等客观方法对低涡及降水预报不确定性进行分析,并在此基础上探讨模式偏差成因,得到以下结论:(1)对流层低层低涡东侧西南气流和东南气流的辐合以及低空急流的水平涡度输送是低涡发展的主要动力因素,而低涡东侧和南侧降水的潜热释放则构成低涡发展的热力因素;(2)EC控制预报不同起报时次均出现低涡位置偏北及雨带预报偏北现象,其集合预报产品离散度无法覆盖实况降水,揭示了此次过程的低可预报性,MFC和PHDX则能够客观指示此次过程低可预报性;(3)前期模式对低涡南侧西南气流南风分量预报偏大及对东侧辐合区刻画偏北造成前期东段降水偏北,而后在潜热释放、低空急流与低涡正反馈机制影响下,偏北的降水区造成低涡进一步预报偏北,最终导致整个时段预报较观测呈现巨大差异。

关键词：预报偏差预报挑战度可预报性

CAST-LSTM:一种用于雷达回波外推的时空LSTM模型

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气象 2023年第12期49卷 1481-1494页

作者：渠海峰何光鑫康志明程勇王军庄潇然李远禄南京信息工程大学南京210044 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省区域数值天气预报重点实验室广州510640 江苏省气象台南京210008

基于循环神经网络的雷达回波外推算法的预报结果随时间逐渐模糊失真,同时难以预报强回波区域。针对上述问题,提出一种上下文融合和注意力机制的时空长短期记忆网络模型。该方法通过上下文融合模块充分提取雷达图像不同尺度的短期上下文... 详细信息

基于循环神经网络的雷达回波外推算法的预报结果随时间逐渐模糊失真,同时难以预报强回波区域。针对上述问题,提出一种上下文融合和注意力机制的时空长短期记忆网络模型。该方法通过上下文融合模块充分提取雷达图像不同尺度的短期上下文信息;通过注意力模块拓宽预测单元的时间感受域,使模型感知更多的时间动态。以2019—2021年4—9月江苏省气象雷达数据为样本,通过试验对比分析,基于上下文融合和注意力机制的时空长短期记忆网络取得了更好的预测性能。在外推60 min,阈值为10、20、40 dBz的条件下,临界成功指数和HSS分别达到0.7611、0.5326、0.2369和0.7335、0.5735、0.3075,有效提高了预测精度。

关键词：雷达回波外推深度学习降水预报长短期记忆

一种雷达回波外推的注意力融合和信息回忆的LSTM方法

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热带气象学报 2023年第5期39卷 653-663页

作者：程勇钱坤康志明何光鑫王军庄潇然南京信息工程大学江苏南京210044 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510641 江苏省气象台江苏南京210008

临近天气预报是气象研究中的热点问题,雷达回波外推技术作为处理临近天气预报的有效手段,具有重要的应用价值。近年来,深度学习技术被应用于处理这一任务,但提高雷达回波外推的预报准确率仍然是一个具有挑战性的问题。在ST-LSTM网络基础... 详细信息

临近天气预报是气象研究中的热点问题,雷达回波外推技术作为处理临近天气预报的有效手段,具有重要的应用价值。近年来,深度学习技术被应用于处理这一任务,但提高雷达回波外推的预报准确率仍然是一个具有挑战性的问题。在ST-LSTM网络基础上,本文提出一种AFR-LSTM网络,以进一步提高雷达回波外推的预报准确率。首先提出一种注意力融合的时空长短期记忆网络的方法,以关联更多的历史信息,保证信息在传递过程中能够充分关联,减少信息丢失。同时,考虑编码过程中信息丢失问题,在编码器与解码器之间构建信息回忆模块,进一步保存雷达回波预测细节。通过在真实的雷达回波数据集(2019—2021江苏气象雷达数据)上进行消融实验,AFR-LSTM整体效果较好。此外,对该雷达回波数据集进行对比实验,结果表明AFR-LSTM在雷达回波预测中评分函数临界成功指数(CSI)值为0.5209、Heidke Skill Score(HSS)值为0.5324,并且能较好地保留强回波和位置准确度,优于现有方法,证明了该方法能够获得更准确的预测准确度。

关键词：雷达回波外推深度学习注意力机制时空长短期记忆网络

2003年淮河流域持续性大暴雨的水汽输送分析

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气象 2004年第2期30卷 20-24页

作者：康志明中央气象台北京100081

利用NCEP资料对 2 0 0 3年淮河流域 6、7月间持续性强暴雨的水汽输送特征进行分析。结果表明 :持续性强暴雨发生在我国南方西南水汽输送异常偏强的背景下。水汽从南海北部经副热带高压西南侧向北及从孟加拉湾越过中南半岛到长江中下游... 详细信息

利用NCEP资料对 2 0 0 3年淮河流域 6、7月间持续性强暴雨的水汽输送特征进行分析。结果表明 :持续性强暴雨发生在我国南方西南水汽输送异常偏强的背景下。水汽从南海北部经副热带高压西南侧向北及从孟加拉湾越过中南半岛到长江中下游两条通道向淮河流域输送。从整个梅汛期和暴雨个例的计算结果来看 ,暴雨区的各个层次上水汽收支有不同的特点 ,主要水汽辐合发生在 850hPa及其以下层。来自孟加拉湾和南海的水汽向暴雨区输送在不同层次上的比重有很大差异 ,在暴雨区水汽的主要辐合层上。

关键词：水汽输送暴雨水汽通量淮河流域