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利用机器学习模拟湿物理参数化方案

气象学报 2024年第1期82卷 113-126页

作者：陈锦鹏冯业荣黄奕丹蔡乐天洪晓湘文秋实厦门市海峡气象开放重点实验室厦门361012 福建省灾害天气重点实验室福州350001 福建省漳州市气象局漳州363005 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510641 粤港澳大湾区气象监测预警预报中心深圳518038

数值天气预报模式的湿物理参数化方案对降水预报有很大影响。常规湿物理参数化方案计算复杂、计算量大,且存在较大不确定性。文中采用4种机器学习算法即基于决策树的梯度提升算法(LightGBM)、全连接神经网络(FC)、卷积神经网络(CNN)和... 详细信息

数值天气预报模式的湿物理参数化方案对降水预报有很大影响。常规湿物理参数化方案计算复杂、计算量大,且存在较大不确定性。文中采用4种机器学习算法即基于决策树的梯度提升算法(LightGBM)、全连接神经网络(FC)、卷积神经网络(CNN)和卷积块注意力模块(CBAM)提取数值预报模式变量网格点周围的局部信息建模。针对一次中国南海台风过程开展湿物理参数化方案模拟试验,试验表明,4种机器学习模型均能较好地模拟湿物理参数化方案的温、湿效应,能够刻画台风对流活动产生的热源和水汽汇的螺旋结构。位温倾向在对流层中层误差较大,比湿倾向在对流层低层误差较大,随着预报时效延长模型的模拟能力有所降低。

关键词：机器学习湿物理参数化数值天气预报模式

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漳州市前汛期区域性暴雨特征分析

气象水文海洋仪器 2023年第3期40卷 82-85页

作者：洪晓湘庄炀蔡乐天海峡气象开放实验室厦门361000 福建省漳州市气象局漳州363000

文章利用漳州市10个国家气象观测站2001—2020年3—6月逐日降水数据和高空探测资料,通过统计分析等方法,对漳州市前汛期出现的区域性暴雨的时空分布特征及天气形势进行统计分析,得出漳州市前汛期暴雨日数中部地区多于南北地区、沿海地... 详细信息

文章利用漳州市10个国家气象观测站2001—2020年3—6月逐日降水数据和高空探测资料,通过统计分析等方法,对漳州市前汛期出现的区域性暴雨的时空分布特征及天气形势进行统计分析,得出漳州市前汛期暴雨日数中部地区多于南北地区、沿海地区多于内陆地区,西风波动型暴雨分布在3—4月,暴雨分布特征与地形有关等结论。为漳州市前汛期暴雨天气预报预警提供参考依据。

关键词：暴雨时空分布天气形势分类

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宿迁市VOCs污染特征和来源解析

环境科学学报 2021年第11期41卷 4341-4352页

作者：蔡乐天许潇锋许纯领孙丹戚佩霓潘诗娴邬昊鹏罗天阳南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 江苏省宿迁环境监测中心宿迁223800

利用2019年8—9月宿迁市4个站点的采样资料,分析了宿迁大气中挥发性有机物(VOCs)的化学组成及其时空分布特征;估算了VOCs的臭氧生成潜势(OFP);并结合PMF受体模型,开展了VOCs来源解析.结果表明,观测期间宿迁市总挥发性有机物(TVOCs)体积... 详细信息

利用2019年8—9月宿迁市4个站点的采样资料,分析了宿迁大气中挥发性有机物(VOCs)的化学组成及其时空分布特征;估算了VOCs的臭氧生成潜势(OFP);并结合PMF受体模型,开展了VOCs来源解析.结果表明,观测期间宿迁市总挥发性有机物(TVOCs)体积分数为8.6×10^(-9)~79.4×10^(-9),平均体积分数为26.9×10^(-9),浓度水平较低.VOCs质量浓度表现为乡镇工业区(宿迁技师学院:(29.8±18.4)×10^(-9))>城郊工业区(生态化工园:(28.4±20.6)×10^(-9))>城市住宅区(宿迁中学:(22.6±11.5)×10^(-9))>城市商业区(市供电局:(22.3±15.1)×10^(-9)).各采样点4种组分(烷烃、烯烃、乙炔及芳香烃)日均浓度变化较为一致,且均表现出较为明显的周末效应.宿迁市典型污染物为C_(2)~C_(5)烷烃、乙炔、乙烯、甲苯,间/对⁃二甲苯,不同采样点的关键组分基本相同,表明VOCs的来源比较稳定.OFP计算表明芳香烃和烯烃是臭氧最大贡献源.特征量比值分析发现,观测期间宿迁市VOCs有明显老化现象.源解析表明交通排放、溶剂涂料和工业过程是宿迁市VOCs的主要来源.

关键词：挥发性有机物臭氧生成潜势源解析

基于AERONET的西亚地区气溶胶光学特性

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大气科学学报 2022年第1期45卷 148-160页

作者：谢丽凤许潇锋潘诗娴罗天阳杨语迪杨晓玥吴浩戚佩霓蔡乐天南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 湖北省咸宁市气象局湖北咸宁437199

利用AERONET 10个站点的Level2数据分析得到2010—2017年西亚地区多个气溶胶参数(光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)、吸收光学厚度(Absorption Aerosol Optical Depth,AAOD)、波长指数α、粒子体积谱和单次散射反照率(Single Scattering Albedo,SSA))的季节、年际和日变化特征。结果表明,西亚10个站点AOD、AAOD、α和SSA的多年总平均值分别是0.245±0.094、0.030±0.006、0.889±0.247和0.918±0.016,粒子体积谱呈双峰分布。各站点的气溶胶光学参数呈现明显的季节和区域差异。AOD总体表现为春夏季大,秋冬季小。受沙尘影响,各站点α最小值和粗粒子体积浓度峰值均出现在春季,但α最大值呈现明显区域差异,其在阿拉伯半岛站点多出现在冬季,而环地中海站点出现在夏季。此外,阿拉伯半岛站点AAOD夏秋季大、冬春季小,SSA春夏季大、秋冬季小;而环地中海站点AAOD冬春季大、夏秋季小,SSA夏秋季大、冬春季小。除了季节变化外,两地区气溶胶的日变化也不同。阿拉伯半岛站点年平均AOD的日内差异普遍比环地中海站点剧烈,其中沙漠站点呈明显的早晚高,中午低的特征。从年变化来看,除TEP站的α值和ERD站的AAOD值呈显著下降趋势外,其他站点各光学参数的变化趋势均不显著。

关键词：气溶胶光学参数 AERONET 西亚

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漳州市冰雹天气特征及物理量指标探究

甘肃科技纵横 2023年第12期52卷 7-12页

作者：林辉黄奕丹程晶晶蔡乐天陈慧陈彬彬漳州市气象局福建漳州363000 海峡气象开放实验室福建厦门361000 福建省气象科学研究院福建福州350001

利用Micaps常规观测资料,统计分析了1961—2019年漳州10个国家气象观测站冰雹过程的时空分布特征和2015—2019年漳州冰雹过程的天气系统及物理量特征。据分析,漳州市冰雹过程主要集中发生在中部县区,春季下冰雹的可能性较大且多发生在... 详细信息

利用Micaps常规观测资料,统计分析了1961—2019年漳州10个国家气象观测站冰雹过程的时空分布特征和2015—2019年漳州冰雹过程的天气系统及物理量特征。据分析,漳州市冰雹过程主要集中发生在中部县区,春季下冰雹的可能性较大且多发生在午后至上半夜;冰雹天气过程持续时间较短,落区局地性特征明显。漳州市冰雹过程的天气尺度形势可分为4种类型,且以锋前暖区、锋后冷区2种类型居多。此外,分析了热力能力类、层结稳定类、动力热力综合类和特殊高度和厚度类等特征,归纳出漳州市冰雹发生时的物理量阈值。

关键词：冰雹环流形势天气分型物理量指标

气象条件对云霄杨桃主要病虫害的影响及其防治分析

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福建热作科技 2023年第4期48卷 49-52,55页

作者：林凤英林荣惠蔡乐天林两位廖燕珍郑诗琪漳州市气象局福建漳州363000 成都信息工程大学 610000

通过统计分析的方法分析了1991—2020年云霄县的水热资源情况,同时分析气象条件对杨桃病虫害发病的影响,得出云霄杨桃各类病虫害的高发期和发生规律,并探究其对杨桃生长发育的可能影响,提出防治措施。结果表明,云霄水热资源丰富,平均气... 详细信息

通过统计分析的方法分析了1991—2020年云霄县的水热资源情况,同时分析气象条件对杨桃病虫害发病的影响,得出云霄杨桃各类病虫害的高发期和发生规律,并探究其对杨桃生长发育的可能影响,提出防治措施。结果表明,云霄水热资源丰富,平均气温适宜,适合杨桃的种植和培育;但同时云霄县常年高温高湿、降水充沛的气候条件也极易滋生病虫害。影响云霄香蜜杨桃的主要病害有2种,为炭疽病和赤斑病,主要害虫有4种,为橘小实蝇、鸟羽蛾、红蜘蛛和蚜虫。云霄杨桃病虫害综合防治措施有农业防治、物理防治、生物防治、化学防治等。

关键词：云霄杨桃气象条件病虫害

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机器铸造厂中铸工尘肺的调查报告

中华预防医学杂志 1958年第1期06卷 12-18页

作者：薛汉麟吴伟杰袁辛照蔡乐天俞宗辉徐逸民薛一鸣胡汕上海杨浦区卫生防疫站上海第一医学院劳动卫生教研组上海第二劳工医院工厂保健站

本文报告五家机器铸造厂中的铸工尘肺调查结果。根据车间内室气中的灰尘检查,绝大多数生产过程都发生大量微小的工业灰尘,这些灰尘中游离二氧化硅含量在78%左右。根据 X 线片检查,在435个工人中发现16个第一期铸工尘肺病例,占3.6%。16...

本文报告五家机器铸造厂中的铸工尘肺调查结果。根据车间内室气中的灰尘检查,绝大多数生产过程都发生大量微小的工业灰尘,这些灰尘中游离二氧化硅含量在78%左右。根据 X 线片检查,在435个工人中发现16个第一期铸工尘肺病例,占3.6%。16个病例的工种是砌炉、喷砂、开箱及工龄25年以上的手工造型工等。根据通气机能检查,11例的体力劳动能力尚在正常范围以内。在调查后,这五个厂都对生产设备进行了改进,空气中灰尘浓度已见降低,例如喷砂降低至原有的1/126,滚筒清砂降低到原有的1/5等。

关键词：

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漳州市一次强冰雹天气过程分析

气象水文海洋仪器 2023年第3期40卷 70-72页

作者：黄奕丹蔡乐天程晶晶林辉吴建成欧阳再根漳州市气象局漳州363000 漳州市龙文区气象局漳州363005

文章利用NCEP全球再分析资料和常规观测资料对2016-03-19漳州市的一次强冰雹天气过程进行分析,得出此次冰雹过程是在有利大尺度环流背景下的一次中尺度对流天气过程。当径向速度出现中气旋特征、垂直累积液态水含量出现跃增现象时,预示... 详细信息

文章利用NCEP全球再分析资料和常规观测资料对2016-03-19漳州市的一次强冰雹天气过程进行分析,得出此次冰雹过程是在有利大尺度环流背景下的一次中尺度对流天气过程。当径向速度出现中气旋特征、垂直累积液态水含量出现跃增现象时,预示着即将出现冰雹天气。研究成果对冰雹的短时预报有着较好的指示意义,可更好地提供冰雹的预警预报服务。

关键词：冰雹天气形势中尺度雷达回波

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气象条件对漳浦县石斑鱼养殖的影响

农业技术与装备 2024年第6期 117-118,123页

作者：庄炀蔡乐天廖燕珍林两位林凤英胡友龙郑诗琪漳州市气象局福建漳州363000 漳浦县气象局福建漳浦363200 成都信息工程大学四川成都610000

结合漳浦县1991年—2020年气候变化趋势,分析研究了对石斑鱼养殖影响较大的几类气象灾害发生情况。结果表明:漳浦县气温适宜,降水丰沛,日照时间较长,适合石斑鱼的养殖;影响漳浦县石斑鱼养殖的主要气象灾害有台风、暴雨、低温霜冻和高温... 详细信息

结合漳浦县1991年—2020年气候变化趋势,分析研究了对石斑鱼养殖影响较大的几类气象灾害发生情况。结果表明:漳浦县气温适宜,降水丰沛,日照时间较长,适合石斑鱼的养殖;影响漳浦县石斑鱼养殖的主要气象灾害有台风、暴雨、低温霜冻和高温,极端天气会造成水质产生变化,引起石斑鱼病变。漳浦县台风和暴雨天气较多,养殖户应重点针对台风、暴雨天气采取相应的防御措施。

关键词：石斑鱼气象条件漳浦县