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Ground Passive Microwave Remote Sensing of Atmospheric Profiles Using WRF Simulations and Machine Learning Techniques

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Journal of Meteorological Research 2024年第4期38卷 680-692页

作者： Lulu ZHANG Meijing liU Wenying HE Xiangao XIA Haonan YU shuangxu li Jing li Department of Atmospheric and Oceanic Sciences School of PhysicsPeking UniversityBeijing 100871 Key Laboratory of Middle Atmosphere and Global Environment Observation(LAGEO) Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029 University of Chinese Academy of Sciences Beijing 101408

Microwave radiometer(MWR) demonstrates exceptional efficacy in monitoring the atmospheric temperature and humidity profiles.A typical inversion algorithm for MWR involves the use of radiosonde measurements as the training ***,this is challenging due to limitations in the temporal and spatial resolution of available sounding data,which often results in a lack of coincident data with MWR deployment *** study proposes an alternative approach to overcome these limitations by harnessing the Weather Research and Forecasting(WRF) model's renowned simulation capabilities,which offer high temporal and spatial *** using WRF simulations that collocate with the MWR deployment location as a substitute for radiosonde measurements or reanalysis data,our study effectively mitigates the limitations associated with mismatching of MWR measurements and the sites,which enables reliable MWR retrieval in diverse geographical *** machine learning(ML) algorithms including extreme gradient boosting(XGBoost),random forest(RF),light gradient boosting machine(lightGBM),extra trees(ET),and backpropagation neural network(BPNN) are tested by using WRF simulations,among which BPNN appears as the most superior,achieving an accuracy with a root-mean-square error(RMSE) of 2.05 K for temperature,0.67 g m~(-3) for water vapor density(WVD),and 13.98% for relative humidity(RH).Comparisons of temperature,RH,and WVD retrievals between our algorithm and the sounding-trained(RAD) algorithm indicate that our algorithm remarkably outperforms the *** study verifies the feasibility of utilizing WRF simulations for developing MWR inversion algorithms,thus opening up new possibilities for MWR deployment and airborne observations in global locations.

关键词： microwave radiometer(MWR) Weather Research and Forecasting(WRF)model extreme gradient boosting(XGBoost) random forest(RF) light gradient boosting machine(lightGBM) extra trees(ET) backpropagation neural network(BPNN) monochromatic radiative transfer model(MonoRTM)

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2019年2月北京地区3次回流降雪过程的水汽输送特征分析

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第5期60卷 807-814页

作者：李双旭任阳泽章露露薛惠文北京大学物理学院大气与海洋科学系北京100871

为提高北京地区回流降雪预报的准确率,利用ERA5/GDAS全球格点再分析资料和HYSPliT轨迹追踪模式,对2019年2月发生在北京地区的3次回流降雪过程进行天气学分析和水汽输送特征分析。结果表明,在3次回流降雪个例中,偏东气流中的水汽含量有限... 详细信息

为提高北京地区回流降雪预报的准确率,利用ERA5/GDAS全球格点再分析资料和HYSPliT轨迹追踪模式,对2019年2月发生在北京地区的3次回流降雪过程进行天气学分析和水汽输送特征分析。结果表明,在3次回流降雪个例中,偏东气流中的水汽含量有限,当出现偏南水汽通道的配合时,可产生明显的降雪。在典型回流形势(2月14日)下,高后回流与河套倒槽配合,回流水汽输送通道更为深厚,利于降雪;在非典型回流形势(2月6日和12日)下,回流水汽输送集中于大气的低层(850 hPa以下)。2月12日南支气流水汽输送贡献较大,对南支气流水汽输送的忽视是导致2月12日降雪漏报的原因之一。3次回流降雪个例在偏东和偏南路径上水汽输送至北京地区的时间与白天显著降雪的时段基本上对应,可作为预报回流降雪的关键因子。

关键词：回流降雪轨迹追踪水汽输送

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基于SISL的介质填充双通带滤波器设计

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电波科学学报 2022年第4期37卷 629-634页

作者：李双旭马凯学闫宁宁陈雄傅海鹏天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

为实现滤波器的小型化,基于介质集成悬置线(substrate integrated suspended line,SISL)结构提出了一种介质填充双通带滤波器的设计方案.首先将高介电常数的介质块填充入SISL的空气腔中,提升SISL的等效介电常数,实现电路的小型化,高介... 详细信息

为实现滤波器的小型化,基于介质集成悬置线(substrate integrated suspended line,SISL)结构提出了一种介质填充双通带滤波器的设计方案.首先将高介电常数的介质块填充入SISL的空气腔中,提升SISL的等效介电常数,实现电路的小型化,高介电常数介质块可以直接被SISL固定;然后利用T型结连接两组工作在不同频段的滤波器从而使得两个通带相对独立;最后利用仿真软件进行优化,确定介质填充双通带滤波器的尺寸,并进行加工与测试.仿真与测试结果表明,二者具有较好的一致性,两个通带频率内的回波损耗均优于15 dB,电路的核心尺寸为0.058λg×0.139λg(λg为SISL在第一通带中心频率处的导波波长).此双通带滤波器具有小尺寸、自封装等优势,且所有层介质基板均采用低成本的FR4板材,降低了制造成本.

关键词：双通带滤波器介质集成悬置线(SISL) 高介电常数介质传输零点小型化技术

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天津市人行道照明现状调查研究

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照明工程学报 2020年第3期31卷 23-30页

作者：杨宇彤张明宇李双旭袁策刘继凯天津大学天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室天津300072

本文以天津市区8条主干道的11条人行道为研究对象,采用现场测试、主观问卷调查、主客观数据对比、统计分析等研究方法,对城市人行道照明情况及行人安全感问题进行了充分的研究。研究结果显示:人行道照明环境受到行道树投影、照明灯具布... 详细信息

本文以天津市区8条主干道的11条人行道为研究对象,采用现场测试、主观问卷调查、主客观数据对比、统计分析等研究方法,对城市人行道照明情况及行人安全感问题进行了充分的研究。研究结果显示:人行道照明环境受到行道树投影、照明灯具布置及灯具选取等影响,每处人行道均不同程度地存在未达到标准值要求的情况;行人安全感在多个方面均存在提升空间。

关键词：人行道照明行人安全感调研主观问卷

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Regional fault deformation characteristics before and after the Menyuan Ms6.4 earthquake

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Geodesy and Geodynamics 2016年第4期7卷 245-252页

作者： Ning li lingyun Ji shuangxu Wang The Second Monitoring and Application Center China Earthquake Administration

This study analyzes data regarding cross-fault deformations within the seismogenic zone of the 2016 Qinghai Menyuan Ms6.4 earthquake and its surrounding area. The results showed that the tendency anomaly sites near the epicenter had relatively long anomaly durations prior to the earthquake, while sudden-jumping anomaly sites started to increase in the middle eastern Qilian Mountains approximately a year before the earthquake and continued to increase and migrate towards the vicinity of the epicenter two to six months before the earthquake. Intensive observations a few days after the earthquake indicated that abnormal returns and turns before the earthquake were significant, but all had small amplitudes, and the coseismic effect was generally minor. In addition, the post-seismic tendency analysis of individual cross faults in the Qilian Mountain fault zone revealed an accelerating thrust tendency at all cross-fault sites in the middle Qilian Mountains after the 2008 Wenchuan Ms8.0 earthquake. This indicates that the Wenchuan mega-earthquake exerted a great impact on the dynamic environment of the northeastern margin of the Qinghai-Tibet plate and significantly enhanced the extrusion effect of the Indian plate on the middle Qilian Mountains, generating favorable conditions for the occurrence of Menyuan thrust earthquakes.

关键词： Menyuan Ms6.4 earthquake Cross-fault level Deformation anomaly Tendency anomaly Qilian Mountain fault zone

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老龄背景下的天津老旧住宅楼梯间照明现状研究

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照明工程学报 2022年第1期33卷 113-122页

作者：袁策张明宇李双旭刘继凯吕晨歌刘乾昌天津大学天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室天津300072

本文从老年人在住宅楼梯间内的照明需求出发,以天津市内15个老旧小区内的老旧住宅楼梯间为研究对象,对其照明空间指标、照明环境指标和照明参数指标进行现状调研,并在此基础上进行现状主观评价。结果表明60岁及以上人群对楼梯间内各区... 详细信息

本文从老年人在住宅楼梯间内的照明需求出发,以天津市内15个老旧小区内的老旧住宅楼梯间为研究对象,对其照明空间指标、照明环境指标和照明参数指标进行现状调研,并在此基础上进行现状主观评价。结果表明60岁及以上人群对楼梯间内各区域照明现状评价未达到满意程度。此外,其对梯段处、平台处、入户门门锁处、单元门门厅处和楼梯间整体照明的满意程度均低于60岁以下人群,且除楼层平台地面均匀度和光色氛围满意度外均存在显著差异。通过实测数据与主观评价的结合分析,60岁及以上人群对楼梯间照明整体满意程度与踏步处照度、平台处照度和门锁处垂直照度呈正相关。其中梯段处照明需求与踏步处照度呈正相关,平台处照明需求与平台处照度和均匀度呈正相关,门锁处照明需求与门锁处垂直照度呈正相关。因此现有老旧住宅楼梯间内梯段处、平台处、入户门门锁处照度均需提升,且照明设计及指标应根据老年人使用需求进行调整及改善。

关键词：楼梯间照明老龄化老旧住宅主观感受现状调研

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Microstructures and Properties of Recycled Composites – Particle Reinforced Iron Matrix Functionally Graded Materials Fabricated by Centrifugal Casting

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Engineering（科研） 2010年第5期2卷 360-366页

作者： Yanpei Song shuangxu Bi Xiuqing li 不详

Microstructures and properties of recycled composites ring parts containing cast tungsten carbide particles (CTCp) in a bainitic matrix fabricated from dead or waste composites roll rings by centrifugal casting after remelting treatment, have been tested using SEM, EDS and XRD analyses as well as mechanical property testers. The test results show that the CTCp surface were partially dissolved into the liquid iron at 1650 oC during remelting. The undissolved CTCp in the Fe melt moved towards the outer region under the action of the centrifugal force during casting, which caused the formation of outer reinforced region and inner unreinforced region along the radial direction of the parts. SEM observation displays that the undissolved CTCp distribution in the outer region is even, and the volume fraction of them is increased with increasing rotational speed of the mold. Besides, mechanical tests of the parts show that the outer region exhibits superior hardness, and the inner region has sufficient impact toughness;the volume fraction of CTCP influences the mechanical properties. The dissolution-reprecipition of CTCP during centrifugal casting was also discussed.

关键词： Recycled Composites Centrifugal Casting Mechanical Properties Microstructures

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玉门5.9级、民乐6.1级等地震前区域断层形变特征

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大地测量与地球动力学 2016年第2期36卷 115-119页

作者：李宁王双绪季灵运中国地震局第二监测中心西安市西影路316号710054

通过对布设在青藏块体东北缘跨断层短水准观测资料的研究,以断层运动速率与基准值之比定义异常参数R,定量分析2002~2004年发生的玉门Ms5.9、民乐Ms6.1、Ms5.8、岷县-临潭Ms5.2、岷县-卓尼Ms5.0等地震孕育发生过程中后期的断层形变异常... 详细信息

通过对布设在青藏块体东北缘跨断层短水准观测资料的研究,以断层运动速率与基准值之比定义异常参数R,定量分析2002~2004年发生的玉门Ms5.9、民乐Ms6.1、Ms5.8、岷县-临潭Ms5.2、岷县-卓尼Ms5.0等地震孕育发生过程中后期的断层形变异常演化特征。结果表明,震前地震震中附近R值出现异常,持续时间可达1~12个月,且大多为正异常。当与构造相关的某地区R值异常一直持续,且异常性质围绕该地区有迁移变化过程,断层活动性质发生改变且R值正负异常集中出现时,可能预示着临震期。

关键词：断层形变异常参数R值异常演化青藏块体东北缘

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基于伏毒理论研究糖尿病大鼠皮肤溃疡难愈机制

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辽宁中医杂志 2023年第8期50卷 225-229,I0006页

作者：王双勋李大勇辽宁中医药大学辽宁沈阳110847 辽宁中医药大学附属医院辽宁沈阳110032

目的观察正常大鼠和糖尿病大鼠皮肤溃疡愈合过程中肉芽组织晚期糖基化终末产物(AGEs)、晚期糖基化终末产物受体(RAGE),Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)/核因子E2相关因子(Nrf2)通路和Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)通路的变化,以研究... 详细信息

目的观察正常大鼠和糖尿病大鼠皮肤溃疡愈合过程中肉芽组织晚期糖基化终末产物(AGEs)、晚期糖基化终末产物受体(RAGE),Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)/核因子E2相关因子(Nrf2)通路和Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)通路的变化,以研究糖尿病皮肤溃疡难愈的机制。方法Wistar雄性大鼠采用链脲佐菌素腹腔注射结合喂食高脂高糖饲料方法造糖尿病模型。28 d后,正常对照组和糖尿病组造背部皮肤溃疡模型。分别在第7、14天取溃疡肉芽组织。采用苏木素-伊红(HE)染色法检测肉芽组织病理变化;酶联免疫吸附测定(EliSA)法检测肉芽组织AGEs、RAGE、Wnt1、β-catenin、糖原合成酶激-3β(GSK-3β)蛋白含量;蛋白质印迹法(Western blot)法检测肉芽组织Keap1、Nrf2蛋白表达;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测肉芽组织RAGE、Keap1、Nrf2、Wnt1、β-catenin、GSK-3βmRNA表达水平。结果相比于正常对照组,糖尿病组大鼠肉芽组织中炎症细胞较多,成纤维细胞、胶原纤维和毛细血管数量较少。第7天的Wnt1、β-catenin蛋白含量均数上有差异,但无统计学意义(P>0.05),第14天的Wnt1、β-catenin蛋白含量低(P<0.05)。第7、14天的Wnt1、β-catenin mRNA表达水平低(P<0.01)。Nrf2蛋白和mRNA含量较低(P<0.01)。AGEs、RAGE、Keap1、GSK-3β蛋白和mRNA含量较高(P<0.01)。结论具有伏毒性质的AGEs在组织中的沉积,可能抑制了Keap1/Nrf2通路和Wnt/β-catenin通路,这可能是导致了糖尿病大鼠皮肤溃疡难愈合的原因之一。

关键词：糖尿病皮肤溃疡 AGEs RAGE Keap1/Nrf2通路 Wnt/β-catenin通路

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民乐-山丹6.1级地震前后的地壳垂直形变

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大地测量与地球动力学 2006年第1期26卷 42-48页

作者：张四新王双绪张希薛富平李风琴中国地震局第二监测中心西安710054

利用青藏块体东北部的区域水准、跨断裂水准和断层形变资料，分析了2003年10月25日民乐-山丹6．1级地震前后的地壳垂直形变。结果表明，震前出现了明显的长、中、短期形变前兆异常。在经历了1995～2000年的缓慢形变阶段后，2000～2002... 详细信息

利用青藏块体东北部的区域水准、跨断裂水准和断层形变资料，分析了2003年10月25日民乐-山丹6．1级地震前后的地壳垂直形变。结果表明，震前出现了明显的长、中、短期形变前兆异常。在经历了1995～2000年的缓慢形变阶段后，2000～2002年祁连山断裂带中、西段形变显著加速，2003年3～10月断层形变异常数量经历了一个“少-多-少”的演变过程，并沿构造体自外围向震中附近收缩；震后祁连山断裂带中、西段形变反向，东段则出现局部隆起区。

关键词：民乐-山丹6.1级地震垂直形变场跨断裂水准断层形变演化

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