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Classification of ozone pollution and analysis of meteorological factors in the Yangtze River Delta

Big Earth Data 2023年第2期7卷 318-337页

作者： Yu Cao yuanhao qu Jinghui Ma Shanghai Typhoon Institute Shanghai Meteorological ServiceShanghaiChina Shanghai Key Laboratory of Meteorology and Health Shanghai Meteorological ServiceShanghaiChina Department of Atmospheric and Oceanic Sciences&Institute of Atmospheric Sciences Fudan UniversityShanghaiChina

Serious regional ozone(O_(3))pollution often plagues the Yangtze River Delta(YRD).The formation mechanism of these regional pollution events,including the meteorological and emission factors leading to these pollution events and how to affect the distribution of O_(3),still needs further research and *** this study,we first define the standard of O_(3)regional pollution in the YRD,and then select 248 regional pollution cases from 2015 to 2020 according to the defined *** the pollution cases in pollution months(May and June),PCT(principal component analysis in T-mode)classification method is used to classify the ozone concentration distribution in YRD *** regional distribution of the O_(3)concentrations in the YRD is divided into five types,and the overall type(Type 1)accounts for 15%,which is related to the control of YRD area by high-pressure *** the control of high pressure,the weather is sunny with the high temperature,and this weather condition is favorable for ozone generation and intercity transmission,causing extensive *** double center type(Type 2)accounts for 8%.This type of YRD is controlled by the front of the high pressure(the high-pressure center is located in North China),and the weather in the middle and north is conducive to the generation and transmission of O_(3).Inland type(Type 3)accounts for 24%.The main body of this type of high pressure is located in *** easterly wind in YRD area is conducive to the inland transmission of O_(3)*** northern coastal type(Type 4)accounts for 44%.This type of YRD area is mainly controlled by the weak pressure *** weather in the northern coastal area is sunny and the solar radiation for a long time is conducive to the formation of O_(3).The southern coastal type(Type 5)accounts for 10%,the solar radiation is strong in the southern region mainly under the influence of the post-offshore high *** study provides new insights into the relati

关键词： O_(3)pollution classification Yangtze River Delta weather conditions

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基于Hough变换和深度学习的条形码识别

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现代电子技术 2025年第1期48卷 157-162页

作者：屈源昊张丰收昌继宝丰瑞博河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

为了解决复杂背景下条形码不易定位识别的难题,提出一种基于Hough变换和深度学习相结合的方法对条形码进行校正定位。首先对待检测图像进行灰度化、高斯模糊以及边缘检测等预处理;然后利用Hough变换检测条形码图像中的线段,进行旋转校正... 详细信息

为了解决复杂背景下条形码不易定位识别的难题,提出一种基于Hough变换和深度学习相结合的方法对条形码进行校正定位。首先对待检测图像进行灰度化、高斯模糊以及边缘检测等预处理;然后利用Hough变换检测条形码图像中的线段,进行旋转校正,校正后的图像经Yolov5对条形码进行识别和提取,完成条形码的识别分割。文中方法对不同样式条形码均有较好的识别效果,旋转校正的精确度达到99.31%,识别平均精确度达到99.40%,召回率达到99.79%,推理时间为10.5 ms。提出的方法可对任意角度倾斜进行校正,识别条码具有较高的准确率,对条形码定位识别具有一定的应用价值。

关键词： Hough变换 Yolov5 倾斜校正条码识别图像处理机器视觉

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上海地区降雨清除PM_(2.5)的观测研究

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环境科学学报 2017年第9期37卷 3271-3279页

作者：许建明高伟瞿元昊上海市气象局上海200030 长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

分析2012—2016年上海徐家汇站的雨量和颗粒物(PM_1、PM_(2.5)、PM_(10))观测数据发现,降雨对PM_(2.5)的湿清除作用明显,降雨日的PM_(2.5)质量浓度较非降雨日平均降低约30%,在污染季节降低更加显著约50%.降雨时PM_1在PM_(2.5)中的占比... 详细信息

分析2012—2016年上海徐家汇站的雨量和颗粒物(PM_1、PM_(2.5)、PM_(10))观测数据发现,降雨对PM_(2.5)的湿清除作用明显,降雨日的PM_(2.5)质量浓度较非降雨日平均降低约30%,在污染季节降低更加显著约50%.降雨时PM_1在PM_(2.5)中的占比明显下降,PM_1质量浓度下降幅度占PM_(2.5)下降幅度的84%,表明降雨对PM_1的有效清除是PM_(2.5)质量浓度下降的主要原因.降雨过程结束后PM_(2.5)质量浓度是否下降和降雨前PM_(2.5)的初始质量浓度关系密切,当初始浓度在冬季大于70μg·m^(-3)、在其他季节大于45μg·m^(-3)时,80%以上的降雨过程结束后PM_(2.5)质量浓度较降雨前下降,因此可作为研判降雨过程对PM_(2.5)湿清除影响的预报因子.

关键词：湿清除 PM_(2.5) 降雨

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ECMWF气象场驱动长三角PM_(2.5)预报与最优集成

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环境科学学报 2021年第5期41卷 1656-1664页

作者：周广强余钟奇瞿元昊长三角环境气象预报预警中心上海200030

采用华东区域大气环境数值预报业务系统(RAEMS-GFS)的整体框架和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)高分辨率数值天气预报数据,建立了ECMWF气象场驱动的区域空气质量数值预报系统(RAEMS-EC).评估结果显示:RAEMS-EC对2019年秋冬季长三角城市PM_... 详细信息

采用华东区域大气环境数值预报业务系统(RAEMS-GFS)的整体框架和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)高分辨率数值天气预报数据,建立了ECMWF气象场驱动的区域空气质量数值预报系统(RAEMS-EC).评估结果显示:RAEMS-EC对2019年秋冬季长三角城市PM_(2.5)浓度和污染程度具有良好的预报准确性,其性能与RAEMS-GFS具有高度可比性的同时也存在一定的差异,数值上则有较明显的系统性偏高.RAEMS-EC与RAEMS-GFS双模式最优集成预报(OCF)可以大幅提升预报效果,长三角各城市PM_(2.5)浓度总体预报效果指标提升12%~83%,各指标在80%以上城市为正效果,PM_(2.5)污染预报TS评分也得到明显提升(14%),OCF基本消除了数值预报系统性偏高的不足.

关键词： PM_(2.5) ECMWF 数值预报最优集成预报 WRF-Chem 长三角

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云下湿清除作用对上海PM_(2.5)业务数值预报的影响

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环境科学学报 2024年第7期44卷 410-418页

作者：周广强毛卓成瞿元昊彭丽长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海市气象局上海200030

在华东区域大气环境数值预报系统中耦合气溶胶云下湿清除参数化方案,于2022年开展了区域空气质量业务数值预报,并以原业务系统回报作为对照,分析了业务预报对上海地区PM_(2.5)预报能力的改进效果.结果表明,不同时效的业务预报性能总体相... 详细信息

在华东区域大气环境数值预报系统中耦合气溶胶云下湿清除参数化方案,于2022年开展了区域空气质量业务数值预报,并以原业务系统回报作为对照,分析了业务预报对上海地区PM_(2.5)预报能力的改进效果.结果表明,不同时效的业务预报性能总体相当,预报效果指标优于对照试验并减弱了偏高程度和偏差分布的“右偏”特征;业务预报的PM_(2.5)浓度随降水增强的下降趋势与观测接近,基本消除了不同降水条件对预报效果的影响;2022年PM_(2.5)等级预报准确率达80%,较对照结果提升了6.3个百分点,其中雨日提升(8.0个百分点)更显著并通过改善化学初始或输送条件促进了非雨日的提升.同时也发现,业务预报仍存在一定系统性偏高,可应用数值预报释用等技术进一步提升预报效果.

关键词： PM_(2.5) 数值预报湿清除降水 WRF-Chem

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上海地区2017年三次短时重度污染过程变化特征及其气象影响因素

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气象 2020年第5期46卷 675-686页

作者：陈镭周广强毛卓成瞿元昊长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

2017年10月29日、11月2-3日和7-8日上海地区出现了三次PM2.5短时重度污染过程,根据环流形势可以将其分为两种污染类型:10月29日为输送型污染,具有污染输送过程快,污染持续时间短的特点;11月2-3日和7-8日为静稳叠加输送型污染,具有污染... 详细信息

2017年10月29日、11月2-3日和7-8日上海地区出现了三次PM2.5短时重度污染过程,根据环流形势可以将其分为两种污染类型:10月29日为输送型污染,具有污染输送过程快,污染持续时间短的特点;11月2-3日和7-8日为静稳叠加输送型污染,具有污染输送过程较慢,污染持续时间长的特点。分析这三次污染过程的气象要素特征可知,小的风速、稳定的垂直结构及下沉运动使得污染物在水平和垂直方向上都不易扩散出去,为污染物的积聚和污染的长时间维持创造了有利条件。另外,分析北京-上海一线PM2.5浓度、地面气象要素和垂直环流的剖面图发现,10月29日污染带自北向南呈窄带状分布,中低空和近地面对上海的污染输送都有贡献;11月的两次污染过程污染自北向南持续时间较长,分布范围较广,对上海的污染输送以近地面传输为主。计算三次污染过程的静稳指数和输送指数,进一步验证了10月29日的重度污染由外源输送造成,而11月的两次污染则由本地积累和外源输送叠加造成。应用FLEXPART扩散模式和华东区域大气环境数值预报系统对11月的两次污染过程进行定量分析,得到与观测数据分析一致的结论,同时发现这两次污染过程的潜在来源区域均为上海周边地区,来源集中,且江苏、浙江和安徽都有贡献。

关键词：空气污染气象要素 PM2.5 输送静稳

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WRF-Chem模式降水对上海PM_(2.5)预报的影响

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环境科学学报 2017年第12期37卷 4476-4482页

作者：周广强高伟谷怡萱瞿元昊长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

为探讨降水预报准确性对细颗粒物(PM_(2.5))数值预报效果的影响,利用基于WRF-Chem模式构建的华东区域大气环境数值预报系统在2015年1月1日—2016年12月31日期间的业务预报结果,分析了该系统对上海降水和PM_(2.5)的预报能力,探讨了其在... 详细信息

为探讨降水预报准确性对细颗粒物(PM_(2.5))数值预报效果的影响,利用基于WRF-Chem模式构建的华东区域大气环境数值预报系统在2015年1月1日—2016年12月31日期间的业务预报结果,分析了该系统对上海降水和PM_(2.5)的预报能力,探讨了其在不同降水预报准确性下的PM_(2.5)预报效果差异.结果表明,华东区域大气环境数值预报系统对上海的降水和PM_(2.5)都有良好的预报水平,2年平均偏差小于5%;正确预报、空报和漏报较明显降水及准确预报无降水日情况下的PM_(2.5)预报效果差异显著,正确预报降水时有较明显偏高且高估程度随降水的增强而增大,无降水时偏低;正确预报降水时PM_(2.5)预报效果相对较差,其他情况接近.模式湿沉降方案存在不足,需要进一步完善,同时也需要提升模式的降水等气象条件预报能力.

关键词： PM2.5 细颗粒物数值预报 WRF-Chem 降水

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活性炭/石墨辅助污泥电渗脱水研究

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化工学报 2023年第7期74卷 3038-3050页

作者：屈园浩邓文义谢晓丹苏亚欣东华大学环境科学与工程学院上海201620

以活性炭、石墨以及两者不同比例的混合物为添加剂,研究了不同配比添加剂对污泥电渗脱水性能以及滤液品质[总有机碳(TOC)含量、重金属浓度、有机物组成等]的影响机理。结果表明,活性炭与石墨都能够提升污泥的脱水性与导电性,其中相较于... 详细信息

以活性炭、石墨以及两者不同比例的混合物为添加剂,研究了不同配比添加剂对污泥电渗脱水性能以及滤液品质[总有机碳(TOC)含量、重金属浓度、有机物组成等]的影响机理。结果表明,活性炭与石墨都能够提升污泥的脱水性与导电性,其中相较于石墨,单独投加活性炭对泥饼的含水率降低最为明显,当投加量为5%污泥干重(DS)时,脱水效果最优,泥饼真实含水率由无投加时的46.0%(质量)降为42.2%(质量),污泥表观含水率降为41.0%(质量)。活性炭或石墨投加可显著降低阴极电渗滤液的TOC和重金属浓度,其中活性炭效果最优,石墨效果最弱。当活性炭投加量从0%DS增加至20%DS时,阴极滤液TOC含量从3740.4 mg/L降至2160.0 mg/L,而Cu、Mn、Cr、Ni、Cd、Zn、Hg和Pb等重金属元素浓度的降幅为57%~100%。研究成果将为含碳材料强化污泥电渗脱水提供基础数据支撑,并为污泥电渗脱水技术推广应用奠定理论基础。

关键词：电渗透活性炭石墨污泥脱水滤液废物处理电化学

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上海市臭氧污染的大气环流客观分型研究

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环境科学学报 2019年第1期39卷 169-179页

作者：常炉予许建明瞿元昊毛卓成周广强长三角环境气象预报预警中心上海200030 复旦大学大气科学研究院上海200433 上海市气象与健康重点实验室上海200030

利用T-mode主成分分析法(PCT)对上海2013—2017年3—10月925 hPa低层位势高度和全风速场进行大样本客观分型,总结了有利于和不利于促发上海地面臭氧污染的大气环流类型.发现有利于促发臭氧污染的环流形势都和副高有关,分别为副高控制(HC... 详细信息

利用T-mode主成分分析法(PCT)对上海2013—2017年3—10月925 hPa低层位势高度和全风速场进行大样本客观分型,总结了有利于和不利于促发上海地面臭氧污染的大气环流类型.发现有利于促发臭氧污染的环流形势都和副高有关,分别为副高控制(HC)和副高西北侧(HW),对应的臭氧超标率分别为68%和24.2%.前者的气象特点表现为辐射最强、温度最高有利于臭氧的光化学生成,臭氧浓度较弱副高形势平均偏高约50%;而后者以西向风为主,呈现明显的输送效应.相反不利于促发臭氧污染的环流类型都和低值系统相关,分别为低压北侧(LN)、低压东侧(LE)和低压西侧(LW),臭氧超标率均低于7%.其中LN影响下上海水平风速最大、扩散条件最好,不利于臭氧积聚;LE和LW影响下上海多云雨天气导致辐射降低,抑制了臭氧的光化学生成.

关键词：客观天气分型臭氧污染环流类型

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利用多模式最优集成方法预报上海PM2.5

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环境科学学报 2018年第9期38卷 3449-3456页

作者：瞿元昊许建明 Guy Brasseur 谢英周广强马井会长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030 德国马普气象研究所汉堡20095

采用多模式最优集成方法(OCF),对PANDA项目中国和欧洲7个空气质量模式的PM_(2.5)预报结果进行集成释用.2016年6月—2017年5月对上海逐日预报试验结果表明:和最优单模式预报结果相比,OCF预报的PM_(2.5)日均质量浓度的均方根误差降低1.9μ... 详细信息

采用多模式最优集成方法(OCF),对PANDA项目中国和欧洲7个空气质量模式的PM_(2.5)预报结果进行集成释用.2016年6月—2017年5月对上海逐日预报试验结果表明:和最优单模式预报结果相比,OCF预报的PM_(2.5)日均质量浓度的均方根误差降低1.9μg·m-3,相关系数提高0.04,日均质量浓度的精度评分TI提高了2.4,污染TS评分提高了0.28,污染空报率降低了20%,显著提高了PM_(2.5)污染等级预报、趋势预报和精度预报的技巧.对长三角合肥、南京、苏州、杭州、宁波5个城市的预报试验也得到类似的结果,为城市空气质量预报提供了新的方法和思路.但OCF对客观预报的改进幅度在夏季不如冬季显著,在降雨日相对较低.

关键词：多模式最优集成 PM2.5 空气质量模式

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