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Predictability of the 7·20 extreme rainstorm in Zhengzhou in stochastic kinetic-energy backscatter ensembles

Science China Earth Sciences 2024年第7期67卷 2226-2241页

作者： Min YANG Peilong YU lifeng ZHANG Xiaobing PAN Quanjia ZHONG yunying li College of Meteorology and Oceanography National University of Defense TechnologyChangsha 410073China Key Laboratory of High Impact Weather(Special) China Meteorological AdministrationChangsha 410073China Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters/Key Laboratory of Meteorological Disaster Ministry of Education/Joint International Research Laboratory of Climate and Environment ChangeNanjing University of Information Science and TechnologyNanjing 210044China Department of Ocean Science Hong Kong University of Science and TechnologyHong Kong 999077China

The scale-dependent predictability of the devastating 7·20 extreme rainstorm in Zhengzhou,China in 2021 was investigated via ensemble experiments,which were perturbed on different scales using the stochastic kinetic-energy backscatter(SKEB)scheme in the WRF model,with the innermost domain having a 3-km grid *** daily rainfall(RAIN24h)and the cloudburst during 1600-1700 LST(RAIN1h)were *** demonstrated that with larger perturbation scales,the ensemble spread for the rainfall maximum widens and rainfall forecasts become closer to the *** ensembles with mesoscale or convective-scale perturbations,RAIN1h loses predictability at scales smaller than 20 km and RAIN24h is predictable for all *** in ensembles with synoptic-scale perturbations,the largest scale of predictability loss extends to 60 km for both RAIN1h and ***,the average positional error in forecasting the heaviest rainfall for RAIN24h(RAIN1h)was 400 km(50-60)*** southerly low-level jet near Zhengzhou was assumed to be directly responsible for the forecast uncertainty of *** rapid intensification in low-level cyclonic vorticity,mid-level divergence,and upward motion concomitant with the jet dynamically facilitated the *** analysis of the divergent,rotational and vertical kinetic spectra and the corresponding error spectra showed that the error kinetic energy at smaller scales grows faster than that at larger scales and saturates more quickly in all ***-scale perturbations not only boost larger-scale error growth but are also conducive to error growth at all scales through a downscale cascade,which indicates that improving the accuracy of larger-scale flow forecast may discernibly contributes to the forecast of cloudburst intensity and position.

关键词： Stochastic kinetic-energy backscatter(SKEB) Extreme rainfall Ensemble forecast Predictability

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Character of Convective Systems Producing Short-Term Heavy Precipitation in Central China Revealed by Kilometer and Minute Interval Observations

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Journal of Meteorological Research 2024年第3期38卷 530-541页

作者： Zitong CHEN yunying li Zhiwei ZHANG Jing SUN Chengzhi YE Anyuan XIONG College of Meteorology and Oceanography National University of Defense TechnologyChangsha410073China High Impact Weather Key Laboratory of China Meteorological Administration Changsha410073China Unit No.92192 of Chinese People’s liberation Army Ningbo315000China Hubei Key Research Laboratory for Heavy Rain Monitoring and Warning Institute of Heavy RainChina Meteorological AdministrationWuhan430223China Institute of Meteorological Sciences of Hunan Province Hunan Meteorological BureauChangsha410118China National Meteorological Information Centre China Meteorological AdministrationBeijing100081China

Accurate forecasting of heavy precipitation in central China is still a challenge,within which a key issue is our still incomplete understanding of the convective systems(CSs)responsible for such *** this study,through use of an iterative rain-cell tracking algorithm,the macroscale characteristics(scale,intensity,duration,etc.)of the CSs that produced 595 short-term heavy precipitation events in Hunan Province,central China,are quantitatively analyzed,based on radar reflectivity,echo top,and rainfall observations at 1-km and 6-min intervals in April-September of *** results show that CSs present significant seasonal and diurnal *** CSs usually cover a larger echo area with stronger convective cores and thus generate more precipitation than summer CSs,though summer CSs develop more vigorously and *** initiated at 1400-1600 local time are characterized by the strongest convection and a smaller spatiotemporal scale,causing violent and transient showers with typical areal precipitation of 0.5-1 mm km^(−2),but less total *** analyses of the relationships among the scale,intensity,duration,and total precipitation of CSs reveal that the convective intensity is linearly correlated to the spatiotemporal scale of CSs,with the duration increasing on average by 0.0372 h dBZ^(−1);the echo area is significantly correlated to the total precipitation,and the duration and rainfall amount are connected with the area expansion rate(AER)of CSs:when the AER exceeds 50%,CSs expand rapidly with increasing total precipitation,but the duration is *** findings provide a helpful reference for the forecasting of short-term heavy precipitation induced by CSs in central China.

关键词： convective system radar reflectivity factor total precipitation iterative rain-cell tracking

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The Effect of Moisture in Different Altitude Layers on the Eastward Propagation of MJO

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Journal of Meteorological Research 2024年第3期38卷 437-452页

作者： Xiaoyu ZHU Zhong ZHONG Yimin ZHU yunying li Yijia HU Yao HA College of Meteorology and Oceanography National University of Defense TechnologyChangsha410000China Key Laboratory for Virtual Geographic Environment School of Geography ScienceNanjing Normal UniversityNanjing210023China Jiangsu Collaborative Innovation Center for Climate Change School of Atmospheric SciencesNanjing UniversityNanjing210000China

In this study,driven by ERA5 reanalysis data,the Weather Research and Forecasting(WRF)version 4.0 was used to investigate the eastward propagation of the Madden-Julian oscillation(MJO)in the tropical atmosphere during December-February(DJF)of 2007/*** experiment with 11 cumulus parameterization schemes respectively shows that the Grell 3D scheme is one of several worse ones in describing MJO *** addition,still by use of the Grell 3D scheme,four nudging assimilation experiments for water vapor in all model vertical layers(Ndg_all),lower layers(Ndg_low),middle layers(Ndg_mid),and upper layers(Ndg_upp)were *** is found that when the water vapor in the model approaches to the observed value,the model performance for MJO activities is improved *** the four nudging simulations,Ndg_all certainly performs *** Ndg_mid is important for the MJO-filtered profiles related to moisture,Ndg_low and Ndg_upp exhibit superiority to Ndg_mid in simulating MJO eastward ***_low has advantages when MJO features are represented by zonal wind at 850 hPa and precipitation because the lower-level MJO-filtered moisture is conducive to the existence of lower-level condensational heating to the east of the MJO convective ***_upp performs better when describing the MJO eastward propagation features by outgoing longwave radiation(OLR)since it can capture the moisture and cloud top temperature of deep convection associated with MJO,as well as front Walker *** results suggest that the lower-level moisture is more important in regulating the MJO eastward propagation,and the observed maximum MJO-filtered moisture in the middle troposphere might be a phenomenon accompanying the MJO deep convection,but not a factor controlling its eastward propagation.

关键词： Madden-Julian oscillation(MJO) nudging technique Weather Research and Forecasting(WRF)model vertical moisture structure

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追踪强对流云团演变探讨郑州7.20暴雨产生原因

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热带气象学报 2024年第3期40卷 517-525页

作者：杨家艳李昀英陈梓桐国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410073

2021年7月20日,河南省在异常偏北的西太平洋副热带高压、发展加强的台风“烟花”以及西南季风的共同影响下产生了暴雨,造成了严重的生命财产损失,其中郑州市受灾最为严重。基于Himawari-8卫星云顶亮温数据,利用迭代对流云团追踪算法,对... 详细信息

2021年7月20日,河南省在异常偏北的西太平洋副热带高压、发展加强的台风“烟花”以及西南季风的共同影响下产生了暴雨,造成了严重的生命财产损失,其中郑州市受灾最为严重。基于Himawari-8卫星云顶亮温数据,利用迭代对流云团追踪算法,对此次暴雨过程的强对流云团进行识别与追踪,探究暴雨发生的原因。结果表明,造成此次暴雨过程的强对流云团于7月20日10∶10在河南省北部生成,受太行山和嵩山的阻挡以及台风西侧东南水汽持续输送在移动过程中不断发展加强,生命周期长达9.3 h。郑州暴雨开始于对流云团最强盛时刻,而暴雨维持期间,强对流云团面积逐渐减小、云顶亮温持续升高,不稳定能量的释放和降水的拖曳作用促进了云团的减弱,云团迅速消亡,降水停止。上述研究表明在水汽持续输送和地形阻挡影响下,强对流云团发展加强和长时间盘踞是造成郑州特大暴雨的直接原因。

关键词： “7.20”暴雨追踪算法云顶亮温强对流云团

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“知战教战练战”教学法在气象海洋保障类课程中的应用

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军事高等教育研究 2024年第3期47卷 106-110+115页

作者：李昀英张志伟李娜李骞国防科技大学气象海洋学院

新型作战力量和新型武器装备运用离不开气象海洋保障，联合作战气象海洋保障人才培养必须主动适应部队需求，聚焦学员的岗位任职能力和创新能力培养。联合作战气象海洋保障人才的培养需要教员与学员密切配合、学院与部队同频共振，为战... 详细信息

新型作战力量和新型武器装备运用离不开气象海洋保障，联合作战气象海洋保障人才培养必须主动适应部队需求，聚焦学员的岗位任职能力和创新能力培养。联合作战气象海洋保障人才的培养需要教员与学员密切配合、学院与部队同频共振，为战育人、练战于学。研究提出了“知战、教战、练战”创新性教学法。一方面，通过加强院校与部队的双向交流，让教员深入了解部队气象海洋保障程序及痛点难点问题，与时俱进地改进和创新教学方法；另一方面，通过常态化开展综合演练，让学员练战于训练场，通过实践应用解决学员为谁学、如何学、学后怎么用的问题。教员与学员相向而行，教战于课堂、练战于训练场，才能培养出符合部队实战需求的联合作战气象海洋保障人才。

关键词：气象海洋保障教学法人才培养模式

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Variational PCA fusion for Pan-sharpening very high resolution imagery

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Science China(Information Sciences) 2014年第11期57卷 100-109页

作者： ZHOU ZeMing MA Ning li YuanXiang YANG PingL ZHANG Peng li yunying Institute of Meteorology and Oceanography PLA University of Science and Technology School of Aeronautics Shanghai JiaoTong University

The Pan-sharpening approach based on principle component analysis(PCA) is affected by severe spectral distortion. To address this problem, a new pan-sharpening model based on PCA and variational technique is proposed to construct the substitute image of the first principal component(PC1). The energy functional consists of three terms. The first term injects PC1 with the geometric structure of the panchromatic(Pan) image. The second term preserves the spectral pattern of the multi-spectral image in the merged *** the third term guarantees the smoothness of the functional optimization solution. The fusion result is given by the minimum of the energy functional, which is computed with the gradient descend flow. The experiments on QuickBird and IKONOS datasets validate the effectiveness of the proposed model. Compared with the stateof-the-art pan-sharpening approaches, this model exhibits a better trade-off between improving spatial quality and preserving spectral signature of the MS image.

关键词： PCA variational PCA fusion remote sensing image pan-sharpening gradient descend flow

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乙酰半胱氨酸联合沙美特罗替卡松对稳定期COPD患者血清PCT、肺功能的影响

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中外医疗 2024年第14期43卷 17-21页

作者：龚章燕赖莉严永枝李云英黔西南布依族苗族自治州妇幼保健院内科贵州兴义562400

目的分析稳定期慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD)患者联合应用乙酰半胱氨酸、沙美特罗替卡松治疗效果以及对血清降钙素原(Procalcitonin, PCT)、肺功能的影响。方法单纯随机选取2021年1月—2023年11月... 详细信息

目的分析稳定期慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD)患者联合应用乙酰半胱氨酸、沙美特罗替卡松治疗效果以及对血清降钙素原(Procalcitonin, PCT)、肺功能的影响。方法单纯随机选取2021年1月—2023年11月黔西南布依族苗族自治州妇幼保健院收治的100例稳定期COPD患者为研究对象,按随机数表法分为对照组(n=50,单用沙美特罗替卡松治疗)、观察组(n=50,应用乙酰半胱氨酸联合沙美特罗替卡松治疗),比较两组治疗效率、症状消失时间、PCT水平、血清白介素水平、肺功能、不良反应发生率。结果观察组治疗效率为90.00%,高于对照组的74.00%,差异有统计学意义(χ^(2)=4.336,P=0.037)。观察组咳嗽症状消失时间、咳痰症状消失时间、呼吸气促症状消失时间、干湿啰音消失时间均短于对照组,差异有统计学意义(P均0.05)。结论稳定期COPD患者临床治疗过程中联合应用乙酰半胱氨酸、沙美特罗替卡松具有确切效果,能够加快症状消失,下调PCT与血清白介素表达,减轻肺功能损伤,并且未出现严重的药物不良反应,安全性高。

关键词：慢性阻塞性肺疾病稳定期乙酰半胱氨酸沙美特罗替卡松降钙素原肺功能

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基于米糠脂肪烷醇的中药复方对高脂血症大鼠肝脏胆固醇代谢的影响

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云南中医药大学学报 2024年第4期47卷 66-74页

作者：陈简颜明丽谭晓玉张笑萌李云英刘录云南中医药大学云南省高校保健食品化妆品工程研究中心云南昆明650500

目的从调控肝脏胆固醇代谢角度探讨基于米糠脂肪烷醇的中药复方辅助降血脂的作用机制。方法将36只SD大鼠随机分为正常组、模型组、阳性组(辛伐他汀)、受试物组(中药复方高、中、低剂量组)。除正常组灌胃等体积双蒸水外,其余各组脂肪乳... 详细信息

目的从调控肝脏胆固醇代谢角度探讨基于米糠脂肪烷醇的中药复方辅助降血脂的作用机制。方法将36只SD大鼠随机分为正常组、模型组、阳性组(辛伐他汀)、受试物组(中药复方高、中、低剂量组)。除正常组灌胃等体积双蒸水外,其余各组脂肪乳灌胃复制SD大鼠高脂血症模型。给予相应受试物4 w后,分别检测血清和肝脏中的脂质水平;苏木素-伊红(HE)染色观察肝组织病理改变,油红O染色观察脂质沉积情况;实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)检测肝脏胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)、低密度脂蛋白受体(LDLR)、前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin9型(PCSK9)mRNA表达水平。结果与模型组相比,受试物能明显降低高脂血症大鼠血清和肝脏中TC、TG、LDL-C水平(P<0.01,P<0.001);HE和油红O染色可见,受试物能减少肝脏中的脂肪蓄积,减轻肝细胞脂肪变性程度;与模型组相比,受试物能明显升高肝脏CYP7A1 mRNA的表达(P<0.001)、降低PCSK9 mRNA的表达(P<0.01)。结论米糠脂肪烷醇复配山楂、三七的中药复方具有降低高脂血症大鼠血脂的作用,其机制可能与调控肝脏胆固醇摄取和利用有关。

关键词：高脂血症米糠脂肪烷醇胆固醇代谢 CYP7A1 PCSK9

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鼻敏方对变应性鼻炎肺脾气虚证模型大鼠鼻黏膜TMEM16A/NF-κB/MUC5AC信号通路的影响

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中医杂志 2024年第8期65卷 842-848页

作者：徐宁聪画奕惟谭希王今晗梁紫华周世卿李云英陈文勇夏纪严罗秋兰广州中医药大学第二临床医学院广东省广州市510405 广州中医药大学第二附属医院广州中医药大学中药学院

目的探讨鼻敏方治疗变应性鼻炎(AR)肺脾气虚证黏液高分泌的可能作用机制。方法34只SD大鼠随机分为空白组(8只)、模型组(8只)、鼻敏方低剂量组(8只)、鼻敏方高剂量组(10只)。除空白组外,其余各组大鼠以烟熏+番泻叶灌胃+卵清蛋白法建立AR... 详细信息

目的探讨鼻敏方治疗变应性鼻炎(AR)肺脾气虚证黏液高分泌的可能作用机制。方法34只SD大鼠随机分为空白组(8只)、模型组(8只)、鼻敏方低剂量组(8只)、鼻敏方高剂量组(10只)。除空白组外,其余各组大鼠以烟熏+番泻叶灌胃+卵清蛋白法建立AR肺脾气虚证大鼠模型。造模结束后,鼻敏方低、高剂量组大鼠分别给予鼻敏方浓缩液(浓度为2.16 g/ml)1.08 g/100 g、2.16 g/100 g灌胃,模型组给予0.5 ml/100 g生理盐水灌胃,均每日1次,持续28天;空白组不干预。干预后进行行为学评价,EliSA法检测大鼠外周血总免疫球蛋白E(IgE)水平,HE染色观察大鼠鼻上皮黏膜病理学变化,免疫组化法检测鼻上皮黏膜的跨膜蛋白16A(TMEM16A)、黏蛋白5AC(MUC5AC)蛋白表达,Western Blot法检测鼻上皮黏膜核转录因子κB(NF-κB)蛋白表达,RT-PCR法检测鼻上皮黏膜TMEM16A、MUC5AC、NF-κB mRNA表达。结果HE染色显示,空白组大鼠鼻上皮黏膜上皮细胞结构完整无脱落,无水肿、坏死等病变;模型组大鼠鼻上皮黏膜上皮组织增厚且部分脱落,可见嗜酸性粒细胞和淋巴细胞浸润;鼻敏方高、低剂量组大鼠鼻上皮黏膜组织病理均有改善,且鼻敏方高剂量组改善更明显。与空白组比较,模型组大鼠行为学积分及外周血总IgE水平显著升高,鼻上皮黏膜TMEM16A、MUC5AC、NF-κB蛋白及mRNA表达升高(P0.05)。与鼻敏方低剂量组比较,鼻敏方高剂量组NF-κB蛋白表达降低(P<0.01)。结论鼻敏方可能通过调控鼻上皮黏膜TMEM16A/NF-κB/MUC5AC信号通路改善AR肺脾气虚症状及黏液高分泌。

关键词：变应性鼻炎肺脾气虚证鼻敏方跨膜蛋白16A 核转录因子κB 黏蛋白5AC 黏液高分泌

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MRI弥散加权成像在急性脑梗死诊断中的应用价值分析

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影像研究与医学应用 2024年第6期8卷 26-28页

作者：袁飞李云莹曹县人民医院放射科山东菏泽274400 菏泽医学专科学校附属医院神经内科山东菏泽274000

目的:分析磁共振弥散加权成像(MRI-DWI)技术诊断急性脑梗死(ACI)的价值。方法:选取2021年5月—2023年5月曹县人民医院收治的93例疑似ACI患者,均实施MRI-DWI检查,以数字减影血管造影(DSA)为金标准,探究MRI-DWI的诊断效能。结果:93例疑似... 详细信息

目的:分析磁共振弥散加权成像(MRI-DWI)技术诊断急性脑梗死(ACI)的价值。方法:选取2021年5月—2023年5月曹县人民医院收治的93例疑似ACI患者,均实施MRI-DWI检查,以数字减影血管造影(DSA)为金标准,探究MRI-DWI的诊断效能。结果:93例疑似ACI患者中,DSA共检出68例,MRI-DWI共检出67例;以DSA为金标准,MRI-DWI诊断ACI的灵敏度为95.59%、特异度为92.00%、准确率为94.62%、阳性预测值为97.01%、阴性预测值为88.46%;MRI-DWI检查与金标准的一致性良好(Kappa值=0.865,P <0.001);患侧组织的表观弥散系数(ADC)值、脑血容量(CBV)低于对侧正常组织,平均通过时间(MTT)长于对侧正常脑组织(P <0.05)。结论:MRI-DWI能够有效诊断出ACI,具有一定的诊断价值,临床可推广应用。

关键词：急性脑梗死磁共振弥散加权成像诊断效能

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