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A Neural-network-based Alternative Scheme to Include Nonhydrostatic Processes in an Atmospheric Dynamical Core

Advances in Atmospheric Sciences 2024年第6期41卷 1083-1099,I0002,I0003页

作者： Yang XIA Bin WANG Lijuan LI Li LIU Jianghao LI Li DONG Shiming XU Yiyuan LI Wenwen XIA Wenyu HUANG Juanjuan LIU Yong WANG Hongbo LIU ye pu Yujun HE Kun XIA Ministry of Education Key Laboratory for Earth System Modeling and Department of Earth System ScienceTsinghua UniversityBeijing 100084China State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Innovation Group 311020008 Southern Marine Science and Engineering Guangdong LaboratoryZhuhai 519000China Shanghai Ecological Forecasting and Remote Sensing Center Shanghai 200030China Key Laboratory of Earth System Modeling and Prediction China Meteorological AdministrationBeijing 100081China College of Ocean Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Here,a nonhydrostatic alternative scheme(NAS)is proposed for the grey zone where the nonhydrostatic impact on the atmosphere is evident but not large enough to justify the necessity to include an implicit nonhydrostatic solver in an atmospheric dynamical *** NAS is designed to replace this solver,which can be incorporated into any hydrostatic models so that existing well-developed hydrostatic models can effectively serve for a longer *** advances in machine learning(ML)provide a potential tool for capturing the main complicated nonlinear-nonhydrostatic *** this study,an ML approach called a neural network(NN)was adopted to select leading input features and develop the *** NNs were trained and evaluated with 12-day simulation results of dry baroclinic-wave tests by the Weather Research and Forecasting(WRF)*** forward time difference of the nonhydrostatic tendency was used as the target variable,and the five selected features were the nonhydrostatic tendency at the last time step,and four hydrostatic variables at the current step including geopotential height,pressure in two different forms,and potential temperature,***,a practical NAS was developed with these features and trained layer by layer at a 20-km horizontal resolution,which can accurately reproduce the temporal variation and vertical distribution of the nonhydrostatic *** by the NN-based NAS,the improved hydrostatic solver at different horizontal resolutions can run stably for at least one month and effectively reduce most of the nonhydrostatic errors in terms of system bias,anomaly root-mean-square error,and the error of the wave spatial pattern,which proves the feasibility and superiority of this scheme.

关键词： neural network nonhydrostatic alternative scheme atmospheric model dynamical core

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外源氨基酸对液态发酵法白酒风味品质的影响

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中国酿造 2024年第4期43卷 74-80页

作者：向罗蒲叶廖永红北京工商大学轻工科学技术学院中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室北京100048

在液态法发酵白酒的基础上,添加不同质量浓度的甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)、苯丙氨酸(Phe),探究外源氨基酸对液态法发酵白酒产生的酒精度、总酸、总酯和主要风味物质的影响。结果表明,甘氨酸对白酒酒精度、辛酸乙酯含量的... 详细信息

在液态法发酵白酒的基础上,添加不同质量浓度的甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)、苯丙氨酸(Phe),探究外源氨基酸对液态法发酵白酒产生的酒精度、总酸、总酯和主要风味物质的影响。结果表明,甘氨酸对白酒酒精度、辛酸乙酯含量的影响最大,最大值比空白组分别增加了7.14%、69.75%;亮氨酸对总酸、总酯、异戊醇的影响最大,最大值比空白组分别增加了8.10%、12.07%和92.94%;缬氨酸对异丁醇的影响最大,最大值比空白组增加了404.28%;Phe对苯乙醇、乙酸乙酯的影响最大,最大值比空白组分别增加了81.54%、32.66%;随着四种氨基酸添加量的增加,酒精度和总酸产量先升高后降低,其中甘氨酸和亮氨酸添加量分别为400 mg/L时,酒精度和总酸最大分别为12%vol和0.227 g/L;四种氨基酸对白酒总酯的生成影响明显,其中亮氨酸添加量为600 mg/L时总酯产量最大,为0.43 g/L;由挥发性风味物质聚类结果可知,亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸对液态发酵法白酒风味物质生成影响较大。在液态发酵法白酒制备中合理添加氨基酸,可明显提高液态发酵法白酒酒精、总酸、总酯的含量,有效调节高级醇产生。

关键词：液态法白酒外源氨基酸酒精度风味品质

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PPARδ激动剂GW501516对高糖致体外神经-血管单元损伤的保护作用及机制研究

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中国药理学通报 2024年第10期40卷 1963-1970页

作者：王赛陈清杰张金玲何业谱陈辉咸宁市中心医院/湖北科技学院附属第一医院心血管内科湖北科技学院医学部医药研究院咸宁市中心医院/湖北科技学院附属第一医院药学部湖北咸宁437100

目的探讨PPARδ激动剂GW501516对高糖诱导的体外神经-血管单元(neuro-vascular unit,NVU)损伤的保护作用及其机制。方法体外分离、纯化和培养SD大鼠海马神经元(neurons,Neu)、星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞,并建立NVU共培养体系。将NV... 详细信息

目的探讨PPARδ激动剂GW501516对高糖诱导的体外神经-血管单元(neuro-vascular unit,NVU)损伤的保护作用及其机制。方法体外分离、纯化和培养SD大鼠海马神经元(neurons,Neu)、星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞,并建立NVU共培养体系。将NVU共培养体系细胞分为:对照组、高糖组(HG组)、HG+GW501516低、中、高浓度组(25、50、100 nmol·L^(-1))和HG+GW501516(100 nmol·L^(-1))+ANA12(TrkB抑制剂,5μmol·L^(-1))组。采用跨内皮电阻(transendothelial resistance,TEER)检测和渗漏实验检测评价NUV屏障功能;CCK-8实验检测共培养体系中Neu细胞增殖活性;ELISA法检测细胞上清液中炎症因子TNF-α、IL-6和IL-1β水平;化学法检测Neu细胞中氧化应激指标SOD、MDA和NO水平;流式细胞术检测Neu细胞凋亡水平;Western blot检测Neu细胞中PPARδ、Bax、Bcl-2、cleaved-caspase-3以及BDNF/TrkB通路相关蛋白BDNF、p-TrkB和TrkB表达水平。结果与对照组比较,HG组TEER值降低、渗漏值升高,Neu细胞增殖活性降低,上清液中TNF-α、IL-6、IL-1β及Neu细胞中MDA和NO水平升高,SOD水平降低,Neu细胞凋亡率及细胞中Bax、cleaved caspase-3蛋白表达水平升高,而PPARδ、Bcl-2、BDNF和p-TrkB/TrkB蛋白表达水平降低(P<0.05);与HG组比较,不同浓度GW501516处理后TEER值升高、渗漏值降低,Neu细胞增殖活性升高,上清液中TNF-α、IL-6、IL-1β及Neu细胞中MDA和NO水平降低,SOD水平升高,Neu细胞凋亡率及细胞中Bax、cleaved caspase-3蛋白表达水平降低,PPARδ、Bcl-2、BDNF和p-TrkB/TrkB蛋白表达水平升高(P<0.05),且具有浓度依赖性;然而,加入ANA12干预后会逆转GW501516对高糖条件下NVU损伤的改善作用。结论PPARδ激动剂GW501516通过激活BDNF/TrkB信号通路的转导改善高糖诱导的体外NVU损伤。

关键词： PPARδ GW501516 神经-血管单元高糖 BDNF/TrkB信号通路细胞凋亡

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Dynamical impact of anomalous East-Asian winter monsoon on zonal wind over the equatorial western Pacific

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Chinese Science Bulletin 2005年第14期50卷 1520-1526页

作者： LI Chongyin PEI Shunqiang pu ye LASG Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences Beijing 100029 China Institute of Meteorology PLA University of Science and Technology Nanjing 211101 China

Zonal wind anomaly over the equatorial west- ern Pacific plays an important role in the occurrence of ENSO. The mechanism to produce zonal wind anomaly over the equatorial western Pacific is studied in this paper. It is shown clearly that zonal wind anomaly over the equatorial western Pacific is closely related to the anomaly of East- Asian winter monsoon. Anomalous strong (weak) East-Asian winter monsoon can excite not only the westerly (easterly) anomaly over the equatorial western Pacific but also a cyc- lonic (an anticyclonic) circulation over the east of the Philip- pines. The above anomalous circulation results from dy- namical impacts of anomalous pressure pattern due to the East-Asian winter monsoon. Because there is westward (eastward) pressure gradient over the equatorial western Pacific, i.e. there is ?? xp 0), during strong (weak) East-Asian winter monsoon.

关键词：亚洲东部地区冬季季候风飓风

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新一代火星大气模式GoPlanet-Mars V1的研制

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科学通报 2024年第10期69卷 1343-1350页

作者：董理普业李艺苑刘鸿波刘娟娟邓世雅黄叶薇刘明宇刘帅王斌中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学海洋学院青岛266400 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

火星探测是当前国家高科技竞争力的标志,世界航天强国均研制火星大气模式,为登陆探测提供气象环境保障.本文描述了我国新一代火星大气模式(global open planetary atmospheric model for Mars,缩写GoPlanet-Mars,简称GoMars)的研制,其... 详细信息

火星探测是当前国家高科技竞争力的标志,世界航天强国均研制火星大气模式,为登陆探测提供气象环境保障.本文描述了我国新一代火星大气模式(global open planetary atmospheric model for Mars,缩写GoPlanet-Mars,简称GoMars)的研制,其中的动力框架完全自主研发,具有二阶精度、能保证质量守恒.GoMars引进并耦合了美国宇航局艾姆斯研究中心的火星物理过程,具备模拟沙尘、水和CO_(2)的能力.基于我国“祝融号”、美国“维京1号、2号”的实测数据以及国际火星大气全球数据集评估了GoMars,结果表明:GoMars能成功再现3个探测器记录的火星大气独特的地表气压“两峰两谷”特征;在全球地表温度、纬向急流、极区CO_(2)冰和沙尘方面,GoMars也具备良好的模拟性能,可为我国火星探测计划实施提供新的气象环境保障手段.

关键词：火星大气模式气象环境祝融号

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Effects of the coupling process on shortwave radiative feedback during ENSO in FGOALS-g

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Atmospheric and Oceanic Science Letters 2016年第5期9卷 337-342页

作者： pu ye TANG Yan-Li LI Li-Juan State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics (LASG) Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of Sciences College of Earth Science University of Chinese Academy of Sciences

Satisfactory simulation of negative shortwave（SW） radiative feedback during ENSO in the equatorial Pacific remains a challenging issue for climate models. Previous studies have focused on specific physical processes in the atmospheric and/or oceanic model, but the coupling process in coupled models has not received much attention. To investigate the coupling effect on SW feedback, two versions of an AGCM and their corresponding coupled models are analyzed. Results indicate that the effects of the coupling process in the two versions lead to weakening and enhancement of the negative feedback in the earlier and new versions, respectively, mainly due to their different changes in cloud fraction feedback and dynamical feedback. Further examination of the nonlinearity of the feedback reveals that the opposite coupling effects in the two versions originate from their different responses to El Nio and to La Nia.

关键词： Shortwave radiative feedback ENSO coupling effect GAMIL FGOALS-g

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肥胖性心肌病发病机制及治疗中的性别差异研究进展

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大连医科大学学报 2024年第3期46卷 260-267页

作者：王艺璇蒲烨易琮翔于勤大连大学附属中山医院循环内科辽宁大连116001

随着肥胖及与其相关的心脏代谢紊乱风险因素的增加,肥胖性心肌病的发病率在全球呈上升趋势。值得注意的是,肥胖性心肌病表现出明显的性别特异性。肥胖性心肌病的发病机制包括胰岛素抵抗、脂质代谢紊乱、炎症反应和线粒体功能障碍等。最... 详细信息

随着肥胖及与其相关的心脏代谢紊乱风险因素的增加,肥胖性心肌病的发病率在全球呈上升趋势。值得注意的是,肥胖性心肌病表现出明显的性别特异性。肥胖性心肌病的发病机制包括胰岛素抵抗、脂质代谢紊乱、炎症反应和线粒体功能障碍等。最新研究证据发现,性别、性激素以及性别特异性分子机制在肥胖性心肌病的发病中都扮演着重要角色。本文对不同性别肥胖性心肌病的发病机制及治疗策略进行综述。

关键词：肥胖性心肌病机制治疗性别二态性

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Biodegradation of typical azole fungicides in activated sludge under aerobic conditions

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Journal of Environmental Sciences 2021年第5期33卷 288-297页

作者： Wenwen Cai pu ye Bin Yang Zhouqi Shi Qian Xiong Fangzhou Gao Yousheng Liu Jianliang Zhao Guangguo Ying State Key Laboratory of Organic Geochemistry Guangzhou Institute of GeochemistryChinese Academy of SciencesGuangzhou 510640China SCNU Environmental Research Institute Guangdong Provincial Key Laboratory of Chemical Pollution and Environmental Safety&MOE Key Laboratory of Theoretical Chemistry of EnvironmentSouth China Normal UniversityGuangzhou 510006China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China School of Environment South China Normal UniversityGuangzhou 510006China

Widespread use of azole fungicides and low removal efficiency in wastewater treatment plants(WWTPs) have led to the elevated concentration of azole fungicides in receiving environment. However, there was limited research about the removal mechanism of azole fungicides in the biological treatment of WWTPs. Imidazole fungicide climbazole and triazole fungicide fluconazole were selected to investigate the biodegradation mechanism of azole fungicides in activated sludge under aerobic conditions. Climbazole was found to be adsorbed to solid sludge and resulted in quick biodegradation. The degradation of climbazole in the aerobic activated sludge system was fitted well by the first-order kinetic model with a half-life of 5.3 days, while fluconazole tended to stay in liquid and had only about 30% of loss within 77 days incubation. Ten biotransformation products of climbazole were identified by high resolution mass spectrometry using suspect and non-target screening method. But no biodegradation products of fluconazole were identified due to its limited removal. The possible biodegradation pathways for climbazole were proposed based on the products identification and pathway prediction system, and involves oxidative dehalogenation, side chain oxidation and azole ring loss. The findings from this study suggest that it should be a concern for the persistence of fluconazole in the environment.

关键词： Biodegradation Azole fungicides Activated sludge Products identification Degradation pathway

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机械振动对去卵巢大鼠骨质疏松性骨折愈合中CGRP和SP表达的影响

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中国骨质疏松杂志 2024年第6期30卷 813-817页

作者：熊亭亭胡曼娅王延留汤振达代沂航吴佳濮烨汪学红武汉体育学院湖北武汉430079

目的探讨机械振动对去卵巢后骨质疏松性骨折大鼠骨折端愈合过程中神经肽降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)和P物质(substance P,SP)表达的影响。方法选取3月龄的雌性Wistar大鼠30只,按照随机法分为对照组(Sham)... 详细信息

目的探讨机械振动对去卵巢后骨质疏松性骨折大鼠骨折端愈合过程中神经肽降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)和P物质(substance P,SP)表达的影响。方法选取3月龄的雌性Wistar大鼠30只,按照随机法分为对照组(Sham)、去卵巢组(OVX)、振动组(OVX-V),每组10只。摘除去卵巢组和振动组大鼠的卵巢以建立骨质疏松模型,对照组则去除同质量脂肪组织构建假去卵巢骨质疏松模型,同时对振动组大鼠进行频率35 Hz、振幅2 mm、加速度0.5 g的振动干预,持续20 min,其他组放于关闭的振动台上自由活动20 min,每周5 d。在干预2周和6周后,拍摄大鼠骨折端X线片观察对比3组的愈合情况,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)技术来测定骨折端CGRP和SP的表达水平。结果对照组与振动组在干预2周后大鼠骨折愈合率较去卵巢组高,振动组在干预6周后大鼠骨折愈合率高于其他两组(P<0.05)。在干预2周后,振动组大鼠骨组织CGRP含量[0.464±0.018]和SP含量[0.450±0.019]均高于去卵巢组但明显低于对照组(P<0.05)。在干预6周后,振动组大鼠骨组织中CGRP含量[0.632±0.016]和SP含量[0.636±0.017]呈上升趋势且明显高于去卵巢组,但仍低于对照组(P<0.05)。结论机械振动有助于提高去卵巢骨质疏松骨折大鼠骨组织中神经肽CGRP和SP的表达水平,从而增加成骨细胞活性并抑制骨吸收,加速骨折愈合。

关键词：机械振动骨质疏松性骨折绝经后骨质疏松降钙素基因相关肽 P物质大鼠

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Digital signal acquisition system for complex nuclear reaction experiments

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Nuclear Science and Techniques 2024年第1期35卷 124-133页

作者： Wei-Liang pu Yan-Lin ye Jian-Ling Lou Jia-Hao Chen School of Physics and State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology Peking UniversityBeijing 100871China Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing 100094China

A digital data-acquisition system based on XIA LLC products was used in a complex nuclear reaction experiment using radioactive ion beams.A flexible trigger system based on a field-programmable gate array(FPGA)parametrization was developed to adapt to different experimental sizes.A user-friendly interface was implemented,which allows converting script language expressions into FPGA internal control *** proposed digital system can be combined with a conventional analog data acquisition system to provide more *** performance of the combined system was veri-fied using experimental data.

关键词： Digital signal acquisition system Trigger Programmable logic Timestamp

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