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山西北部极端降水时空演变规律及与大气环流因子的响应

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干旱区地理 2024年第3期47卷 391-402页

作者：蔡霞梁桂花张冬峰蔡琳白樱李锐锋山西省朔州市气象局山西朔州036002 山西省朔州市朔城区气象局山西朔州036002 山西省气候中心山西太原030006 山东省菏泽学院山东菏泽274000 河北省邯郸市气象局河北邯郸056001 山西省朔州市平鲁区气象局山西朔州036002

基于山西北部28个国家气象站点,1972—2020年逐日降水资料,选用8个极端降水指数,采用线性回归、Pearson相关分析、连续小波和交叉小波变换分析等方法,研究了山西北部极端降水的时空变化及其与大气环流因子的相关性和周期特征。结果表明:... 详细信息

基于山西北部28个国家气象站点,1972—2020年逐日降水资料,选用8个极端降水指数,采用线性回归、Pearson相关分析、连续小波和交叉小波变换分析等方法,研究了山西北部极端降水的时空变化及其与大气环流因子的相关性和周期特征。结果表明:(1)在时间上,山西北部8个极端降水指数都是在20世纪70年代后期和21世纪00年代后期到10年代,年总降水量(PRCPTOT)、中雨以上日数(R10mm)、强降水量(R95P)、极强降水量(R99P)、1 d最大降水量(Rx1day)、5 d最大降水量(Rx5day)均增多,日降水强度(SDII)显著增强,持续湿期日数(CWD)也略有增多。整个20世纪80年代降水异常偏少。(2)在空间上,极端降水指数呈从东北向西南地区逐步增加的态势。从站点趋势变化来分析,大多数站点的极端降水指数呈上升趋势,其中,上升趋势最显著的站点均位于忻州市境内西南部。朔州市境内和忻州市东南部站点PRCPTOT和SDII都呈增加趋势,但CWD则呈减少趋势,由此说明朔州市境内和忻州市东南部地区发生极端降水事件的概率较大。(3)通过小波变换分析发现,1990—2020年山西北部极端降水指数表现出约4 a左右的周期特征。在选取的大气环流指数中,北大西洋涛动指数(NAO)对山西北部极端降水影响最明显,NAO越大,PRCPTOT、R10mm、R95p、R99p、Rx1day、Rx5day、SDII则越小,同时CWD也越少,山西北部产生少雨干旱的几率较大,反之,易发生多雨、洪涝现象。研究结果可为山西北部气象灾害的防御提供科学理论依据。

关键词：极端降水指数时空分布大气环流异常因子小波分析山西北部

不同污染等级下阳泉市PM_(2.5)传输特征和潜在源区分析

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环境科学 2024年第7期45卷 3858-3869页

作者：马星芬王雁闫世明冯飞山西省阳泉市气象局阳泉045000 山西省气象科学研究所太原030002 山西省阳泉市生态环境监测中心阳泉045000

利用2020~2022年阳泉市的PM_(2.5)监测数据、NCEP数据及对应时刻天气形势分析的气象资料,采用HYSPLIT4后向轨迹模式,引入多站潜在源贡献因子分析法(MS-PSCF)和轨迹密度分析法(TDA),对阳泉市PM_(2.5)传输通道和潜在源区分区域、分级别研... 详细信息

利用2020~2022年阳泉市的PM_(2.5)监测数据、NCEP数据及对应时刻天气形势分析的气象资料,采用HYSPLIT4后向轨迹模式,引入多站潜在源贡献因子分析法(MS-PSCF)和轨迹密度分析法(TDA),对阳泉市PM_(2.5)传输通道和潜在源区分区域、分级别研究.结果表明:(1)阳泉市PM_(2.5)污染主要集中在阳泉和平定,盂县相对较轻,阳泉和平定的不同污染等级天数占比及PM_(2.5)浓度的平均值和最高值均要明显比盂县高,PM_(2.5)分布特征与本地特殊地形密切相关.(2)小风天气下不同污染等级PM_(2.5)污染次数最多、PM_(2.5)浓度最高;东西向区域输送对阳泉和平定PM_(2.5)污染次数和PM_(2.5)浓度影响明显,且偏东风贡献显著;盂县中度以上天气以本地污染源影响为主.(3)中度以上污染天气生成维持的地面形势主要有4种,暖低压型(22%)、高压前部(底部)型(54%)、高压后部型(14%)和均压场型(10%),高压前部(底部)型是造成PM_(2.5)浓度升高的主要地面形势;高空形势主要有2种,平直西风气流型(78%)和西北气流型(22%),平直西风气流型是造成PM_(2.5)浓度升高的主要高空形势.(4)MS-PSCF和TDA分析法得出的PM_(2.5)不同污染等级的传输通道和潜在源区结果具有一致性,PM_(2.5)主要传输通道为东北、东南和西北通道,东北和东南通道为短距离传输,是造成PM_(2.5)浓度增加的主要路径,西北通道与西北沙尘传输通道一致,属于长距离传输;PM_(2.5)主要的污染潜在源区位于河北中西部与东南部、河南东北部及其与山东西南部交界处、山西东南部.

关键词：不同污染等级 PM_(2.5) 多站潜在源贡献因子分析法(MS-PSCF) 轨迹密度分析法(TDA) 天气形势特征

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大同地区一次短时强降水的多源资料融合分析

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第1期 17-20页

作者：李腊平杨淑华李小强山西省大同市气象局山西大同037010

利用常规探测资料、卫星云图、多普勒天气雷达等资料,对大同地区一次强对流天气过程进行诊断分析。结果表明,此次强对流天气发生在高空槽东移配合低层切变线的有利背景下,800hPa与700hPa系统陡直,是大同中南部地区对流天气的触发系统,... 详细信息

利用常规探测资料、卫星云图、多普勒天气雷达等资料,对大同地区一次强对流天气过程进行诊断分析。结果表明,此次强对流天气发生在高空槽东移配合低层切变线的有利背景下,800hPa与700hPa系统陡直,是大同中南部地区对流天气的触发系统,系统后倾是对流程度不强的原因之一。0~6 km属于弱的垂直风切变,是没有产生冰雹的主要原因。卫星云图上对局部出现短时强降水的指示性不好,但叠加地面最大风场后可以判断云系移动方向,对短时强降水有至少2 h时间提前量。多普勒雷达特征:降水期间,主要以层状云为主,中间夹杂着强度>45 dBZ回波;低层平均径向速度辐合促使上升运动增强,是回波迅速增强的主要原因;降水最强阶段,>60 dBZ面积继续增大的同时高度降低,这主要是由降水的拖曳作用造成的,对应在平均径向速度剖面图上,径向速度辐合消失,转为气旋式辐合,加强了动力抬升作用,是降水增强的主要原因。

关键词：短时强降水多源资料诊断分析卫星云图多普勒雷达

灵孢多糖对过氧化氢致SH-SY5Y细胞凋亡及线粒体功能障碍的调控

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中国组织工程研究 2024年第25期28卷 4041-4047页

作者：李雁冰王记委刘晓琴郭敏芳牛晓洁孟涛苏琴王瀚斌杨立志马存根尉杰忠山西中医药大学神经生物学研究中心/国家中医药管理局益气活血法治疗多发性硬化重点研究室山西省晋中市030619 山西大同大学脑科学研究所山西省大同市037009 山西国润制药有限公司山西省大同市038100 大同市第五人民医院山西省大同市037009

背景:目前研究证实,灵孢多糖可促进神经退行性相关疾病的神经再生。神经退行性疾病的发生与线粒体功能失调密切相关,但灵孢多糖对神经退行性疾病的细胞凋亡及线粒体功能的调控作用尚不明确。目的:探索灵孢多糖对过氧化氢诱导的SH-SY5Y... 详细信息

背景:目前研究证实,灵孢多糖可促进神经退行性相关疾病的神经再生。神经退行性疾病的发生与线粒体功能失调密切相关,但灵孢多糖对神经退行性疾病的细胞凋亡及线粒体功能的调控作用尚不明确。目的:探索灵孢多糖对过氧化氢诱导的SH-SY5Y细胞凋亡及线粒体功能障碍的调控作用及机制。方法:SH-SY5Y细胞分为3组:对照组,过氧化氢组,灵孢多糖组。对照组细胞正常培养,过氧化氢组细胞用300μmol/L过氧化氢处理24 h,灵孢多糖组先用300μg/μL灵孢多糖干预一两个小时,然后加入300μmol/L过氧化氢干预24 h,干预结束后用JC-1试剂盒检测线粒体膜电位,TUNEL染色试剂盒检测细胞凋亡情况,丙二醛试剂盒和超氧化物歧化酶试剂盒检测丙二醛和超氧化物歧化酶活性,免疫荧光染色法和Western blot法检测凋亡、线粒体动力学相关蛋白的表达。结果与结论:①与对照组相比,过氧化氢组线粒体膜电位和超氧化歧化酶活性显著降低,细胞凋亡率、丙二醇水平显著增高,差异均有显著性意义(P<0.05);与过氧化氢组相比,灵孢多糖组线粒体膜电位和超氧化歧化酶活性显著增高,细胞凋亡率、丙二醛水平显著下降,差异均有显著性意义(P<0.05);②与对照组相比,过氧化氢组促凋亡蛋白Bax和Caspase-3的表达显著增加,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著下降,差异均有显著性意义(P<0.05);与过氧化氢组相比,灵孢多糖组促凋亡蛋白Bax、Caspase-3的表达显著降低,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著增加,差异均有显著性意义(P<0.05);③与对照组相比,过氧化氢组线粒体分裂蛋白Fis1与线粒体动力学蛋白p-Drp1的表达均显著增高,线粒体融合蛋白OPA1、Mfn1、Mfn2的表达均显著降低,差异均有显著性意义(P<0.05);与过氧化氢组相比,灵孢多糖组线粒体分裂蛋白Fis1与线粒体动力学蛋白p-Drp1的表达显著降低,线粒体融合蛋白OPA1、Mfn1、Mfn2的表达显著增高,差异均有显著性意义(P<0.05);④以上结果证实,灵孢多糖可通过改善线粒体功能障碍以减轻过氧化氢诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激损伤和细胞凋亡。

关键词：灵孢多糖 SH-SY5Y细胞细胞凋亡线粒体功能障碍氧化应激

基于多源数据的巢湖蓝藻水华时空分布及驱动因素分析

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环境科学 2024年第5期45卷 2694-2706页

作者：金晓龙邓学良戴睿徐倩倩吴月范裕祥合肥市气象局合肥230041

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发... 详细信息

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发展基本规律,利用巢湖水上综合观测平台和卫星遥感等多源数据,获得2015~2020年水体中藻密度和水华面积的时空分布信息,并采用基于增强回归树的机器学习算法,定量评估不同阶段各环境因子对蓝藻水华影响的重要程度及相互作用关系.结果表明:(1)巢湖蓝藻水华表现出较大的季节变化特征,蓝藻细胞在春季开始复苏,主要在巢湖西半湖和沿岸地区形成轻度水华,水体藻密度在夏、秋季达到最大,该季节发生中等程度以上的水华频率较高.(2)非暴发期间,巢湖藻密度变化受物理和化学因素影响较大,二者对解释藻密度方差变化的贡献率可达80.3%,水体中高浓度溶解氧、弱碱性pH值(7.2~7.6)和适宜水温(3℃)是藻类细胞生长繁殖的有利环境条件,巢湖蓝藻水华首次暴发一般在气温稳定通过7℃初日11 d前后出现.(3)暴发期内,巢湖蓝藻水华发生主要受藻类生物量和气象条件的综合影响,气温、藻密度、日照时数和风速的累计贡献率为95%,各因子均存在一个有利于蓝藻水华发生的最适区间.多因子交互作用分析结果显示,在水体藻密度大、气温适宜和微风的综合作用下,巢湖蓝藻水华发生概率较高.上述研究成果分析和揭示了不同阶段巢湖蓝藻水华的时空分布特征及其主导影响因子,可为巢湖蓝藻水华防控和预测、预警提供科学依据.

关键词：蓝藻水华时空变化巢湖影响因素驱动分析

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一次弱天气背景下浙江局地暖区暴雨成因分析

气象 2024年第2期50卷 170-180页

作者：沈晓玲冯博李锋徐一平浙江省绍兴市气象局绍兴312000 浙江省绍兴市柯桥区气象局柯桥312030 浙江省诸暨市气象局诸暨311800

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热... 详细信息

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热带高压之间东南气流的维持,为暴雨区提供充沛的水汽来源,925 hPa超低空偏南风急流的加强有利于低层增温增湿,不稳定层结加剧,暴雨区位于急流轴左侧;整层高湿背景及较低的自由对流高度导致的弱抬升条件就能触发对流,中高层气旋性辐合旋转加强使暴雨加强,较厚的暖云层有利于提高降水效率;地面中尺度辐合带的生成激发了初始对流,其维持和加强不断激发对流云团生成,产生列车效应,导致暴雨形成。龙门山小尺度地形有利于东南气流在迎风坡强迫抬升,对流加强,且垂直速度的发展程度与地形有较好的对应关系,地形高度越高,激发的垂直速度越强。

关键词：暖区弱天气背景超低空急流地形

滇中地区不同影响系统下3次短时强降水过程的大气环境特征和雷达特征分析

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高原气象 2024年第1期43卷 166-183页

作者：周泓闵颖许彦艳纳丽佳业红伟云南省玉溪市气象局云南玉溪653100 云南省气象局气象台云南昆明650034 云南省普洱市气象局云南普洱665000

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、逐时和逐5 min自动站降水资料以及昆明CINRAD/CC多普勒雷达资料,针对滇中地区2021年主汛期不同影响系统下的3次短时强降水过程,对比分析了降水特征、环流形势、大气环境特征以及雷达回波的... 详细信息

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、逐时和逐5 min自动站降水资料以及昆明CINRAD/CC多普勒雷达资料,针对滇中地区2021年主汛期不同影响系统下的3次短时强降水过程,对比分析了降水特征、环流形势、大气环境特征以及雷达回波的结构、形状、演变的基本特征。结果表明:3次短时强降水过程影响系统差异主要在于500 hPa天气系统不同,700 hPa都有切变线影响,但是形成原因各异,地面均有辐合线或弱冷锋配合。3次过程的环境条件在不稳定层结、近地层水汽、垂直风切变方面与中国其他地区短时强降水发生的环境条件具有一致性,但是在大气整层可降水量、对流有效位能、SWEAT指数等方面存在明显差异。对流回波的形状有点状回波、块状回波、带状回波、絮状回波等。对流风暴分为高质心型、低质心型以及混合型;短时强降水有单独出现某种对流风暴类型的阶段,也有多种对流风暴类型同时出现的阶段;CAPE值和SWEAT指数与对流风暴类型具有一定的相关关系。强回波剖面呈柱状结构或者塔状结构,35 dBz强回波接地,而没有悬垂特征。短时强降水多产生于长时间停滞型或移动缓慢型的对流回波,还有部分短时强降水产生于“列车效应”中。短生命周期的单体生消形成的短时强降水持续时间绝大部分在1 h以内,但是单体合并组织和反复生消或者“列车效应”形成的短时强降水持续时间常在1~3 h。高质心型对流风暴产生的瞬时雨强可达10 mm·(5min)-1以上,低质心型和混合型对流风暴可产生的雨强范围较大,大多在3~10 mm·(5min)-1,少数也可达到10 mm·(5min)-1以上。

关键词：短时强降水环流形势大气环境条件雷达回波特征

基于大气成分观测网的山西省近地面O3体积分数分布特征

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环境科学 2024年第2期45卷 655-667页

作者：李莹王淑敏裴坤宁闫世明孙鸿娉张逢生高兴艾山西省气象科学研究所中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心太原030006 山西省人工增雨防雷技术中心太原030006

利用山西省6个大气成分观测站2019年3月至2020年2月的反应性气体O_(3)、NO、NO_(2)和NO_(x)连续观测资料以及同期气象资料,采用统计分析和后向轨迹分析等方法,对山西近地面O_(3)体积分数变化特征及影响因素进行了对比研究.结果表明,6个... 详细信息

利用山西省6个大气成分观测站2019年3月至2020年2月的反应性气体O_(3)、NO、NO_(2)和NO_(x)连续观测资料以及同期气象资料,采用统计分析和后向轨迹分析等方法,对山西近地面O_(3)体积分数变化特征及影响因素进行了对比研究.结果表明,6个站的O_(3)体积分数一般在4~9月较高,10月至翌年3月较低,研究期内山西南部的晋城和临汾2站的O_(3)日最大8h体积分数滑动平均值φ(MDA8O_(3))超标最严重,其次是北部的五台山、朔州和大同3站,中部的太原站O_(3)污染较轻.对比城市站和高山站发现,两类站点的O_(3)体积分数季节变化虽都表现为:夏季>春季>秋季>冬季,但前者主要受前体物NO_(x)光化学反应的影响,后者的NO_(x)并不是产生高体积分数O_(3)的主要来源;两类站点的O_(3)日变化谱型截然相反,城市站O_(3)小时平均体积分数的峰谷值分别出现在15:00和06:00,而高山站分别出现在20:00和10:00,分别比城市站滞后了约5 h;此外城市站的O_(3)日振幅明显大于高山站.就城市站而言,相较日照时数、降水量和总云量,气温对O_(3)体积分数的影响更为显著;白天的NO_(2)体积分数直接影响O_(3)的日振幅大小,尽管太原站O_(3)的光化学生成潜力也较高,由于被高体积分数的NO滴定消耗,O_(3)体积分数为城市站中最低;各城市站高体积分数的O_(3)对应低体积分数的NO_(x),低NO_(x)以NO_(2)为主,高NO_(x)的贡献则主要来自NO,在较高NO_(x)体积分数时,O_(3)基本上完全被消耗.影响全部站点O_(3)体积分数升高的地面风主要来自东南、南和西南方向,特定的风速条件将导致站点O_(3)体积分数增加.站点地理位置不同会引起大气污染物输送作用的差异,而来自华北平原和汾渭平原高浓度O_(3)的水平输送很可能是造成山西各站点O_(3)体积分数升高的共同原因.

关键词： O_(3)体积分数前体物NO_(x) 城市站高山站气团输送

法舒地尔缓解β-淀粉样蛋白1-42诱导的SH-SY5Y细胞凋亡

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中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4939-4946页

作者：郭敏芳张慧宇章培军苏琴贾思玮尉杰忠山西大同大学脑科学研究所/分子细胞免疫学大同市重点实验室山西省大同市037009 山西中医药大学神经生物学研究中心/国家中医药管理局益气活血法治疗多发性硬化重点研究室山西省晋中市030619 山西大同大学附属第一医院/大同市第五人民医院山西省大同市037009

背景:法舒地尔对阿尔茨海默病小鼠脑内的线粒体动力学有调节作用,并且可以抑制神经炎症,但能否调节线粒体自噬和NLRP3炎症小体进而减轻β-淀粉样蛋白毒性尚不清楚。目的:探究法舒地尔对β-淀粉样蛋白1-42诱导的人源神经母细胞瘤细胞株SH... 详细信息

背景:法舒地尔对阿尔茨海默病小鼠脑内的线粒体动力学有调节作用,并且可以抑制神经炎症,但能否调节线粒体自噬和NLRP3炎症小体进而减轻β-淀粉样蛋白毒性尚不清楚。目的:探究法舒地尔对β-淀粉样蛋白1-42诱导的人源神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y凋亡和线粒体自噬以及NLRP3炎症小体的调节作用。方法:将SH-SY5Y细胞接种于孔板内,细胞贴壁后分3组干预:对照组不加入任何药物,模型组加入20μmol/L β-淀粉样蛋白1-42,法舒地尔组同时加入20μmol/L β-淀粉样蛋白1-42与15 mg/L法舒地尔,干预24 h后,采用MTT法检测细胞活性,TUNEL染色检测细胞凋亡,qRT-PCR和Western blot检测凋亡相关蛋白表达,免疫荧光染色和Western blot检测线粒体自噬相关蛋白表达,免疫荧光染色和Western blot检测NLRP3炎症小体相关蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组比较,模型组细胞活性降低、凋亡率升高(P<0.05);与模型组比较,法舒地尔组细胞活性升高、凋亡率降低(P<0.05);(2)qRT-PCR和Western blot检测结果显示,与对照组比较,模型组细胞Bax mRNA与蛋白表达升高(P<0.05),Bcl-2 mRNA与蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,法舒地尔组细胞Bax mRNA与蛋白表达降低(P<0.05),Bcl-2 mRNA与蛋白表达升高(P<0.05);(3)免疫荧光染色和Western blot检测结果显示,与对照组相比,模型组细胞PINK1、帕金森病蛋白和LC3蛋白表达降低(P<0.05),p62蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,法舒地尔组细胞PINK1、帕金森病蛋白和LC3蛋白表达升高(P<0.05),p62蛋白表达降低(P<0.05);(4)免疫荧光染色和Western blot检测结果显示,与对照组相比,模型组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1和白细胞介素1β蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,法舒地尔组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1和白细胞介素1β蛋白表达降低(P<0.05);(5)结果表明,法舒地尔可以减轻β-淀粉样蛋白1-42诱导的SH-SY5Y细胞凋亡,其机制可能与激活线粒体自噬且抑制NLRP3炎症小体激活有关。

关键词：法舒地尔 β-淀粉样蛋白神经细胞细胞凋亡线粒体自噬炎症小体

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