检索结果-南通市图书馆

川南城市群冬季大气细颗粒物中金属元素特征及其来源解析

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环境科学 2024年第6期45卷 3756-3764页

作者：张天力黄小娟张军科韩琳陈璐瑶张小玲成都信息工程大学大气科学学院成都610225 成都信息工程大学大气科学学院成都平原城市气象与环境四川省野外科学观测研究站成都610225 西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756

为探究川南城市群(自贡、泸州、内江和宜宾)冬季大气重污染过程中PM_(2.5)中金属元素的浓度特征和来源,在2018年12月30日至2019年1月14日,使用膜采样方法对PM_(2.5)中的金属元素进行测定,并运用富集因子法(EF)和正定矩阵因子分解法(PMF... 详细信息

为探究川南城市群(自贡、泸州、内江和宜宾)冬季大气重污染过程中PM_(2.5)中金属元素的浓度特征和来源,在2018年12月30日至2019年1月14日,使用膜采样方法对PM_(2.5)中的金属元素进行测定,并运用富集因子法(EF)和正定矩阵因子分解法(PMF)对金属元素来源进行解析.同时采用自贡市在2015年同期金属元素观测数据,探究自贡市在“大气十条”实施中期与实施结束后的金属元素污染与富集程度变化情况.结果表明:①不同城市细颗粒物中各金属元素浓度与占比差异不大,4个城市中浓度与占比较高的元素呈现相似性,Al、Sb和Fe元素占比位于前列.从自贡市不同观测期对比来看,除Tl外各元素浓度均有变化.②富集因子计算结果表明,城市群中Cr(自贡与宜宾)、Ni、Cu、As、Se、Ag、Cd、Sb、Tl和Pb元素的富集程度较高.自贡市不同观测期的元素富集程度对比显示,除Cu元素外,2018年冬季观测期各元素富集程度均有减小趋势.③PMF源解析结果表明,各城市中金属元素主要来源为扬尘源、燃煤源、工业源与交通源,同时各污染源之间存在混合贡献.各城市主要污染源贡献不同,自贡以交通扬尘源与混合源为主;泸州以工业源为主;内江市各污染源贡献占比相近;而宜宾市则以交通源为主导.

关键词： PM_(2.5) 金属元素川南城市群正定矩阵因子分解法(PMF) 源解析

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雾滴谱仪的标准粒子计数校准测量与反演

激光技术 2024年第2期48卷 255-260页

作者：何香君李鲁峣唐成昊唐程鑫伍波成都信息工程大学光电工程学院成都610225 中国气象局大气探测重点开放实验室成都610225

为了提高国产雾滴谱仪的雾滴粒子粒径测量准确性,采用标准粒子进行雾滴谱的散射响应测试,并用最小均方算法对实际测量的雾滴谱的散射响应信号进行了反演,通过理论分析与实验验证,取得了最小均方算法在不同标准粒子响应信号下的粒径反演... 详细信息

为了提高国产雾滴谱仪的雾滴粒子粒径测量准确性,采用标准粒子进行雾滴谱的散射响应测试,并用最小均方算法对实际测量的雾滴谱的散射响应信号进行了反演,通过理论分析与实验验证,取得了最小均方算法在不同标准粒子响应信号下的粒径反演数据。结果表明,最小均方算法对标准粒子分布的反演能够减小粒径的分布误差,使不同尺寸的粒子得到准确区分,尺寸区分精度可以达到1μm。该研究为雾滴谱仪的精度提升提供了参考。

关键词：散射雾滴谱仪粒径反演算法光学粒子计数器

电化学系统内Feammox/NDFO耦合工艺脱氮效能和机理

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中国环境科学 2024年第9期44卷 4958-4967页

作者：胡劲涛信欣成都信息工程大学资源环境学院四川成都610225

针对目前Feammox/NDFO耦合工艺启动慢、脱氮效能不理想等缺陷,提出基于电化学原理强化Feammox/NDFO耦合工艺的策略.实验室内搭建生物电化学系统(BES)序批式厌氧反应器(B组),同时以不加电化学系统的普通厌氧反应器(A组)为对照组.A、B两... 详细信息

针对目前Feammox/NDFO耦合工艺启动慢、脱氮效能不理想等缺陷,提出基于电化学原理强化Feammox/NDFO耦合工艺的策略.实验室内搭建生物电化学系统(BES)序批式厌氧反应器(B组),同时以不加电化学系统的普通厌氧反应器(A组)为对照组.A、B两组反应器共运行100d,分析了两反应器Feammox/NDFO耦合工艺启动过程中的脱氮效能、脱氮路径验证及种群结构组成,并探讨了BES系统Feammox/NDFO强化脱氮的机理.结果表明,实验组(B组)内NH_(4)^(+)-N去除率显著提高,第76d去除率趋于100%,TN去除率达65.83%;而对照组(A组)在第100d时,对NH_(4)^(+)-N和TN的去除率分别为50.22%和43.01%.脱氮路径验证实验结果表明,A、B组反应器内均有Feammox、NDFO、Anammox反应发生;并且B组反应器内反硝化速率明显大于A组.高通量测序结果表明,B组中铁循环脱氮功能菌中Desulfobacterota菌门的相对丰度较A组提高了2.34%;Thiobacillus和Denitratisoma丰度较A组分别提高了1.13%和0.87%.BES反应体系加速富集铁循环脱氮功能菌群,并可通过BES电极进行胞外电子转移,从而达到增强脱氮效能.

关键词：厌氧铁氨氧化硝酸盐型厌氧亚铁氧化生物电化学系统脱氮

复杂下垫面对四川一次暴雨影响的敏感性模拟研究

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高原气象 2024年第5期43卷 1286-1301页

作者：梁沛乐王磊李谢辉符梓霖成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225

四川盆地下垫面复杂多样,暴雨频发,探究不同下垫面要素对区域性降雨的影响有着重要意义。本文利用美国国家环境预测中心全球再分析资料和不同类别的土地利用资料,其中包括MODIS(Moder‐ate Resolution Imaging Spectroradiometer)、USGS... 详细信息

四川盆地下垫面复杂多样,暴雨频发,探究不同下垫面要素对区域性降雨的影响有着重要意义。本文利用美国国家环境预测中心全球再分析资料和不同类别的土地利用资料,其中包括MODIS(Moder‐ate Resolution Imaging Spectroradiometer)、USGS(United States Geological Survey)、2015年LUCC2015(Land use datasets in China 2015)和2015年GLASS(Global Land Surface Satellite)土地利用资料,使用WRF(Weather Research Forecast)模式对四川省一次暴雨事件进行数值模拟。通过四组土地利用实验和两组地形敏感性实验,研究了地表类型和地形高度对暴雨的影响。结果表明:不同土地利用类型试验对强降水区域影响较大,相比MODIS试验,USGS的降水区域更集中,强中心范围更大;LUCC2015试验在盆地东北部的降雨强度减弱,但降水区域更集中;由于土地利用较单一,GLASS试验的两个强降水中心强度均减弱,东北部的降水中心南移。不同土地利用对模拟的近地表气象要素场也产生影响:城市建筑群减少时,2 m温度降低0.5~1℃;植被覆盖度减少,导致2 m温度增加,10 m风速增强;地表粗糙度降低,10 m风速明显增强,为2~4 m·s^(-1)。地形对暴雨的影响显著,盆地西部山地降低后,由于缺少山脉阻挡,低层的水汽和能量更丰富,水汽和能量能够输送到四川更北的地区。低层气流在山前辐合加强,激发更强的气流抬升运动,导致降水强度增强、位置西移、范围更集中。相反,地形抬升后,山脉阻挡了南部的暖湿气流进入,致使水汽和能量分散,盆地西部和东部的气流辐合减弱,低层气流抬升减弱,最终降水强度减弱,降水面积减少。

关键词：暴雨数值模拟土地利用地形四川

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卫星微波湿度计资料同化对雅鲁藏布江大峡谷暴雨模拟的影响

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高原气象 2024年第4期43卷 883-894页

作者：符梓霖王磊李谢辉梁沛乐成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225

利用数值预报系统Weather Research Forecast Model(WRF)与三维变分同化系统Data Assimilation(WRF-DA),通过控制方案(Con)、NOAA-19方案(MHS)和FY-3C方案(MWHS-2),研究了FY-3C搭载的Micro-Wave Humidity Sounder 2(MWHS-2)和NOAA-19(National Oceanic and Atmospheric Administration-19)的Microwave Humidity Sound-er(MHS)微波湿度计资料同化了雅鲁藏布江大峡谷暴雨模拟预报的影响。结果表明:利用WRF-3DVAR(Three Dimensional Variation)同化MHS与MWHS-2微波辐射资料的模拟,改善了降水的落区位置,但MWHS-2试验降水落区更偏北;同化使得水汽场的落区明显改善,但相较于落区的改善,其对强降水量级的改善作用较小。同化增强了700 hPa南北风分量,加大了研究区域水汽的输送强度,有利于水汽聚集。同化也改善了温度场,如700~400 hPa层形成具有不稳定性的垂直温度场结构,有利于降水产生和发展。总之,MHS试验的模拟结果优于MWHS-2,主要体现在风场、温和湿度场。此外,MWHS-2试验的24 h预报均方根误差变化较稳定,说明该数据更有利于中后期的模拟。

关键词： WRF MWHS-2 MHS 同化暴雨雅鲁藏布江

2015/2016超强厄尔尼诺期间非线性水汽平流对中南半岛4月降水异常的影响

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高原气象 2024年第3期43卷 711-722页

作者：邬钰嫣葛非孙雪榕金正睿林芷叶成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225

由厄尔尼诺事件引起的极端天气气候事件对社会经济与人民生命财产安全有着重要影响。2014-2016年发生的超强厄尔尼诺事件,使得全球许多地区极端天气和气候事件频发。本文关注了中南半岛区域,利用逐月海温、降水、风场、比湿等观测和再... 详细信息

由厄尔尼诺事件引起的极端天气气候事件对社会经济与人民生命财产安全有着重要影响。2014-2016年发生的超强厄尔尼诺事件,使得全球许多地区极端天气和气候事件频发。本文关注了中南半岛区域,利用逐月海温、降水、风场、比湿等观测和再分析资料,从环流和水汽输送异常的角度出发,探讨了超强厄尔尼诺事件背景下2016年4月中南半岛降水异常偏少的可能原因。结果表明,2016年4月,在发展强盛的西北太平洋异常反气旋和副热带高压的控制下,中南半岛上空出现异常下沉气流,不利于水汽辐合产生降水。进一步通过动力诊断分析发现,Nino3.4指数与赤道东印度洋和赤道西太平洋之间纬向海温梯度(zonal gradient of SST anomalies, GSSTA)的乘积能很好地指示此次超强厄尔尼诺事件,且中南半岛上空非线性水汽平流的调制作用是造成此区域4月降水异常偏少的重要原因。2015/2016厄尔尼诺事件期间,西北太平洋异常反气旋的南侧东风与GSSTA“引导”的异常西风水汽输送相互“冲突”,削弱了太平洋和孟加拉湾对中南半岛的水汽输送。中南半岛上空大部分水汽呈现出南少北多,东高西低的模态,水汽辐散,不利于降水的形成。2016年4月,在孟加拉湾异常反气旋和西北太平洋异常反气旋的共同作用下,中南半岛对流受到抑制,暖湿气流在异常南风的引导下,向华南输送。

关键词：中南半岛厄尔尼诺降水异常环流异常水汽输送

基于ConvLSTM融合RMAPS-NOW数据的雷达回波外推研究

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气象学报 2024年第4期82卷 554-567页

作者：王善昊胡志群王福增陈杰鑫成都信息工程大学电子工程学院成都610225 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局大气探测重点开放实验室成都610225 成都信息工程大学大气科学学院成都610225

雷达回波外推是临近预报、人工影响天气作业及效果评估的主要参考依据之一,快速准确的回波外推技术一直是雷达气象领域的研究热点。近年来,基于深度学习的时空序列预测模型在雷达回波外推中得到了广泛应用。然而,这些外推网络架构的输... 详细信息

雷达回波外推是临近预报、人工影响天气作业及效果评估的主要参考依据之一,快速准确的回波外推技术一直是雷达气象领域的研究热点。近年来,基于深度学习的时空序列预测模型在雷达回波外推中得到了广泛应用。然而,这些外推网络架构的输入大多用16级伪彩色雷达回波强度产品转化而来的灰度图,丢失了许多回波细节,并且随着外推时间延长,误差不可避免地增大。回波的生消、移动、演变与天气背景紧密相关,因此,将北京城市气象研究院研发的新一代快速更新多尺度资料分析和预报系统的临近数值预报子系统(RMAPS-NOW)初始零场的部分物理量产品融入华北雷达拼图原始数据,构建多个雷达单元(Radar cells),并将这些雷达单元作为输入,基于卷积长短期记忆网络(ConvLSTM),设计了一个多通道雷达回波外推网络架构(MR-ConvLSTM)。另外,考虑到卷积算法的平滑性,构建了自定义损失函数,增加回波强度的时空权重进行时空衰减订正。选取(40.65°—41.65°N,114°—115.4°E)内2018—2021年的6—9月共13000组华北雷达组合反射率因子拼图及RMAPS-NOW初始零场数据,其中的80%共10400组为训练集,20%共2600组为测试集。引入的物理量包括多个高度层的u、v风(1350 m),相对湿度(RH,150 m),水平散度(1350 m)等,基于ConvLSTM及MR-ConvLSTM加自定义损失函数,分别训练得到5个雷达回波外推模型。采用临界成功指数(CSI)、命中率(POD)、虚警率(FAR)作为评价指标,利用测试集对所有模型进行评估。基于引入物理量的MR-ConvLSTM训练得到的模型在20、30、35 dBz反射率阈值下,比未引入物理量的基于ConvLSTM的外推模型CSI值平均高4.67%、13.8%、5.98%,POD值平均高3.1%、7.68%、8.38%,FAR值平均低6.37%、8.54%、10.17%,同时引入3种物理量(RH、u、v)的外推模型在不同阈值的各项指标中综合表现最好,其CSI、 POD值在3种不同阈值下比未引入物理量模型平均高16.01%、13.38%,FAR值平均低14.88%。从模型应用的个例可视化也可以看出,引入物理量后有效提升了雷达回波外推的准确度,证明基于MR-ConvLSTM架构训练的雷达回波外推模型有较强的泛化能力。

关键词：雷达回波外推深度学习 RMAPS-NOW MR-ConvLSTM网络架构自定义损失函数

ZnNb_(2)O_(6)掺杂BNT基无铅弛豫铁电体陶瓷的性能研究

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人工晶体学报 2024年第1期53卷 154-162页

作者：肖齐龙王世宇蒋芮梅雄峰吴昊石亚军孙帅吴文娟成都信息工程大学光电工程学院成都610025

利用传统固相法制备了0.7(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_(3)-0.3(Sr_(0.7)Bi_(0.2))TiO_(3)-xZnNb_(2)O_(6)(缩写为BNT-SBT-xZN,其中x=0.5%、1.0%、1.5%和2.0%(摩尔分数))陶瓷,并研究了引入ZnNb2O6对BNT基陶瓷材料的结构和性能的影响规律。结果表明:少量ZnNb_(2)O_(6)掺杂(x=0.5%时)的BNT-SBT-xZN陶瓷具有纯的钙钛矿结构,且微观结构致密,无第二相,在室温时为典型的弛豫铁电体(弥散指数γ>1.7),极化前后样品的铁电-弛豫转变温度(TR-E)均低于室温,而与三方相R3c和四方相P4bm的纳米极性微区(PNRs)热弛豫有关的介电反常出现在TR-E<100℃;当ZnNb_(2)O_(6)含量增多时,遍历弛豫态逐渐起主导作用,最大极化强度(Pmax)和剩余极化强度(Pr)均出现减小趋势。综合来看,x=0.5%的BNT-SBT-xZN陶瓷具有高的Pmax、低的Pr、大的ΔP,并具备良好的储能特性及频率和温度稳定性,在室温电场强度为110 kV/cm时,Pmax=44.7μC/cm^(2),Pr=12.4μC/cm^(2),ΔP=32.3μC/cm^(2),储能密度W1=1.066 J/cm^(3),储能效率η=48.68%。此外,x=0.5%的BNT-SBT-xZN陶瓷在100 kV/cm的电场强度下充放电性能良好,放电能量密度Wd=0.60 J/cm^(3),最大放电电流Imax=45.33 A,电流密度CD=1443 A/cm^(2),功率密度PD=72.2 MW/cm^(3)。

关键词： BNT基陶瓷弛豫铁电体 ZnNb_(2)O_(6) 介电性能铁电性能储能特性

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基于单PD直接检测Twin-SSB-QPSK信号的光纤通信系统

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通信学报 2024年第6期45卷 187-195页

作者：张洪波刘娇凌味未张敏万峰蔡炬成都信息工程大学通信工程学院四川成都610225 成都东软学院计算机与软件学院四川成都611844

针对孪生单边带正交相移键控(Twin-SSB-QPSK)信号在光传输过程中的高成本问题,提出了一种在接收端采用单光电探测器(PD)直接检测Twin-SSB-QPSK信号的光纤通信系统。在接收端不需要采用光带通滤波器(OBPF)对Twin-SSB-QPSK信号的两路光单... 详细信息

针对孪生单边带正交相移键控(Twin-SSB-QPSK)信号在光传输过程中的高成本问题,提出了一种在接收端采用单光电探测器(PD)直接检测Twin-SSB-QPSK信号的光纤通信系统。在接收端不需要采用光带通滤波器(OBPF)对Twin-SSB-QPSK信号的两路光单边带信号进行分离,而是利用直接检测的拍频效应,通过单PD直接检测孪生的两路光单边带QPSK信号产生相干叠加的单路16阶正交幅度调制(16QAM)信号。仿真演示了两路56 Gbit/s的QPSK信号叠加为一路112 Gbit/s的16QAM信号,并与传统的单路16QAM信号传输方案进行了仿真对比。仿真结果表明,该方案在降低系统器件要求和部署成本的同时并没有带来额外的功率代价。

关键词：光纤通信正交相移键控正交幅度调制信号合成直接检测