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2015—2017年夏季南京雨滴谱特征

应用气象学报 2020年第1期31卷 117-128页

作者：梅海霞梁信忠曾明剑李力祖繁李玉涛中国气象局交通气象重点开放实验室南京210009 江苏省气象科学研究所南京210009 南京气象科技创新研究院南京210009 美国马里兰大学地球系统科学多学科中心马里兰20740 江苏省南京市气象局南京210019 江苏省气象信息中心南京210009

利用2015-2017年夏季南京地区的雨滴谱数据,对南京在梅雨开始前、梅雨期及梅雨结束后3个不同时段降水的宏微观特征进行分析发现:梅雨开始前对流活动强度偏弱,但对流降水的雨滴平均质量加权直径、分钟级强降水频率和逐小时累积短时强降... 详细信息

利用2015-2017年夏季南京地区的雨滴谱数据,对南京在梅雨开始前、梅雨期及梅雨结束后3个不同时段降水的宏微观特征进行分析发现:梅雨开始前对流活动强度偏弱,但对流降水的雨滴平均质量加权直径、分钟级强降水频率和逐小时累积短时强降水的频率为3个时段中最高;天气尺度强迫提供的有利于降水的持续性条件、弱对流强度下充分的凝结过程及微物理相关过程对云粒子的损耗偏弱,是有利于该时段大雨滴形成和降水效率提高的重要因素。梅雨结束后,高温高湿环境易产生剧烈对流活动,导致对流降水的大尺度雨滴样本比例及分钟级极端降水发生频率位于3个时段的首位。层云降水时,梅雨期降水频率、降水率及雨滴尺度平均值均位于首位,小尺度雨滴样本比例最低;有利天气尺度强迫条件下的充分碰并作用是主要原因之一。不同时段雨滴谱谱形参数(μ)与斜率(A)之间的二项式关系式的差异与μ的取值有关。

关键词：雨滴谱降水特征对流降水 μ-A关系

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南京及周边地区雷达气候学分析

气象学报 2017年第1期75卷 178-192页

作者：孙康远郑媛媛慕瑞琪夏文梅谢志清江苏省气象科学研究所南京210009 中国气象局交通气象重点开放实验室南京210009 徐州市气象局徐州221000 江苏省气候中心南京210009

为了研究南京及周边地区暖季(6—9月)对流风暴的活动分布规律,利用2009—2013年6—9月长时间序列的南京多普勒天气雷达数据识别对流回波并格点化,统计并分析了南京及周边地区对流风暴的气候学分布特征,结果表明:(1)在暖季,南京及周边地... 详细信息

为了研究南京及周边地区暖季(6—9月)对流风暴的活动分布规律,利用2009—2013年6—9月长时间序列的南京多普勒天气雷达数据识别对流回波并格点化,统计并分析了南京及周边地区对流风暴的气候学分布特征,结果表明:(1)在暖季,南京及周边地区对流风暴具有明显的区域分布特征,其中7与8月为对流风暴活动高峰期,对流风暴频数分布大值中心位于南京东部沿江地区;(2)不同尺度和伸展高度对流风暴的分布特征各不相同,较大较深对流的分布大值中心更加明显;(3)对流风暴的垂直结构因月份不同而有所差异,7与8月对流风暴强度最大;(4)不同尺度和伸展高度对流风暴频数存在明显的日变化特征,呈多峰分布,主峰值区位于午后,同样,各月份对流风暴频数的日变化特征也非常明显,呈单峰或者多峰分布。

关键词：多普勒雷达统计对流风暴日变化

不同水稻品种光合特性及叶绿素对臭氧浓度升高的响应差异

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农业环境科学学报 2023年第4期42卷 715-723页

作者：何龙鑫徐彦森冯兆忠张涵曹蓉钟鑫马艳泽南京信息工程大学应用气象学院中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室江苏省农业气象重点实验室南京210044

为研究不同水稻品种光合特性及其叶绿素含量对臭氧(O_(3))污染响应的差异并选育O_(3)耐受性品种,本研究基于开放式O_(3)浓度增加系统(O_(3)-FACE),以12个水稻(Oryza sativa L.)品种(4个杂交稻品种和8个常规稻品种)为供试材料,设置两个O_... 详细信息

为研究不同水稻品种光合特性及其叶绿素含量对臭氧(O_(3))污染响应的差异并选育O_(3)耐受性品种,本研究基于开放式O_(3)浓度增加系统(O_(3)-FACE),以12个水稻(Oryza sativa L.)品种(4个杂交稻品种和8个常规稻品种)为供试材料,设置两个O_(3)处理(A-O_(3):环境大气;E-O_(3):1.5倍环境O_(3)浓度),分别在灌浆前期和灌浆中期测定供试水稻的叶片光合特性及叶绿素含量。结果表明:在灌浆前期和灌浆中期,O_(3)浓度升高使杂交稻的饱和光合速率(A_(sat))分别平均下降15.1%和26.8%,气孔导度(gs)分别平均下降9.2%和27.4%,常规稻的A_(sat)分别平均下降8.7%和20.4%,g_(s)分别平均下降20.2%和13.1%。两个时期水稻的A_(sat)和gs下降的同时,大部分品种的叶片胞间CO_(2)浓度(C_(i))几乎维持不变,但电子传递效率(ETR)发生不同程度的变化,这说明O_(3)浓度升高对不同水稻品种影响的差异主要是由于ETR、叶肉细胞同化能力等非气孔因素的限制。由于O_(3)浓度升高的累积效应,大部分供试水稻品种的叶绿素总量在灌浆中期才出现明显下降,瞬时水分利用效率(WUE)由灌浆前期上升变为灌浆中期下降。研究表明,O_(3)浓度升高下不同水稻品种间的光合作用响应存在显著差异,且杂交稻比常规稻响应更敏感,其中扬两优6号对O_(3)最敏感,淮稻5号和南粳5055的O_(3)耐受性较强。

关键词：臭氧水稻光合作用叶绿素 O_(3)-FACE

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典型强龙卷风暴中的地闪活动特征

热带气象学报 2022年第3期38卷 353-365页

作者：刘岩徐芬郑媛媛张蕾杨美荣慕熙昱梅海霞南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210041 安徽省公共气象服务中心安徽合肥230031 河南省气象灾害防御技术中心河南郑州450000

闪电活动对于强龙卷天气的发生有一定的指示作用,基于闪电定位资料,结合多普勒天气雷达、探空和ECMWF再分析资料对两次典型强龙卷风暴中地闪的时空演变、雷电流强度及正地闪活动特征进行了统计分析,结果表明:地闪主要发生在组合反射率... 详细信息

闪电活动对于强龙卷天气的发生有一定的指示作用,基于闪电定位资料,结合多普勒天气雷达、探空和ECMWF再分析资料对两次典型强龙卷风暴中地闪的时空演变、雷电流强度及正地闪活动特征进行了统计分析,结果表明:地闪主要发生在组合反射率因子≥30 dBZ的区域内,龙卷发生期间,地闪活动减弱且较为分散。不同龙卷风暴的地闪频次差异较大,这与风暴中上升气流的强度有关;当地闪频次从峰值降至最小值期间,龙卷及地,两次过程中地闪频次峰值分别提前龙卷发生约33 min和28 min。同时,龙卷及地之前,地闪会出现连续多次闪电跃增;龙卷等级越强,正地闪表现越活跃,特征越明显,在江苏盐城阜宁龙卷发生期间,还出现了地闪极性从正地闪主导向负地闪主导的反转;两次龙卷风暴雷电流强度随时间的变化规律并不明显,但均小于历史平均值,地闪发生愈频繁的龙卷风暴,对应的雷电流强度值愈小。

关键词：强龙卷地闪正地闪雷电流

基于CNN-Attention-BP的降水发生预测研究

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2022年第2期14卷 148-155页

作者：吴香华华亚婕官元红王巍巍刘端阳南京信息工程大学数学与统计学院南京210044 南京气象科技创新研究院/中国气象局交通气象重点开放实验室南京210008 南京信息工程大学大气与实验环境教学中心南京210044

在综合分析降水统计预测模型特点的基础上,提出一种基于Attention机制、卷积神经网络(CNN)和BP神经网络的CNN-Attention-BP组合模型,并对1961—2020年不同气候类型的长春站、白城站、延吉站夏季降水进行实证分析.首先,运用卷积神经网络... 详细信息

在综合分析降水统计预测模型特点的基础上,提出一种基于Attention机制、卷积神经网络(CNN)和BP神经网络的CNN-Attention-BP组合模型,并对1961—2020年不同气候类型的长春站、白城站、延吉站夏季降水进行实证分析.首先,运用卷积神经网络对6—8月20—次日20时降水量、平均气压、平均风速、平均气温和平均相对湿度进行特征学习,利用Attention机制来确定气象影响因素对降水预测的权重;然后,使用BP神经网络进行降水发生预测,选用准确率、交叉熵损失函数和F1-score来综合评价CNN-Attention-BP组合模型的性能.最后,将单一的支持向量机、多层感知机和卷积神经网络模型与组合模型进行比较分析.结果表明,CNN-Attention-BP组合模型具有自主学习和关注更重要信息的特征,能够有效提高吉林省夏季降水发生模型的预测能力,在样本越均衡、降水频率越接近于0.5的站点,预测精度越高,准确率最高可达88.4%.CNN-Attention-BP组合模型的准确率相较于其他单一模型最高可以提高近17个百分点.

关键词：降水预测卷积神经网络 Attention机制 BP神经网络交叉熵损失函数

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南京北郊大气 BTEX 变化特征和健康风险评估

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环境科学 2017年第2期38卷 453-460页

作者：张玉欣安俊琳王健宇王俊秀师远哲刘静达梁静舒南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

采用2013年3月21日~2014年2月28日GC5000在线气相色谱仪对南京北郊大气中的BTEX进行观测,利用EPA人体暴露分析评价方法对BTEX进行健康风险评估.结果表明,南京北郊大气中BTEX总量呈现春季>冬季>秋季>夏季变化特征.BTEX浓度07:00~10:00与1... 详细信息

采用2013年3月21日~2014年2月28日GC5000在线气相色谱仪对南京北郊大气中的BTEX进行观测,利用EPA人体暴露分析评价方法对BTEX进行健康风险评估.结果表明,南京北郊大气中BTEX总量呈现春季>冬季>秋季>夏季变化特征.BTEX浓度07:00~10:00与17:00~20:00时期较高,13:00~15:00之间最低;周末BTEX浓度高于工作日.BTEX来源包括交通源、工业源排放与溶剂挥发.BTEX四季HQ均表现为苯>二甲苯>乙苯>甲苯,所有分析时段内HQ风险值都在安全范围.南京北郊R值呈现冬季>秋季>春季>夏季的分布规律,R在所有分析时间都超安全阈值,存在致癌风险.

关键词：南京北郊 BTEX 健康风险评估非致癌风险危害商值致癌风险

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南京北郊黑碳气溶胶污染特征及影响因素分析

环境科学 2016年第9期37卷 3280-3289页

作者：肖思晗于兴娜朱彬何镓祺南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

利用2015年1~10月黑碳小时平均质量浓度、PM2.5浓度、污染气体及常规气象观测资料,对南京北郊黑碳气溶胶的时间序列演变特征、污染特征及其影响因子进行了分析.结果表明,观测期间南京北郊黑碳浓度均值为(2 524±1 754)ng·m^(-3).黑碳... 详细信息

利用2015年1~10月黑碳小时平均质量浓度、PM2.5浓度、污染气体及常规气象观测资料,对南京北郊黑碳气溶胶的时间序列演变特征、污染特征及其影响因子进行了分析.结果表明,观测期间南京北郊黑碳浓度均值为(2 524±1 754)ng·m^(-3).黑碳浓度具有明显的季节变化,冬季最高,平均值达到(3 468±2 455)ng·m^(-3),春季平均值最低,为(2 142±1 240)ng·m^(-3);其日变化也具有明显的双峰结构,峰值出现在上午07:00~08:00和夜间21:00~22:00.黑碳气溶胶与NOx的相关性较好,说明黑碳浓度受机动车尾气排放的影响较大;但观测期间ΔBC/ΔCO比值较低,表明生物质燃烧可能是黑碳气溶胶的又一个重要来源.黑碳浓度随风速增加呈下降趋势,所有季节中小于2 000 ng·m^(-3)的低黑碳浓度主要集中在正西风及相邻风向上,秋冬季大于6 000 ng·m^(-3)的高黑碳浓度则多出现在偏东风下.灰霾和重度霾天气下的黑碳浓度平均值呈较高水平,是非霾天气下的2~2.3倍.

关键词：黑碳气溶胶日变化季节变化气象因素南京

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南京北郊大气细粒子在人体呼吸系统沉积特性

环境科学 2017年第5期38卷 1743-1752页

作者：梁静舒安俊琳王红磊张玉欣王俊秀施双双王潇南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

使用宽范围颗粒粒径谱仪(WPS)对2015年1月和4月南京北郊大气气溶胶数浓度进行观测,使用多路径粒子剂量测量模型(MPPD)v.3.04模式估算不同空气质量指数(AQI)级别下、休息与运动状态下,细粒子在人体呼吸系统不同部位的沉积分数(DF)和沉积... 详细信息

使用宽范围颗粒粒径谱仪(WPS)对2015年1月和4月南京北郊大气气溶胶数浓度进行观测,使用多路径粒子剂量测量模型(MPPD)v.3.04模式估算不同空气质量指数(AQI)级别下、休息与运动状态下,细粒子在人体呼吸系统不同部位的沉积分数(DF)和沉积数浓度.结果发现,核模态和爱根核模态DF在休息和运动状态下近似,积聚模态DF在运动时是休息时的2.49倍.肺部对核模态和爱根核模态总沉积分数(TDF)贡献最大,休息时约占48.17%,运动时约占54.23%,头部对积聚模态TDF贡献最大,休息时约占41.23%,运动时约占80.47%.冬季人体内颗粒物沉积数浓度明显低于春季,各部位中总沉积数浓度大小为:肺部>气管支气管>头部.与休息时相比,运动时肺部核模态沉积增多,气管及支气管和头部积聚模态沉积增多,且头部表现出空气质量越差,运动较休息增长越多的特点.地区间DF的差异主要由于生理参数不同,沉积数浓度的差异主要由于当地环境中粒子数浓度不同.

关键词：细粒子数浓度 MPPD模式沉积分数人体呼吸系统

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浙江省杨梅种植适宜性区划

自然资源遥感 2023年第2期35卷 236-244页

作者：钟乐曾燕邱新法施国萍南京信息工程大学应用气象学院南京210044 中国气象局交通气象重点实验室南京210008 南京气象科技创新研究院南京210008 南京信息工程大学地理科学学院南京210044

杨梅是浙江省的特色作物之一,栽培面积居全国之首。为了对浙江省杨梅的种植适宜性进行全面研究分析,科学利用现代化气象观测数据,更好地为杨梅种植服务,基于气候因子分布式模拟,引入土壤、地形影响因子,利用层次分析法(analytic hierarc... 详细信息

杨梅是浙江省的特色作物之一,栽培面积居全国之首。为了对浙江省杨梅的种植适宜性进行全面研究分析,科学利用现代化气象观测数据,更好地为杨梅种植服务,基于气候因子分布式模拟,引入土壤、地形影响因子,利用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)确定各因子权重,结合各影响因子适宜性等级指标,将浙江省分为适宜、较适宜和不适宜3个种植区。结果表明:浙江省气候适宜性区域占绝大部分面积,气候资源优越;土壤条件较为优异,基本处于杨梅种植较适宜和适宜区间;地形差异较大,地形是精细化杨梅种植适宜性的关键因子,地形适宜区海拔在250~450 m,坡度在5°~25°之间;除浙江省北部地区和绍兴市、宁波市交界处外,其他地区均适宜或较适宜杨梅种植。研究结果实现了对气象因子的空间模拟,可为浙江省的杨梅种植布局发展和改进提供数据支撑,对提高杨梅产量和品质具有重要的现实意义。

关键词：杨梅分布式模拟适宜性区划地理信息系统