检索结果-南通市图书馆

利用毫米波云雷达数据反演层云微物理参数和云内湍流耗散率

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大气科学学报 2020年第5期43卷 908-916页

作者：黄兴友陆琳洪滔梅垚杨敏南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

利用地基毫米波雷达进行云参数及云内湍流特性的探测和反演。根据云雷达回波的功率谱数据,反演出大气垂直运动速度和云微物理参数,得到云内湍流耗散率ε的大小和分布情况,并进一步研究和分析了云内空气垂直运动与云微物理参数、反射率... 详细信息

利用地基毫米波雷达进行云参数及云内湍流特性的探测和反演。根据云雷达回波的功率谱数据,反演出大气垂直运动速度和云微物理参数,得到云内湍流耗散率ε的大小和分布情况,并进一步研究和分析了云内空气垂直运动与云微物理参数、反射率因子、多普勒速度、速度谱宽变化的关系,更好地了解云的演变情况。对2016年8月8日四川稻城的一次层状云过程的探测和反演表明:1)粒子有效半径随着上升气流的增强而增大,由于碰并聚合的作用,粒子数浓度也呈现相应减小的趋势。2)云内湍流耗散率ε在云底、云顶较大,云内较小,量级在10^-8~10^-2m^2·s^-3,多普勒速度能谱验证了假设雷达探测湍涡的尺度在惯性副区的合理性。3)随着上升气流的增强,云粒子的下沉运动相应减小,速度谱宽相应增大。

关键词：毫米波雷达湍流耗散率空气垂直运动云微物理参数反演

中国东部冷锋推进中的PM_(2.5)三维结构变化特征

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环境科学 2022年第1期43卷 85-92页

作者：牟南南朱彬卢文南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室国家综合气象观测专项试验外场南京210044

利用观测资料和中尺度天气-化学模式(WRF-Chem)对一次冷锋南下天气过程导致的我国东部大范围空气污染开展研究,强调了冷锋过境前后的边界层结构及其对PM_(2.5)三维结构和变化的影响.观测发现,地面重污染区域位于冷锋前部均压场或等压线... 详细信息

利用观测资料和中尺度天气-化学模式(WRF-Chem)对一次冷锋南下天气过程导致的我国东部大范围空气污染开展研究,强调了冷锋过境前后的边界层结构及其对PM_(2.5)三维结构和变化的影响.观测发现,地面重污染区域位于冷锋前部均压场或等压线稀疏区域,在冷锋由北向南快速移动过程中,途经各站点PM_(2.5)浓度峰值伴随锋前而至.WRF-Chem模式可以较好地模拟中国东部地面和高空气象要素以及PM_(2.5)浓度的时空变化.模拟结果表明,处于该移动冷锋天气系统相同位置的沿途各站点的边界层结构以及PM_(2.5)垂直廓线表现出相似的特征.即:当冷锋开始入侵时,锋前污染物从地面被抬升到高空,PM_(2.5)浓度的增加和高空风速的增大导致高空PM_(2.5)通量增大,且PM_(2.5)浓度高值区随着高度升高向暖气团一侧倾斜.夜间冷锋过境引发边界层内对流性不稳定增加,边界层高度可达1 km以上,打破了边界层昼夜演变特征.本研究表明,垂直观测和精细模拟的结合可以有效地解释天气过程对空气污染的输送、分布和演变的影响,并为区域空气污染归因和治理提供精确指导.

关键词：数值模拟空气污染边界层结构气象要素 PM_(2.5)三维结构

基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法研究

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地球物理学报 2017年第3期60卷 912-923页

作者：熊雄叶小岭张颖超孙宁邓华姜忠宝南京信息工程大学信息与控制学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 吉林省气候中心长春130062

本文提出一种基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法(SDF算法).SDF算法在分析目标区域内不同观测站空间观测差异的基础上,通过引入观测差异曲面函数构造质量控制方程.同时,为权衡质量控制中的两类统计错误,提出均方根检错率概念(M... 详细信息

本文提出一种基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法(SDF算法).SDF算法在分析目标区域内不同观测站空间观测差异的基础上,通过引入观测差异曲面函数构造质量控制方程.同时,为权衡质量控制中的两类统计错误,提出均方根检错率概念(MSR),结合均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和纳什效率系数(NSC)共同检测SDF算法的有效性.利用SDF算法对国家气象中心提供的14个地面观测站2005-2014年02:00、08:00、14:00、20:00定时气温观测资料进行质量控制分析,并与反距离加权法(IDW)和空间回归检测法(SRT)进行对比.试验结果表明:通过多组独立测试,SDF算法的质量控制效果均优于IDW算法和SRT算法,具有稳定性高、适应性强的特点,但三种方法均受观测台站密集度和地形地貌影响.

关键词：大气探测地面气温质量控制空间观测差异

南京城市大气氨-铵的高频演化及其气粒转化机制

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环境科学 2019年第10期40卷 4355-4363页

作者：邵生成常运华曹芳林煜棋范美益谢锋洪一航章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室南京210044

本研究于2018年秋季利用在线气体和气溶胶组分监测仪以高时间分辨率连续测定南京市大气中的气体(主要是NH3)与二次无机气溶胶(主要是NH4+、NO3-和SO42-)浓度,借此研究污染和非污染期城市大气NH3和NH4+的演化规律,进而探讨NH3-NH4+气粒... 详细信息

本研究于2018年秋季利用在线气体和气溶胶组分监测仪以高时间分辨率连续测定南京市大气中的气体(主要是NH3)与二次无机气溶胶(主要是NH4+、NO3-和SO42-)浓度,借此研究污染和非污染期城市大气NH3和NH4+的演化规律,进而探讨NH3-NH4+气粒转化过程中的化学机制.结果表明,观测期间NH3和NH4+浓度的平均值(±1σ)分别为(15. 3±6. 7)μg·m-3和(11. 3±7. 8)μg·m-3,且日变化在污染和非污染事件中呈现出显著的差异.综合在线观测的NH3和NH4+浓度数据,通过计算潜在源贡献因子,分析了NH3和NH4+的潜在贡献源区在重污染过程受长距离污染传输影响较小,证明城市也是NH3排放的重要热点地区.进一步分析发现,NH3-NH4+的气粒转化是影响NH3和NH4+日变化的主要驱动因子.具体体现在:低温、高湿(温度在7. 5~12. 5℃,湿度在50%~90%)时,NH3和NH4+的气固转化速度较快,NH3与酸性物质反应生成更多的NH4+,使得(NH4)2SO4和NH4NO3的形成从而导致污染事件的加剧.研究结果有助于厘清城市大气NH3的来源和转化机制及其对颗粒物的潜在贡献.

关键词：氨气铵根污染事件气粒转化潜在源贡献因子法(PSCF)

三种光温模型在模拟水稻生育期中的应用与比较

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生态学杂志 2014年第12期33卷 3262-3267页

作者：宋洋王学林殷剑敏孔萍杨再强南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江西省气候中心南昌330000

为准确模拟水稻发育进程,本研究根据水稻发育对光温的反应,以双季早稻‘五优157’及双季晚稻‘优选10号’为试材,于2012—2013年在南京信息工程大学农业气象试验站设计水稻大田分期播种试验,同时收集江西省南昌站点2002—2008年双季早稻... 详细信息

为准确模拟水稻发育进程,本研究根据水稻发育对光温的反应,以双季早稻‘五优157’及双季晚稻‘优选10号’为试材,于2012—2013年在南京信息工程大学农业气象试验站设计水稻大田分期播种试验,同时收集江西省南昌站点2002—2008年双季早稻‘G98-202’以及南康站点2002—2008年双季晚稻‘金优207’的生育期观测数据及同期气象数据,校正光温效应模型、水稻钟模型和有效积温模型以获取模型参数,用独立数据对模型进行检验。结果表明:光温效应模型在模拟水稻播种期-拔节期、拔节期-抽穗期、抽穗期-灌浆期、灌浆期-成熟期的预测值与实测值基于1-1线的决定系数(R2)分别为0.994、0.994、0.988、0.989,且标准回归估计误差(RMSE)均小于4 d;光温效应模型对水稻品种‘五优157’、‘G98-202’、‘优选10号’、‘金优207’从播种期-成熟期的模拟精度比有效积温分别提高了2.42%、4.55%、8.74%和3.16%。研究认为,光温效应模型在模拟江西早稻和晚稻的生育期精度略高于水稻钟模型,有效积温模型精度最差,本研究结果为水稻生育期预测方法的选择提供了参考。

关键词：水稻生育期模型

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遮阴及复光对花果期番茄叶片光合特性的影响

中国农业气象 2019年第2期40卷 126-134页

作者：朱雨晴薛晓萍南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 山东省气候中心济南250000

以无限生长型番茄"粉冠"为试材,在花果期于日光温室上加盖遮阳网的方式进行为期3d(T1)、6d(T2)、9d(T3)、12d(T4)和15d(T5)的遮阴处理,遮阴结束立即恢复自然光照,以日光温室内自然光为对照(CK);分别于遮阴结束时和恢复光照第3、6、9、12... 详细信息

以无限生长型番茄"粉冠"为试材,在花果期于日光温室上加盖遮阳网的方式进行为期3d(T1)、6d(T2)、9d(T3)、12d(T4)和15d(T5)的遮阴处理,遮阴结束立即恢复自然光照,以日光温室内自然光为对照(CK);分别于遮阴结束时和恢复光照第3、6、9、12、15天观测番茄叶片的光合参数,分析其在遮阴条件下的变化特点及复光后的恢复能力。结果表明:与对照相比,遮阴使番茄叶片的光饱和点降低,光补偿点升高。遮阴15d后番茄叶片净光合速率下降49.0%,胞间CO2浓度增加68.3%。随着遮阴日数增加,叶片气孔导度和蒸腾速率呈现先上升后下降的趋势,遮阴15d后,分别下降32.9%和1.6%。叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量随着遮阴日数的增加分别上升125.2%、182.6%和115.4%,其中叶绿素b含量变化显著(P<0.05)。番茄叶片荧光参数中,F0随着遮阴日数的增加而增加,遮阴15d后增加30.9%,ΦPSⅡ、qP和ETR随着遮阴日数的增加而降低,遮阴后分别减少32.1%、29.8%和36.7%。而Fv/Fm对遮阴环境的响应不显著。遮阴日数对叶片不同参数的恢复能力有不同影响,12d以上的遮阴使叶片净光合速率和胞间CO2浓度无法恢复,9d以上的遮阴使叶片叶绿素含量无法恢复,叶绿素a和类胡萝卜素的恢复能力高于叶绿素b。遮阴日数小于9d时,番茄叶片的光合参数及叶绿素含量均能恢复至初始状态。

关键词：番茄遮阴复光光合参数叶绿素

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一次冷锋过程中我国区域空气污染边界层特征

中国环境科学 2020年第10期40卷 4284-4291页

作者：张晨朱彬刘晓慧侯雪伟牟南南康汉青王丽娟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044

利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至... 详细信息

利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至南6个城市(北京、章丘、郑州、南阳、武汉、长沙)边界层气象要素的垂直结构及其时空演变特征的研究.结果表明:在污染前期(3月7~8日)中高纬度500hPa平直的纬向环流和地面均压场,为污染天气的发生和维持以及空气污染物的集聚提供了有利的环流场.污染中期(3月8~10日)冷空气南下,地面冷高压向华东地区移动,重污染区域随冷高压前部的弱低压场或均压场由北向南移动.伴随着天气系统移动,六个地面观测站的边界层特征在时空上表现出相似性,由北向南各站在污染期间先后出现多层逆温,风速较小,逆温层下相对湿度较大.此次多层逆温的形成是由于夜间近地面辐射冷却、冷锋移动过程中产生的锋面逆温以及边界层以上的下沉运动造成的.本研究揭示了在天气系统移动中,位于天气系统相同部位站点的边界层结构具有共同的特征,及其与空气污染的关系.

关键词：空气污染天气系统移动边界层结构多层逆温

南京毒性挥发性有机化合物夏冬季源解析及健康风险评估

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环境科学 2021年第12期42卷 5673-5686页

作者：张子金林煜棋张煜娴曹梦瑶章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室南京210044

本研究于2018年夏季和冬季,在南京使用吸附浓缩在线监测系统(AC-GCMS 1000)对大气中的挥发性有机化合物(VOCs)进行测量,估算其所造成的健康风险并解析VOCs所造成致癌与非致癌风险的污染来源.结果表明,采样期间南京市冬季φ(总VOCs)为10... 详细信息

本研究于2018年夏季和冬季,在南京使用吸附浓缩在线监测系统(AC-GCMS 1000)对大气中的挥发性有机化合物(VOCs)进行测量,估算其所造成的健康风险并解析VOCs所造成致癌与非致癌风险的污染来源.结果表明,采样期间南京市冬季φ(总VOCs)为105.7×10^(-9),为夏季(34.5×10^(-9))的3.1倍,以烷烃为主要物种.在健康风险方面,冬季毒性VOCs所造成的非致癌风险及致癌风险值分别为9.43和1.0×10^(-4),是夏季非致癌(5.58)与致癌风险(2.69×10^(-5))的1.7和3.8倍,而丙烯醛和1,2-二氯乙烷是非致癌与致癌风险的主要物种.最后,利用PMF模型解析5个VOCs的污染来源,分别是有机涂料溶剂源、生物质燃烧源、车辆排放源、石油化工源和溶剂源2.车辆排放源是造成致癌风险的最大来源(夏季28.2%和冬季48.0%).因此,建议有针对性地控制毒性VOCs及车辆尾气的排放,以减小可能对公众健康产生的危害.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 来源解析健康风险致癌和非致癌风险源分摊

不同水源灌溉对水稻高温热害影响的微气象学分析

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中国农业气象 2019年第4期40卷 260-268页

作者：江晓东华梦飞胡凝申双和杨晓亚杨沈斌郭建茂南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

高温热害是长江中下游地区水稻常见的农业气象灾害,井水和池塘水灌溉是水稻高温热害过程中常用的农业措施。为研究高温热害下不同灌溉水源对稻田微气象的影响,以两优培九为研究对象,在高温热害期间(2016年8月12-18日)开展田间试验。试验... 详细信息

高温热害是长江中下游地区水稻常见的农业气象灾害,井水和池塘水灌溉是水稻高温热害过程中常用的农业措施。为研究高温热害下不同灌溉水源对稻田微气象的影响,以两优培九为研究对象,在高温热害期间(2016年8月12-18日)开展田间试验。试验分3个处理,T1:用池塘水每日8:00灌溉,田间水层达10cm后停止,18:00排干,灌溉水温平均30.5℃;T2:用井水每日8:00灌溉,田间水层达10cm后停止,18:00排干,灌溉水温平均18.2℃;CK:试验开始当天用池塘水灌溉至田间水深达10cm后停止,夜晚不排放,当田间水深低于5cm时补充灌溉至10cm,试验期间每日8:00田间平均水温27.2℃。对稻田不同层次的土温和水温、水稻冠层不同层次温湿度、冠层顶部(120cm)叶温、冠层上方太阳辐射等指标进行测定,用Penman-Monteith分层模式计算稻田能量平衡各分量的日变化。结果表明:白天(8:00-18:00),所有处理各层次冠层内气温和地温均为T1>CK>T2,随着冠层高度增加,处理间气温差异逐渐减小;随着土壤深度增加各处理间地温差异逐渐减小。夜间(18:00-次日8:00),各处理间5cm地温差异最大,其次为冠层40cm处。不同灌溉水温改变了各处理的能量平衡分量,水体含热量的变化(Q)表现为T2>CK>T1,土壤热通量(G)、显热通量(H)和潜热通量(LE)均表现为T1>CK>T2。说明较高温度的池塘水灌溉加重了水稻的高温热害,而较低温度的井水灌溉对抵御高温热害有良好效果。

关键词：水稻高温热害灌溉水源温度能量平衡