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FY-3D MERSI-Ⅱ反射太阳波段长期响应衰减估计及订正方法

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 2045-2055页

作者：王玲胡秀清张北徐寒列何兴伟漆成莉张晓涵司一丹徐娜陈林国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 中国气象局北京100081 许健民气象卫星创新中心中国气象局北京100081 中国气象局遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室中国气象局北京100081

遥感仪器的长期辐射响应衰减估计与订正是提高卫星遥感数据稳定性和准确性的关键。利用MERSI-Ⅱ在沙漠和DCC稳定目标上空的长时间观测数据,建立仪器辐射响应与时间的函数关系模型,并通过逆方差加权平均方法融合两种稳定目标的结果,获取... 详细信息

遥感仪器的长期辐射响应衰减估计与订正是提高卫星遥感数据稳定性和准确性的关键。利用MERSI-Ⅱ在沙漠和DCC稳定目标上空的长时间观测数据,建立仪器辐射响应与时间的函数关系模型,并通过逆方差加权平均方法融合两种稳定目标的结果,获取仪器辐射响应退化量和辐射定标系数的序列估计。辐射响应衰减跟踪监测结果表明,MERSI-Ⅱ自在轨开始业务运行到2022年9月,波长小于500 nm的3个蓝光波段(通道1,通道8—9)和波长大于1000 nm的4个近红外-短波红外波段(通道5—7,通道19)存在明显衰减,年衰减率为1.47%~4.32%。L1级产品精度检验也发现,7个明显衰减通道的业务定标偏差均超过±5%,其中通道5和8偏差最大,约为-20%。应用本研究获取的辐射定标系数序列后,L1产品辐射定标精度随时间变化平稳,定标偏差维持在±3%以内,同时L2级产品精度也明显提升,表明了该研究建立的辐射衰减估计与订正方法的有效性。

关键词：反射太阳波段辐射响应衰减 MERSI-Ⅱ FY-3D 稳定目标

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

2022年新冠疫情期间昆山市近地面臭氧特征及成因分析

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中国环境监测 2024年第5期40卷 31-41页

作者：吴珂陈慧敏曾山佰郁泰立吴俊梅夏蕴玉汪婷王晓春昆山市气象局苏州市气象局

为研究2022年新冠疫情期间管控措施对昆山市空气质量产生的影响，分析了疫情前期及管控期大气污染物（尤其是臭氧O3）浓度的变化特征，并对O3的空间分布、成因及来源进行了解析。结果表明：疫情管控后，一次污染物浓度呈递进式降低，而O... 详细信息

为研究2022年新冠疫情期间管控措施对昆山市空气质量产生的影响，分析了疫情前期及管控期大气污染物（尤其是臭氧O3）浓度的变化特征，并对O3的空间分布、成因及来源进行了解析。结果表明：疫情管控后，一次污染物浓度呈递进式降低，而O3日最大8 h滑动平均质量浓度（O3-8 h）显著上升，其中管控中期的污染最严重，明显超过历史同期水平。空间分布上O3-8 h高值区主要集中在市区西部（高新区）及西北部区域，较2021年增幅显著。NO2浓度下降比与O3-8 h上升比的空间分布呈现出良好的对应关系，NO2降幅高的区域O3-8 h增幅也高，同时两者浓度变化呈非线性相关，当NO2浓度达到一个临界值时，O3浓度随之出现下降。典型污染过程中O3日变化仍为显著的“单峰型”,但振幅明显增大，O3与气温、能见度、日照呈显著正相关，与相对湿度和气压呈显著负相关。结合风向及后向轨迹聚类分析来看，此次污染气团主要来自浙江、安徽等地，占总气团输入的64%左右。

关键词：新冠疫情人为减排空气质量臭氧污染源

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多尺度视角下广东臭氧时空分异特征及驱动因素

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3601-3614页

作者：余锐步巧利陈辰麦博儒孙丽颖江铭诺邓若钊查进林符传博佛山市南海区气象局广东佛山528200 佛山市气象局广东佛山528300 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510640 广州市增城区气象局广东广州511300 广东省气象数据中心广东广州510640 广东省遂溪县气象局广东湛江524000 云南大学地球科学学院云南昆明650500 海南省气象科学研究所海南海口570203

鉴于近地面臭氧(O_(3))浓度具有多尺度和复杂非线性的时空变化特征,本研究基于2015~2022年广东地区O_(3)监测数据和同期气象资料,利用围绕中心点分割(PAM)聚类、Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波和广义加性模型(GAM)等手段,探讨了不同区域... 详细信息

鉴于近地面臭氧(O_(3))浓度具有多尺度和复杂非线性的时空变化特征,本研究基于2015~2022年广东地区O_(3)监测数据和同期气象资料,利用围绕中心点分割(PAM)聚类、Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波和广义加性模型(GAM)等手段,探讨了不同区域多时间尺度O_(3)浓度的变化特征及驱动因素.结果表明:广东地区近地面O_(3)存在跨行政区划的区域性特征,通过对O_(3)数据聚类分析可以划分出8个子区域;O_(3)浓度时间序列经尺度分离后,短期分量对总方差贡献最大,其次为季节分量;气象因子与O_(3)浓度变化的关系受到时间尺度和区域差异的影响;经气象调整后的O_(3)峰值浓度序列大多在2016年或者2017年后呈现下降的态势,珠三角地区是O_(3)污染的突出区域,由不利气象条件和人为排放共同引起;O_(3)浓度时间序列的长期分量大多呈现波动上升的趋势,人为排放虽然是O_(3)浓度的主要贡献,但气象条件才是驱动O_(3)浓度变化的主导因素.本研究结果进一步提示O_(3)污染防控工作需要因时因地制宜,建立基于气象状况变化的前体物减排预案对O_(3)污染防控具有重要意义.

关键词：臭氧多尺度气象调整聚类分析时空分异特征

基于卷积神经网络算法的金华地区高山气象观测站逐时气温预报订正

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山地学报 2024年第2期42卷 278-286页

作者：郜庆林简单金华市气象局兰溪市气象局

受地貌和气候条件影响，智能网格气温预报产品的预报结果，在复杂地形山区易出现误差。通过人工订正关键点降低误差，存在较大主观性，预报精度有限，难以满足精细化气象服务需求。神经网络算法能够大幅提升预报精度，然而这种方法在气... 详细信息

受地貌和气候条件影响，智能网格气温预报产品的预报结果，在复杂地形山区易出现误差。通过人工订正关键点降低误差，存在较大主观性，预报精度有限，难以满足精细化气象服务需求。神经网络算法能够大幅提升预报精度，然而这种方法在气温逐时波动小的平原地区应用较多，在气温波动大的山区鲜有应用。本文以浙江金华山区为研究区域，基于浙江省智能网格温度预报产品以及同时段高山气象观测站逐时气温观测数据，采用卷积神经网络算法，实现关键点气温逐时预报订正。研究结果表明：(1)小时尺度上，订正后各站点的气温均方根误差均显著减小，由订正前3℃～7℃减小至订正后2℃～3℃,订正后的预测结果更加准确，订正效果符合预期。(2)月尺度上，相较智能网格原始气温预报数据，该模型预报结果准确率也明显提升，订正后月平均气温准确率提高了33.18%～46.86%,其中准确率6月最高。(3)相较人工订正的方式，该模型对山地气温预报的订正能力更稳定，模型的两项关键指标(平均绝对误差和2℃预报准确率)均接近或超过同时段浙江省天气预报质量检验平台气温业务指标。该研究结果满足金华地区高山气象观测站对于气温预报产品的业务可用性需求，可为精细化山区气象服务提供数据支撑。

关键词：卷积神经网络高山气象观测站精细气温订正预报智能网格金华

用逐步趋近法确定南阳秋季丹桂开花低温预报指标

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中国农业气象 2024年第2期45卷 189-200页

作者：王宇翔薛萌河南省南阳市气象局南阳473000 河南省内乡县气象局内乡474300

采摘、观赏桂花需要进行开花始期预报,基于2016-2022年南阳市丹桂开花全过程多批次的开花始期记录,依次统计每年第一批次开花前,以及上一批次开花结束至下一批次开花期间的日最高气温、日平均气温和日最低气温的最小值,从中挑出各自最... 详细信息

采摘、观赏桂花需要进行开花始期预报,基于2016-2022年南阳市丹桂开花全过程多批次的开花始期记录,依次统计每年第一批次开花前,以及上一批次开花结束至下一批次开花期间的日最高气温、日平均气温和日最低气温的最小值,从中挑出各自最大值作为各气温表达形式的低温日指标,根据低温日指标统计低温过程,将间隔时间较短的不连续的低温过程合并为一个低温过程,并与连续低温过程统一为合并低温过程进行分析,统计合并低温过程开始日和期间负有效积温,分析南阳丹桂开花始期与合并低温过程开始日的关系、开花批次属性与合并低温过程期间负有效积温的关系,用相关系数和一元线性回归法对预测结果进行检验。结果表明:(1)逐步趋近法确定南阳丹桂开花前低温指标以日最高气温效果最好,优于采用日平均气温和日最低气温的结果;(2)丹桂开花前低温日指标为日最高气温3.4℃·d时丹桂开花一次完成,≤3.4℃·d则丹桂开花不能一次完成,当再次出现日最高气温3.4℃·d丹桂才完成本开花季最后一次开花;(4)丹桂开花始期与低温过程的关系为,日最高气温<22.3℃合并低温过程次序与丹桂开花批序一一对应,合并低温过程开始日后4~13d为丹桂开花始期,每一个日最高气温<22.3℃合并低温过程开始日(X)与丹桂开花始期(Y)的一元回归方程为Y=1.1255X+1.4683,二者呈极显著直线正相关关系。

关键词：丹桂多批次开花逐步趋近法低温指标负有效积温预报

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气象局电力保障系统优化策略研究

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第1期 0047-0050页

作者：杜桑巨野县气象局山东菏泽274900

随着气象事业发展,市县气象业务的供电环境、供电质量越来越好,但是也存在一些问题,比如市电线路老化、电力设备存在隐患、供电方式不规范等。为了进一步保障气象业务的稳定运行,必须要对电力保障系统进行优化。本文结合市县气象业务的... 详细信息

随着气象事业发展,市县气象业务的供电环境、供电质量越来越好,但是也存在一些问题,比如市电线路老化、电力设备存在隐患、供电方式不规范等。为了进一步保障气象业务的稳定运行,必须要对电力保障系统进行优化。本文结合市县气象业务的供电现状,提出了存在的问题,并从完善电力监控系统建设、建立应急处置机制、加大人员培训力度等方面提出了优化策略。本文提出的电力保障系统优化策略,可以有效地改善市县气象业务供电环境,为市县气象业务提供可靠的电力保障,提高市县气象业务的服务质量和水平,促进市县气象事业的健康发展。

关键词：气象局电力保障系统备份电路 UPS电源

施氮对亏缺灌溉措施下棉花生长、养分吸收及产量的影响

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中国土壤与肥料 2024年第8期 137-146页

作者：杜峰孙玉华李锦虎蹇瑷王浩宇杨明凤中国气象局乌兰乌苏农业气象试验站新疆石河子832000 莎车县气象局新疆喀什844700 伽师县气象局新疆喀什844000 石河子市气象局新疆石河子832000

研究节水灌溉措施结合氮肥管理对棉花干物质积累、生理响应、养分吸收和产量的影响,为干旱区棉花增产和水肥高效利用的农艺实践提供理论依据。以棉花‘新陆早72’为试验材料,研究了在2种灌溉处理下(正常灌溉,W1;亏缺灌溉,W2)不同施氮量(... 详细信息

研究节水灌溉措施结合氮肥管理对棉花干物质积累、生理响应、养分吸收和产量的影响,为干旱区棉花增产和水肥高效利用的农艺实践提供理论依据。以棉花‘新陆早72’为试验材料,研究了在2种灌溉处理下(正常灌溉,W1;亏缺灌溉,W2)不同施氮量(210 kg·hm^(-2),N1;300 kg·hm^(-2),N2;390 kg·hm^(-2),N3)对棉花干物质积累、光合生理特性、养分吸收、抗氧化防御、渗透调节及产量的影响。结果表明:与正常灌溉相比,亏缺灌溉通过降低干物质积累、净光合速率、抗氧化酶活性以及养分吸收降低了籽棉产量。与亏缺灌溉下进行适量施氮相比(W2N2),增加施氮量处理(W2N3)的净光合速率和叶面积指数分别提高12.5%和10.9%,抗氧化酶活性、渗透调节物质分别提高13.6%、42.6%,这些过程减轻了亏缺灌溉对棉花生长造成的伤害,促进养分吸收和干物质积累,最终籽棉产量提高5.6%。此外,与正常水肥管理处理(W1N2)相比,亏缺灌溉后增加施氮量(W2N3)并没有降低籽棉产量,反而通过改善冠层光合能力、抗氧化防御及渗透调节能力延长了干物质持续积累时间,使植株提前3~4 d结束生育进程。综上所述,在干旱区开展棉花节水灌溉措施时,建议在常规施氮量的基础上再增加30%,该施氮量可以在保证棉花不减产的同时节约更多的灌溉水,并且该措施对干旱区滴灌棉花生产中的节水增效和可持续生产具有重要意义。

关键词：亏缺灌溉氮肥管理干物质积累籽棉产量

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气候变暖对天气预报的影响及应对策略

气候变化研究进展 2024年

作者：丁一汇柳艳菊徐影谌芸中国气象局国家气候中心中国气象局国家气象中心

天气预报与社会经济和人们的生活息息相关。随着全球气候变暖日益加剧，极端天气事件呈现广发、频发和强发的特点，传统的天气预报将面临更重大的挑战。文中首先阐述了气候变化与极端天气事件的关系，然后分析了全球气候变暖对常规天气... 详细信息

天气预报与社会经济和人们的生活息息相关。随着全球气候变暖日益加剧，极端天气事件呈现广发、频发和强发的特点，传统的天气预报将面临更重大的挑战。文中首先阐述了气候变化与极端天气事件的关系，然后分析了全球气候变暖对常规天气预报和极端天气预报的影响，发现气候变暖将加大极端天气预报的难度，同时也更加强调“新常态”下提高极端天气预报准确率在防灾减灾方面的作用，并进一步分析气候变暖将使天气预报面临新的挑战。在此基础上，提出了适应气候变化的未来天气预报业务发展新动向以及应对措施和建议，如大力发展高分辨率和多圈层嵌套的数值预报模式、深入开展气候变暖背景下极端天气事件机理和可预报性研究、大力发展基于物理机制的动力-统计相结合的新模型、建立人工智能与数值预报技术融合的新方法以及提高预报员的科学素养和能力等。

关键词：气候变暖天气预报应对策略