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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

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

GPM反演降水数据IMERG在浙江省的适用性研究

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山地气象学报 2024年第1期48卷 38-45页

作者：郑倩顾振海马依依龚理卿王健疆浙江省衢州市气象局浙江衢州324000

【目的】为了研究全球降水测量计划(GPM)综合多卫星检索降水产品(IMERG)在浙江省的适用性。【方法】以浙江省为研究区域,基于浙江省自动观测站降水数据,利用相关系数、均方根误差、相对偏差、分类指数统计法分别从年尺度、季尺度、月尺... 详细信息

【目的】为了研究全球降水测量计划(GPM)综合多卫星检索降水产品(IMERG)在浙江省的适用性。【方法】以浙江省为研究区域,基于浙江省自动观测站降水数据,利用相关系数、均方根误差、相对偏差、分类指数统计法分别从年尺度、季尺度、月尺度、日尺度以及小时尺度分析GPM在浙江省的适用性。【结果】(1)春、秋、冬季的GPM和自动站对应效果远好于夏季,月尺度、日尺度、小时尺度下GPM和自动站降水数据对应效果较好,但整体上存在高值区略低估、低值区略高估现象;(2)年尺度与季尺度下GPM与自动站降水平均值的变化趋势一致,但GPM降水平均值较高,其中秋季表现最好;(3)年、月、日3个尺度下,尺度越精细化,相关系数越高、相对偏差越小,均方根误差越小;小时、日、月3个尺度下,降水阈值越低,产品尺度越粗糙,估测能力越高;降水阈值越低,产品尺度越精细,误报降水的比例越低;降水阈值越低,综合探测能力越高;(4)小时尺度下,在0.5~1 mm·h^(-1)区间,GPM虽然对降水事件略有高估,但拟合效果较好。【结论】综合来看,GPM日尺度降水数据产品精度在浙江省有较大应用潜力。

关键词： GPM 反演降水适用性浙江省 IMERG

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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

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新疆北部不同区域暖区暴雪过程水汽特征分析

高原气象 2024年第1期43卷 141-155页

作者：庄晓翠陈丽娟李博渊苗运玲新疆阿勒泰地区气象局新疆阿勒泰836500 新疆乌鲁木齐市气象局新疆乌鲁木齐830002

利用NCEP/NCAR再分析资料,主要运用HYSPLIT(拉格朗日后向轨迹)方法模拟追踪了1980-2020年冬季新疆北部27次暖区暴雪天气水汽特征,分析不同源地水汽源-汇关系及其对暴雪的贡献。结果表明,500 hPa主要水汽源地为格陵兰岛和大西洋及其沿岸... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析资料,主要运用HYSPLIT(拉格朗日后向轨迹)方法模拟追踪了1980-2020年冬季新疆北部27次暖区暴雪天气水汽特征,分析不同源地水汽源-汇关系及其对暴雪的贡献。结果表明,500 hPa主要水汽源地为格陵兰岛和大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近,对阿勒泰地区暴雪贡献最大的水汽源头是大西洋及其沿岸附近,塔额盆地为地中海和黑海及其附近,沿途损失均较大;700 hPa主要为北欧、大西洋及其沿岸附近、地中海和黑海及其附近,对阿勒泰地区暴雪贡献最大的是地中海和黑海及其附近,塔额盆地是北欧,沿途损失最大前者是地中海和黑海及其附近,后者为大西洋及其沿岸;850 hPa上主要为中亚、地中海和黑海及其附近,前者对暴雪的贡献最大,到达暴雪区后增加较多。各源地水汽随西风气流达到关键区后,主要从偏西(西南)和西北两条路径输入暴雪区,前者占主导地位;对流层低层阿勒泰地区较塔额盆地水汽源地和路径更复杂。基于上述分析,构建了暖区暴雪水汽来源及路径的贡献模型,对阿勒泰地区、塔额盆地各层水汽贡献进行了细致的描述。

关键词：新疆北部暖区暴雪水汽特征 HYSPLIT模式

不同有机肥替代比例对橘园土壤及果实品质影响研究

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中国土壤与肥料 2024年

作者：常健玮刘国群颜雯婷刘洋徐铖陈俊辉秦华浙江农林大学环境与资源学院衢州市柯城区农业农村局衢州市衢江区农业农村局

为降低柑橘化肥氮用量促进橘园可持续发展，开展有机肥替代化肥对柑橘果实品质、土壤养分、微生物活性以及细菌群落的影响研究。试验采用单因素随机区组设计，设置4个有机肥替代化肥处理：0(CK)、25%替代(T1)、50%替代(T2)、75%替代(T3... 详细信息

为降低柑橘化肥氮用量促进橘园可持续发展，开展有机肥替代化肥对柑橘果实品质、土壤养分、微生物活性以及细菌群落的影响研究。试验采用单因素随机区组设计，设置4个有机肥替代化肥处理：0(CK)、25%替代(T1)、50%替代(T2)、75%替代(T3)。在柑橘成熟期，取样测定土壤养分、果实品质、土壤酶活性、土壤细菌群落以及测定全年柑橘CO2通量。施用有机肥显著提升土壤速效养分进而提升柑橘果重、维生素C、可溶性固形物等果实品质。有机肥替代化肥提升土壤微生物活性，提高了土壤CO2排放通量。施用有机肥显著提升土壤β-葡萄糖苷酶(BG)、酸性磷酸酶(AP)活性，显著降低亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性。有机肥替代化肥显著提升土壤细菌群落多样性及提高土壤抗病菌如红游动菌属(Rhodoplanes)与芽胞杆菌属(Bacillus)的相对丰度。RDA分析结果表明：有机肥替代化肥对土壤细菌群落产生影响，其中土壤有效磷、有机质、pH、有效镁是本试验中影响橘园土壤细菌群落的关键因子。有机肥替代显著提高了土壤微生物活性，提升了土壤速效养分，增加了有益菌的相对丰度，对柑橘健康生长发挥了重要作用，其中有机肥替代基肥中50%的化肥在提升土壤速效养分与柑橘品质方面效果最佳，与施用化肥的对照相比，显著提升34.58%柑橘果重、14.02%横径、15.21%纵径、25.43%可溶性固形物、16.46%维生素C含量。研究结果可为合理开展柑橘园有机肥替代化肥，提高柑橘品质和促进橘园可持续发展提供参考。

关键词：有机肥替代柑橘土壤呼吸土壤细菌群落

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昆明市臭氧污染特征及气象条件影响分析

云南大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 299-308页

作者：杨芳园潘娅婷杨韬李晓鹏段燕楠王占良刘彬昆明市气象局云南昆明650034 玉溪市气象局云南玉溪653100

利用2014—2019年昆明市臭氧(O_(3))监测数据及气象资料,分析昆明市O_(3)污染特征及气象条件对其的影响,归纳总结了昆明地区出现O_(3)污染的天气形势、污染物的水平和垂直外源输送情况.结果表明:(1)O_(3)浓度逐年增加,污染主要发生于春... 详细信息

利用2014—2019年昆明市臭氧(O_(3))监测数据及气象资料,分析昆明市O_(3)污染特征及气象条件对其的影响,归纳总结了昆明地区出现O_(3)污染的天气形势、污染物的水平和垂直外源输送情况.结果表明:(1)O_(3)浓度逐年增加,污染主要发生于春、夏季,O_(3)与温度、风速呈显著正相关,与相对湿度呈负相关;(2)昆明地区出现O_(3)污染时主要有5种天气类型,其中以低槽东移型、两高辐合型、东风波型出现的频次较多;在天气系统的作用下,利于将上游区域的高浓度O_(3)向昆明上空水平输送,HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)后向轨迹也进一步验证,气团的移动路径与污染物浓度及天气系统配合较好;(3)垂直方向上,污染过程发生前1~2 d,平流层下层高浓度O_(3)向对流层及近地层垂直输送明显.在有利的气象条件下,加之O_(3)的水平和垂直外源输送,利于污染物的积累和生成,最终造成昆明地区O_(3)质量浓度超标.

关键词：臭氧气象条件天气分型外源输送昆明

辛热燥湿方联合甲氨蝶呤治疗寒湿阻络证RA效果观察及对膝关节功能的影响

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中国基层医药 2024年第5期31卷 662-667页

作者：程素丹祝军峰王臣大衢州市中医医院药学部衢州324000 衢州市中医医院骨科衢州324000 衢州市中医医院肾内科衢州324000

目的探讨辛热燥湿方联合甲氨蝶呤治疗寒湿阻络证类风湿关节炎(RA)患者的疗效及其对膝关节功能的影响。方法选取衢州市中医医院2020年7月至2022年10月收治的寒湿阻络证RA患者120例进行随机对照研究,按照随机数字表法分为对照组(n=60)和... 详细信息

目的探讨辛热燥湿方联合甲氨蝶呤治疗寒湿阻络证类风湿关节炎(RA)患者的疗效及其对膝关节功能的影响。方法选取衢州市中医医院2020年7月至2022年10月收治的寒湿阻络证RA患者120例进行随机对照研究,按照随机数字表法分为对照组(n=60)和观察组(n=60)。对照组采用甲氨蝶呤片治疗,观察组采用辛热燥湿方联合甲氨蝶呤片治疗,两组疗程4周。比较两组临床指标改善情况、膝关节功能。结果治疗4周后,观察组活动疼痛时间(0.95±0.05)h、休息疼痛时间(0.62±0.08)h、晨僵持续时间(0.65±0.02)h、痛痹持续时间(0.52±0.03)h均短于对照组[(2.13±0.15)h、(1.36±0.14)h、(1.23±0.63)h、(1.02±0.52)h](t=57.81、35.55、7.13、7.44,均P<0.001);观察组美国膝关节协会(KSS)评分为(35.42±8.26)分,高于对照组的(20.23±5.75)分,差异有统计学意义(t=-11.69,P<0.001);观察组丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、红细胞沉降率、C反应蛋白水平均低于对照组(t=26.96、57.72、19.44、12.61、17.37,均P<0.05);观察组膝关节功能评分为(75.42±5.26)分,高于对照组的(62.23±5.65)分,差异有统计学意义(t=-13.24,P<0.05)。结论辛热燥湿方联合甲氨蝶呤能有效改善寒湿阻络证RA患者临床指标,缓解膝关节疼痛,改善膝关节功能。

关键词：关节炎,类风湿医学,中国传统甲氨蝶呤膝关节丙氨酸转氨酶天冬氨酸氨基转移酶类血沉 C反应蛋白质