基于LSTM和先验知识的高速公路路面温度预报 被引量：4

1

作者 熊国玉 祖繁 +1 位作者 包云轩 王可心 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期68-79,共12页

为了精准预报高速公路路面温度,为车辆安全行驶提供气象保障,采用2019—2022年南京市绕城高速公路上9个交通气象站及ERA5-land再分析数据,通过构建时间序列特征工程、引入物理机制相关数据两类方法结合先验知识,运用长短期记忆神经网络... 为了精准预报高速公路路面温度,为车辆安全行驶提供气象保障,采用2019—2022年南京市绕城高速公路上9个交通气象站及ERA5-land再分析数据,通过构建时间序列特征工程、引入物理机制相关数据两类方法结合先验知识,运用长短期记忆神经网络模型建立研究区域内4个交通气象站未来3 h逐10 min路面温度多步预报模型并进行验证;在此基础上,将已建立的模型应用于其他交通气象站,探究模型的适用性。结果表明:结合先验知识后,模型预报性能明显提高,准确率在85%以上,且随着预报时效的延长,性能提升更为明显,准确率最高提升36%;模型能较为准确地预报路面极端低温发生的时间和极值,且在预报时效较短时对路面极端高温的预报也具有一定参考价值;利用已建立的模型对其他交通气象站的路面温度进行预报时,准确率在62%以上,在预报时效较短时效果较好,准确率在80%以上,且交通气象站所处的下垫面背景类型对模型的选择起关键作用。 展开更多

关键词 高速公路 路面温度 长短期记忆神经网络 先验知识 多步预报模型

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北冰洋中心区海冰漂流与大气过程 被引量：5

2

作者 卞林根 王继志 +3 位作者 孙玉龙 逯昌贵 林祥 李多 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期48-55,共8页

利用北冰洋中心区漂流自动气象站(DAWS)2012年9月—2013年2月的观测数据,分析了北极点周围海冰漂流轨迹和速度及相关大气过程。结果显示,北冰洋中心区海冰具有不稳定漂流过程。2012年9月1日—2013年1月6日,DAWS所在海冰从西向西北方向漂... 利用北冰洋中心区漂流自动气象站(DAWS)2012年9月—2013年2月的观测数据,分析了北极点周围海冰漂流轨迹和速度及相关大气过程。结果显示,北冰洋中心区海冰具有不稳定漂流过程。2012年9月1日—2013年1月6日,DAWS所在海冰从西向西北方向漂流,2013年1月6日以后稳定地向东南方向漂流,平均移速为0.06m/s,最大达到0.4m/s。海冰漂流方向的突变和加速与穿极气旋和急流的影响有关。净辐射常出现短期突变过程,导致海冰从大气吸收能量,减缓了海冰的辐射冷却。爆发性增温过程的最大幅度达到30℃,是由强穿极气旋和伴随的暖湿气流向北极中心区输送引起,这种现象在中低纬度十分罕见。增温过程的作用是高空大气向冰面输送热量,导致海冰破裂,海冰硬度的脆变,减缓海冰厚度的增长,这种过程可能是北极海冰面积和厚度减少重要过程。 展开更多

关键词 北冰洋 漂流自动气象站 海冰运动 爆发性增温 穿极气旋

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江苏省夏季浓雾的时空分布特征及气象影响因子分析 被引量：13

3

作者 宗晨 钱玮 +4 位作者 包云轩 袁成松 周林义 崔驰潇 王宏斌 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第7期968-977,共10页

利用江苏省70个国家基本站逐10 min连续观测资料,对江苏省夏季浓雾的时空分布特征及影响因子进行分析研究。结果表明:(1)夏季浓雾易在气温小于29℃、风速低于3 m·s^-1,且盛行偏东风的条件下形成;低温高湿的梅雨期是夏季浓雾在6月高... 利用江苏省70个国家基本站逐10 min连续观测资料,对江苏省夏季浓雾的时空分布特征及影响因子进行分析研究。结果表明:(1)夏季浓雾易在气温小于29℃、风速低于3 m·s^-1,且盛行偏东风的条件下形成;低温高湿的梅雨期是夏季浓雾在6月高发(42.4%)的可能原因。(2)夏季浓雾生消时间与秋、冬季显著不同,主要发生于00-06时,消散集中于05-08时,持续时间主要在6 h以内。(3)夏季浓雾以辐射雾为主,辐射雾、平流雾和锋面雾分别占58. 1%、35. 5%和6.4%。(4)夏季浓雾发生频次呈现从东北部沿海地区向西南部内陆地区递减的趋势,淮北地区夜间降温幅度高于苏南地区是出现这一现象的主要原因。(5)成雾前6~24 h出现的弱降水为近地层提供水汽,此后天气转晴,静稳的大气层结下有利于夏季浓雾的出现。 展开更多

关键词 浓雾 夏季 时空分布 影响因子

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北京城市气候图系统的初步建立 被引量：21

4

作者 贺晓冬 苗世光 +1 位作者 窦晶晶 申双和 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期759-771,共13页

现代城市化发展给当地气候和环境带来巨大影响,然而城市规划和城市发展中对城市气候信息的应用却非常有限.以北京为示范案例,初步建立北京城市气候图系统,将城市气候信息应用于北京可持续发展和生态城市建设.定量分析北京自然环境和典... 现代城市化发展给当地气候和环境带来巨大影响,然而城市规划和城市发展中对城市气候信息的应用却非常有限.以北京为示范案例,初步建立北京城市气候图系统,将城市气候信息应用于北京可持续发展和生态城市建设.定量分析北京自然环境和典型城市形态因子对城市气候的影响,评估城市热环境和城市风环境现状,形成北京城市气候分析图.结合各典型城市气候空间不同建筑区域内建筑物可分辨风场数值模拟,完成北京市区范围城市气候规划建议图.北京四环以内近乎闭合式的"单中心+环状"城市发展布局,使大部分区域承受极强的热压,且通风廊道不足,通风严重不畅.针对此现状,分别对五类城市气候规划建议区提出初步规划建议,审慎开发决策,缓解城市气候问题.北京城市气候图系统在传统城市气候图的基础上,强调了对规划方案的预测评估.且提出对城市气象灾害进行风险评估,从规划预警的角度应对城市气象灾害,加强北京应对极端天气、防灾减灾的能力. 展开更多

关键词 城市气候 城市形态空间分析 数值模拟 北京城市气候图系统

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中南半岛前期异常气候条件对中国南方稻区褐飞虱灾变性迁入的影响及其预测模型 被引量：10

5

作者 包云轩 唐辟如 +3 位作者 孙思思 陆明红 谢晓金 刘万才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2934-2947,共14页

近30多年来,气候变化对中国褐飞虱的灾变性迁入带来了明显的影响,为了进一步了解虫源地的异常气候变化对我国褐飞虱迁入量的影响,利用1980—2016年中国各植保站提供的褐飞虱虫情资料及同期美国国家环境预测中心(NCEP)提供的全球气象再... 近30多年来,气候变化对中国褐飞虱的灾变性迁入带来了明显的影响,为了进一步了解虫源地的异常气候变化对我国褐飞虱迁入量的影响,利用1980—2016年中国各植保站提供的褐飞虱虫情资料及同期美国国家环境预测中心(NCEP)提供的全球气象再分析资料,分析了中国褐飞虱境外主要虫源地中南半岛前期异常气候条件对中国南方稻区褐飞虱发生程度的影响,并对褐飞虱发生等级与影响其迁飞的气象因子进行了相关性分析,筛选出关键预报因子,分别应用支持向量机(SVM)、BP神经网络和多元回归分析3种方法对代表站点褐飞虱年发生等级进行了预测,并比较了3种预测模型的优劣。结果表明:(1)中南半岛气候异常区主要分布在北部,异常气候的发生次数在中南半岛呈现出北高南低的特征,并从北向南呈环状递减。(2)中南半岛前期温度偏高(暖冬、暖春)、相对湿度偏大(湿冬、湿春),易引起褐飞虱在中国南方稻区的偏重以上发生;若中南半岛前期气候偏冷(冷冬、冷春)、偏干(干冬、干春),则常导致褐飞虱在中国南方稻区的偏轻以下发生。(3)通过比较3种模型的历史回代率和预测准确率,发现3种模型对褐飞虱的发生程度均有一定的预测能力,其中SVM模型的预测效果最好,BP神经网络次之,多元线性回归模型最差,表明SVM更加适用于生产实际中的褐飞虱发生程度预测。 展开更多

关键词 褐飞虱 迁入 气候因子 中南半岛 预测模型

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云南省褐飞虱早期迁入虫源及其发生大气背景分析 被引量：8

6

作者 包云轩 尚洁 +3 位作者 孙思思 谢晓金 陆明红 刘万才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第16期5621-5635,共15页

为了探明我国西南稻区褐飞虱早期迁入种群的虫源地,为后期预测和防治提供依据,通过对2007—2016年云南植保站4—5月份褐飞虱虫情进行分析,选取出云南省勐海、芒市、江城、师宗、麻栗坡、广南6个代表性站点,利用WRF-FlexPart耦合模式对2... 为了探明我国西南稻区褐飞虱早期迁入种群的虫源地,为后期预测和防治提供依据,通过对2007—2016年云南植保站4—5月份褐飞虱虫情进行分析,选取出云南省勐海、芒市、江城、师宗、麻栗坡、广南6个代表性站点,利用WRF-FlexPart耦合模式对2013年、2015年和2016年这些站点的早期迁入峰进行了数值模拟,得到近年来云南省褐飞虱早期迁入虫源的虫源地。选取了2013年褐飞虱早期迁入量较大的迁入峰进行了大气背景分析,结合峰期影响褐飞虱迁飞的大气动力场、温度场和相对湿度场,探讨了影响云南省褐飞虱早期迁入的大气背景。研究结果表明:(1)近年来云南省褐飞虱迁入的虫源主要来自缅甸,部分来自老挝和泰国,少数来自越南,还有极少量来自孟加拉国。(2)这一时期,当释放高度分别为1500、2000 m时,褐飞虱的迁飞高度分别集中在2216 m和2489 m,平均迁飞高度分别是2167、2454 m,从不同释放高度回推的褐飞虱迁飞高度的起伏趋势具有较好的一致性,表明模式能较好地反映系统性垂直气流和下垫面起伏对其上层三维流场和种群迁飞的影响。(3)选取2013年5月22—26日发生在云南勐海、麻栗坡和广南的一次典型褐飞虱迁入过程,分析了大气背景场对褐飞虱迁飞的影响,结果显示:受印缅低压控制或影响,高空从境外虫源区至云南降虫区有西南水平气流作为种群输送动力;温场在降虫区东北侧有"低温屏障墙"存在,阻止了种群的继续北迁;垂直速度场上虫源区有上升气流促使种群起飞迁出,降虫区有下沉气流促使种群降落;弱降水形成的拖曳下沉气流对降虫也十分有利;相对湿度场对此次迁飞过程不形成任何胁迫。 展开更多

关键词 褐飞虱 虫源地 WRF-Flexpart耦合模式 迁飞轨迹 大气背景分析

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东亚夏季风进退对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟发生的影响 被引量：8

7

作者 包云轩 王明飞 +2 位作者 陈粲 陆明红 刘万才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第24期9351-9364,共14页

为了探明东亚季风对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的影响,为中短期预警提供科学依据,利用2000—2016年中国稻纵卷叶螟赶蛾量数据,结合NECP气象再分析资料,分析了东亚夏季风进退与我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的关系,结果表明:... 为了探明东亚季风对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的影响,为中短期预警提供科学依据,利用2000—2016年中国稻纵卷叶螟赶蛾量数据,结合NECP气象再分析资料,分析了东亚夏季风进退与我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的关系,结果表明:(1)稻纵卷叶螟的初始迁入与东亚夏季风的向北推进密切相关,除华南稻区稻纵卷叶螟迁入始期提前于东亚夏季风北界经过该区的时间外,在其他稻区两者基本同步;东亚夏季风北边界在不同稻区首次和二次出现的早晚对该稻区稻纵卷叶螟的向北迁入的始期具有一定的指示意义。(2)各稻区北迁的高峰期一般都发生在东亚夏季风控制范围内,其中6月中旬—8月上旬东亚夏季风活动范围到达30°N以北地区,此时是我国南方稻区稻纵卷叶螟北迁峰次最多、迁入量最集中的时期;东亚夏季风北界在本30°N以北地区持续时间的长短与稻纵卷叶螟年发生程度呈显著的正相关。(3)8月中下旬是东亚冬、夏季风的转换期,也是稻纵卷叶螟种群的“混合迁”发生期,此时,西南稻区和江淮稻区北部迎来初次南迁峰;9月后东亚夏季风开始南撤,东北冬季风快速南下,稻纵卷叶螟种群也随之不断向南迁飞。(4)2007年稻纵卷叶螟在江淮稻区特大爆发的大气背景是:6月末—7月的强西南季风使沿江稻区迁入虫量比常年显著增加,也为7月下旬至8月下旬稻纵卷叶螟大规模向江淮稻区迁入奠定了虫源基础;7月份江南、华南地区的降水异常偏少使喜湿的稻纵卷叶螟种群进一步向沿江和江淮地区聚集;8月份东亚夏季风的回撤偏晚以及9月份华北地区和江淮地区北部的相对偏暖,使江淮稻区稻纵卷叶螟种群在当地滞留时间偏长、南迁起始期和高峰期异常偏晚。 展开更多

关键词 稻纵卷叶螟 东亚夏季风 迁飞 始期 高峰期

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华南地区春季平流层入侵对对流层低层臭氧影响的模拟研究 被引量：16

8

作者 赵恺辉 包云轩 +4 位作者 黄建平 张潇艳 刘诚 戚慧雯 许玮 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期75-86,共12页

利用中尺度大气化学模式WRF/Chem对2013年3月6日华南地区一次平流层入侵事件及其对对流层低层臭氧的影响进行模拟研究。通过加入UBC(Upper Boundary Condition)上边界处理方案,弥补WRF/Chem模式未考虑平流层臭氧化学反应的不足。结合臭... 利用中尺度大气化学模式WRF/Chem对2013年3月6日华南地区一次平流层入侵事件及其对对流层低层臭氧的影响进行模拟研究。通过加入UBC(Upper Boundary Condition)上边界处理方案,弥补WRF/Chem模式未考虑平流层臭氧化学反应的不足。结合臭氧探空廓线资料、地面O3、CO、NOx、相对湿度、温度和风速等观测资料以及再分析资料对模拟结果进行定量评估,结果表明模式能较为真实地模拟本次平流层入侵过程。模拟分析进一步揭示:(1)副热带高空急流是本次平流层入侵的主要原因。当华南地区处在副热带急流入口区左侧下沉区域时,平流层入侵将富含臭氧的干燥空气输送到对流层中低层。(2)本次平流层入侵对对流层低层臭氧收支有重要影响,导致香港地区近地层臭氧体积混合比浓度明显上升,如塔门站夜间臭氧浓度升高21.3 ppb(1 ppb=1×10-9)。地面气象场和化学物种的分析进一步确认了平流层入侵的贡献。(3)采用动力学对流层顶高度时零维箱式模型和Wei公式计算得到的平流层入侵通量相当,分别为-1.42×10-3 kg m-2 s-1和-1.59×10-3 kg m-2 s-1,这一结果与前人研究相吻合,且与采用热力学对流层顶高度计算所得到的结果具有可比性。 展开更多

关键词 平流层入侵 臭氧 WRF/Chem模式 华南地区

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夹卷对郊外大气边界层内臭氧影响的数值模拟研究 被引量：9

9

作者 戚慧雯 包云轩 +3 位作者 黄建平 张潇艳 刘诚 赵恺辉 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期713-720,共8页

夹卷是大气边界层与自由大气进行能量和物质交换的重要途径,对边界层动力结构及边界层内温度、水汽和各种污染物浓度有重要影响。利用化学蛳地表蛳大气蛳土壤(CLASS)模式定量评估了夹卷过程对远郊地区大气边界层内臭氧(O3)浓度的影响并... 夹卷是大气边界层与自由大气进行能量和物质交换的重要途径,对边界层动力结构及边界层内温度、水汽和各种污染物浓度有重要影响。利用化学蛳地表蛳大气蛳土壤(CLASS)模式定量评估了夹卷过程对远郊地区大气边界层内臭氧(O3)浓度的影响并与大气化学反应贡献进行了对比,结合地面O3、NOx及边界层高度、位温和比湿等观测资料和再分析资料对CLASS模拟结果进行了定量评估。结果表明:CLASS模式能较为真实地模拟夹卷和大气光化学反应对远郊地区大气边界层臭氧浓度的影响,且当自由大气层内臭氧浓度达到一定值时,两者对边界层内臭氧峰值影响相当。数值试验结果进一步揭示,夹卷对控制氮氧化物(NOX)和可挥发性有机物(VOCS)排放源控制效果有重要影响,且当夹卷区内O3跳跃值增大到一定时,可完全抵消源排放减排控制的效果。本研究旨在表明,为有效控制近地层臭氧浓度,在制定人为污染源减排措施时必须考虑自由大气层臭氧的夹卷贡献。 展开更多

关键词 臭氧 夹卷 CLASS模式 数值模拟 大气边界层

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无人机多光谱影像在稻纵卷叶螟危害监测中的应用 被引量：5

10

作者 郭铭淇 包云轩 +3 位作者 黄璐 陈晨 杨荣明 朱凤 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期1530-1542,共13页

为探讨利用无人机多光谱影像监测稻纵卷叶螟危害的可行性,本研究于2021年6-10月开展了无人机对稻纵卷叶螟危害和田间水稻生育状况的同步观测试验,分析了15种植被指数与卷叶率(虫害指标)之间的相关关系;分别采用普通最小二乘法、多项式... 为探讨利用无人机多光谱影像监测稻纵卷叶螟危害的可行性,本研究于2021年6-10月开展了无人机对稻纵卷叶螟危害和田间水稻生育状况的同步观测试验,分析了15种植被指数与卷叶率(虫害指标)之间的相关关系;分别采用普通最小二乘法、多项式拟合、多元逐步回归法和偏最小二乘法建立了水稻分蘖期、拔节期和孕穗期的卷叶率反演模型;在此基础上,筛选出最优模型并分析卷叶率与水稻生理生态参数之间的关联。结果表明,(1)3个生育期的大部分植被指数与卷叶率存在极显著的相关性,每个生育期卷叶率与均一化植被指数(NDVI)的相关性都是最高的。(2)分蘖期的卷叶率反演模型效果最好,孕穗期的模型较好,拔节期的模型效果稍差。(3)在分蘖期,稻纵卷叶螟对水稻的危害反映在叶绿素浓度的下降和叶色的变化;在拔节期,虫害会引起水稻的补偿反应,导致叶绿素含量和叶面积增加;在孕穗期虫害对水稻生长的危害主要表现为叶绿素含量下降。本研究结果可为无人机遥感技术在区域范围内精确识别稻纵卷叶螟危害提供重要的参考。 展开更多

关键词 稻纵卷叶螟 无人机遥感 植被指数 多光谱影像 反演模型

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气溶胶辐射效应对边界层结构及夹卷特征影响的观测分析 被引量：7

11

作者 陶昕宇 黄建平 +5 位作者 谢晓金 王咏薇 包云轩 刘诚 张潇艳 徐家平 《大气科学》 CSCD 北大核心 2020年第6期1213-1223,共11页

2017年12月22日至2018年1月18日利用无人机携带温、湿和颗粒物浓度探测仪对南京地区灰霾污染条件下大气边界层垂直结构开展加密观测。通过比较不同灰霾污染条件下温度、湿度和PM2.5(直径小于2.5微米的颗粒物)浓度的垂直结构差异,结合地... 2017年12月22日至2018年1月18日利用无人机携带温、湿和颗粒物浓度探测仪对南京地区灰霾污染条件下大气边界层垂直结构开展加密观测。通过比较不同灰霾污染条件下温度、湿度和PM2.5(直径小于2.5微米的颗粒物)浓度的垂直结构差异,结合地面热通量、2米空气温度、相对湿度、风速、风向及主要大气污染物(如臭氧和PM2.5)浓度,定量评估了气溶胶辐射效应对边界层和夹卷过程的影响。分析表明,灰霾或气溶胶削弱到达地表太阳辐射,减小地表感热通量,延迟边界层发展,增加近地层大气稳定度,降低边界层高度,并加重灰霾污染。灰霾污染物在混合层顶处累积,导致PM2.5浓度最大变化出现在边界层顶部而不是近地层。气溶胶辐射效应对夹卷特征及其特征参数有重要影响。灰霾浓度升高时,夹卷区厚度增加;无量纲化夹卷速度随对流理查逊数的变化不再符合负1次方幂函数关系,与大涡模拟结果一致。本研究进一步指出,为提高重霾污染条件下天气和空气质量数值预报水平,必须考虑气溶胶辐射效应对边界层和夹卷参数化的影响。 展开更多

关键词 气溶胶辐射效应 边界层 夹卷 无人机探测

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福建省晋江市城市热岛强度时空变化特征分析 被引量：11

12

作者 王可心 陈粲 +2 位作者 包云轩 吕青 奴开 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期852-864,共13页

利用传统的气象站法,结合空间统计学方法(普通克里金插值法),对福建省晋江市2010—2014年40个自动气象站逐小时温度资料加以计算处理,分析了晋江市年、季、昼夜热岛强度时空变化规律。(1)晋江市年、季、昼夜热岛强度都呈带状分布,等值... 利用传统的气象站法,结合空间统计学方法(普通克里金插值法),对福建省晋江市2010—2014年40个自动气象站逐小时温度资料加以计算处理,分析了晋江市年、季、昼夜热岛强度时空变化规律。(1)晋江市年、季、昼夜热岛强度都呈带状分布,等值线呈西南-东北走向,年、季、昼夜变化趋势显著,北部热岛强度高于南部。五年间热岛强度持续增强,但增幅不大,增速放缓。(2)城市化水平的提高,会导致热岛强度高值出现季节提前,故旅游区秋冬季热岛强度高于春夏季,中心城区和产业经济区夏秋季热岛强度高于冬春季。(3)晋江市热岛效应昼夜空间分布格局差异性大,夜间热岛强度显著高于白天,最低值出现在14—16时,中心城区和产业经济区最低值出现时间较旅游区略推迟,三个功能区的最高值均出现在凌晨。 展开更多

关键词 应用气象学 城市热岛 普通克里金插值法 时空变化特征 晋江市 城市功能区

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冬季扬溧高速路桥面的低温差异性特征研究 被引量：5

13

作者 王婧 朱承瑛 +1 位作者 袁成松 包云轩 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期279-288,共10页

利用江苏扬溧高速公路润扬大桥段2012—2015年交通气象监测站逐分钟监测资料和同期邻近气象观测站逐时气象观测资料,开展了冬季路桥面温度的差异性特征及成因分析研究,结果表明:(1)冬季相同天气条件下,不同类型下垫面的夜间温度分布表现... 利用江苏扬溧高速公路润扬大桥段2012—2015年交通气象监测站逐分钟监测资料和同期邻近气象观测站逐时气象观测资料,开展了冬季路桥面温度的差异性特征及成因分析研究,结果表明:(1)冬季相同天气条件下,不同类型下垫面的夜间温度分布表现为"桥面温度<路面温度<地面温度";同一路段上,桥面与相邻路面的温度差值最大可达-5.7℃,出现最大差值的时间比达到最低温度的时间早近1 h。(2)冬季不同天气条件下夜间路桥面温度变化规律相似,晴天变幅最大、阴天和雨天居中、雪天最小;桥面温度一般比路面温度提前2 h降至0℃以下,桥面维持低温时间比路面长3 h,低温维持阶段桥面温度低于路面温度约2℃。(3)冬季夜间雪天桥面平均降温速率最小,较其他三类天气条件下小一个量级;同一天气条件下桥面的平均降温速率明显高于路面。(4)冬季夜间晴天条件下,桥面热通量最大(-55.6 W/m2),阴天和雨天次之,雪天最小(约为晴天的1/2);四种天气条件下夜间桥面与路面的热通量差值都近似为-10 W/m2,桥面热通量的变幅更大;与桥面相比,夜间路面还受到路基的热补偿作用,这种作用强于空气对路面的潜热输送和流体运动热交换,所以桥面温度低于路面温度。这也是冬季夜间桥面更容易、更早出现结冰现象的根本原因。 展开更多

关键词 高速公路 路(桥)面 低温 结冰 能量传输与平衡 差异性

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基于卫星和地面观测的中国典型城市群对流层内臭氧时空变化特征 被引量：7

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作者 郭云飞 包云轩 刘端阳 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期719-730,共12页

为了探明近年来中国典型城市群(京津冀城市群、长三角城市群和珠三角城市群)臭氧(O_(3))污染的发生规律,利用2005—2020年OMI-MLS(臭氧监测仪-微波临边探测器)对流层O_(3)柱总量探测数据以及2015—2020年地面O_(3)浓度监测数据分析我国... 为了探明近年来中国典型城市群(京津冀城市群、长三角城市群和珠三角城市群)臭氧(O_(3))污染的发生规律,利用2005—2020年OMI-MLS(臭氧监测仪-微波临边探测器)对流层O_(3)柱总量探测数据以及2015—2020年地面O_(3)浓度监测数据分析我国三大城市群O_(3)的时空分布特征及其演变趋势,结果表明:①对流层O_(3)柱总量月峰值和年均值均呈京津冀城市群>长三角城市群>珠三角城市群的特征,京津冀和长三角城市群对流层O_(3)柱总量均在夏季〔分别为50.0和44.4 DU(dobson unit)〕最高,而珠三角城市群在春季(42.2 DU)最高.②三大城市群对流层O_(3)柱总量在空间分布上具有不同的特征,京津冀城市群对流层O_(3)柱总量呈东南高于西北的特征,长三角城市群对流层O_(3)柱总量随纬度升高而增大,珠三角城市群对流层O_(3)柱总量南北局地差异较小;海拔对对流层O_(3)柱总量的空间分布有一定影响,海拔越高,对流层O_(3)柱总量越低.③京津冀、长三角和珠三角城市群对流层O_(3)柱总量均呈逐年显著升高的趋势,年均增长量分别为0.25、0.28和0.27 DU,其中,京津冀城市群在对流层O_(3)柱总量较低的秋冬季年均增长(0.29 DU)最快,而长三角和珠三角城市群分别在对流层O_(3)柱总量最高的夏季和春季增长最快,均为0.39 DU.④卫星探测的对流层O_(3)柱总量与地面监测的O_(3)日最大8 h滑动平均浓度(简称“O_(3)-8 h浓度”)在京津冀和长三角城市群相关性明显,而在珠三角城市群相关性较差.⑤O_(3)-8 h浓度呈京津冀城市群>长三角城市群>珠三角城市群的特征,其中,京津冀城市群O_(3)-8 h浓度在2018年(110.9μg/m^(3))最高,空间上由2016年之前的北高南低转变为南高北低,多数城市O_(3)污染较重且达标率较低;长三角城市群2017年O_(3)-8 h浓度(106.7μg/m^(3))最高,2016年起O_(3)-8 h高浓度中心由东北逐渐向西部内陆迁移,沿海城市达标率增加;珠三角城市群O_(3)污染程度最轻,达标城市较多,但O_(3)-8 h浓度呈逐年上升趋势,并在2019年达最高值(100.4μg/m^(3)),且中心城市上升速率远大于外围城市.研究显示,中国三大城市群对流层O_(3)柱总量和O_(3)-8 h浓度的时空分布特征存在显著差异,造成差异的因素也不同. 展开更多

关键词 臭氧(O_(3)) 臭氧监测仪-微波临边探测器(OMI-MLS) 地面监测 典型城市群 时空变化

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长江流域一次大暴雨过程的低空急流形成和影响机制分析 被引量：14

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作者 吴哲珺 包云轩 +1 位作者 朱霆 葛晶晶 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期409-422,共14页

利用WRF模式对2016年6月30日-7月6日长江流域的一次大暴雨天气过程中的低空急流进行数值模拟,在成功模拟低空急流基础上,分析此次急流过程中可能的影响机制;同时对地形高度进行敏感性试验,分析地形因素对此次低空急流可能的影响。(1)此... 利用WRF模式对2016年6月30日-7月6日长江流域的一次大暴雨天气过程中的低空急流进行数值模拟,在成功模拟低空急流基础上,分析此次急流过程中可能的影响机制;同时对地形高度进行敏感性试验,分析地形因素对此次低空急流可能的影响。(1)此次低空急流发生时,东侧为西太平洋副热带高压,西侧则为西南涡。这种"东高西低"的高低压配置为低空急流的形成与发展提供了有利的背景场。(2)高空急流和低空急流的耦合作用是低空急流发展的一个重要背景条件。(3)垂直方向高空动量不断下传为低空系统的发展提供了动力支持,是低空急流发生的一个重要条件。(4)逆温和垂直风切变之间的正反馈机制是低空急流形成与加强的因素之一。(5)山体在急流生成及发展过程中对气流有摩擦和阻挡作用,这种阻挡作用随着山体地形高度的增加而有所加强,同时山脉的走向会改变原始的风向,使得急流前端超前或滞后。青藏高原有强背风波效应,它的绕流和挤压作用会使得低空气流表现为狭长的带状,使动量更加聚集从而风速增加形成低空急流。 展开更多

关键词 暴雨 低空急流 数值模拟 机制分析 地形 敏感性试验

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苏州市近地面臭氧时空分布特征及模拟分析 被引量：5

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作者 郭云飞 包云轩 +1 位作者 沈利洪 朱焱 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期66-77,共12页

文章利用2016-2019年苏州市臭氧(O_(3))环境监测站点数据,分析了苏州市O_(3)浓度的时空分布特征及其与NO_(2)、CO的相关性,并利用WRF-Chem模式模拟了苏州地区O_(3)高浓度事件来探究湖陆风对O_(3)迁移的影响。结果表明:苏州市O_(3)明显... 文章利用2016-2019年苏州市臭氧(O_(3))环境监测站点数据,分析了苏州市O_(3)浓度的时空分布特征及其与NO_(2)、CO的相关性,并利用WRF-Chem模式模拟了苏州地区O_(3)高浓度事件来探究湖陆风对O_(3)迁移的影响。结果表明:苏州市O_(3)明显超标且2017年超标最为严重;O_(3)污染日具有明显的季节特征,以O_(3)作为首要污染物在春夏季尤为突出;月变化呈现双峰型特征,前2年峰值出现时间要略早于后2年;各季节日变化均为单峰型特征,在15:00前后浓度达到最高;空间上市区浓度整体高于周边城市,但在湖陆风盛行的2017年夏季截然相反;苏州市夏季存在明显的O_(3)“周末效应”,周末的夜间和上午O_(3)浓度高于工作日,而工作日在O_(3)峰值时段浓度更高;模拟的O_(3)高浓度事件证明了太湖湖陆风的存在,而高温时段湖风会将城区O_(3)往下风向的周边城市移动,造成苏州东北部城市O_(3)浓度要远高于城区;O_(3)浓度与NO_(2)、CO存在极显著相关性,而大气氧化剂OX(O_(3)+NO_(2))在白天由O_(3)控制,冬季夜间则完全由NO_(2)控制。 展开更多

关键词 苏州市 O_(3) 时空分布 WRF-Chem 湖陆风 Spearman相关系数

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昆山市暴雨时空分布特征及设计暴雨强度公式推求 被引量：2

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作者 唐倩 包云轩 +4 位作者 陈粲 汪婷 吴俊梅 郁泰立 郑欣飞 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期683-698,共16页

基于江苏省昆山市2008—2015年12个自动气象站逐分钟降雨数据和常规气象站小时降雨量数据,并选取5个代表站分别代表不同的生态系统,先对昆山市降雨和暴雨的时空特征进行分析,然后采用年多个样法进行暴雨选样,利用指数分布、皮尔逊Ⅲ型... 基于江苏省昆山市2008—2015年12个自动气象站逐分钟降雨数据和常规气象站小时降雨量数据,并选取5个代表站分别代表不同的生态系统,先对昆山市降雨和暴雨的时空特征进行分析,然后采用年多个样法进行暴雨选样,利用指数分布、皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布分析暴雨发生频率,最后使用高斯-牛顿法推求不同生态系统代表站的暴雨强度公式参数,结果表明:(1)昆山市各站点2008—2015年期间年降雨量都呈增长趋势,夏季降雨量最多、冬季最少,一天中01时(北京时间,下同)左右为降雨谷值,18时左右为降雨峰值,白天降雨多于夜晚;在空间分布上,农田和城市生态系统的年降雨量、年降雨日数最多,湿地和湖泊生态系统较少。(2)暴雨日数年际差异大,年内暴雨主要集中在夏季,暴雨发生频次日变化呈“双峰型”分布,暴雨发生频次在02时和18时最多,09时和24时最少;市区的暴雨日数空间变异系数大于郊区,且从市中心向外递减。(3)城市生态系统适宜采用皮尔逊Ⅲ型分布推求暴雨强度公式,其他类型生态系统适宜采用指数分布推求暴雨强度公式。 展开更多

关键词 昆山 降雨 时空分布特征 暴雨频率分析 暴雨强度公式

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太仓市露天草莓种植的气候区划 被引量：2

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作者 唐倩 钟惠平 +1 位作者 陈粲 包云轩 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第20期8086-8098,共13页

为了合理地安排露天草莓的种植布局、有效利用自然资源,从而提高草莓的产量和品质,获得更好的经济效益,以苏州太仓站及其周边6个气象站1971—2010年气温、降水和日照资料为数据源,根据草莓生长对气象条件的需求以及太仓的农业气候资源,... 为了合理地安排露天草莓的种植布局、有效利用自然资源,从而提高草莓的产量和品质,获得更好的经济效益,以苏州太仓站及其周边6个气象站1971—2010年气温、降水和日照资料为数据源,根据草莓生长对气象条件的需求以及太仓的农业气候资源,确定草莓种植的气候区划指标,并利用普通克里金空间插值和几何分级法,对太仓市露天草莓种植进行了气候区划。结果表明:璜泾镇和浮桥镇北部地区不适宜种植草莓,沙溪镇中部、浮桥镇南部、浏河镇中部和西部地区是草莓种植的一般适宜区,而经济开发区、城厢镇、双凤镇、沙溪镇南部是草莓种植的最适宜区。太仓市的农业气候资源总体上适宜种植草莓,最终的区划结果可以为草莓的种植布局和品质的提升提供科学依据。 展开更多

关键词 露天草莓 农业气候资源 气象因子 农业气象灾害 农业气候区划

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