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沈阳市O_(3)生成主控因素及其与PM_(2.5)二次组分相互作用的多时间尺度研究
1
作者 洪也 陆美静 +8 位作者 马雁军 王式功 苏枞枞 王扬锋 任万辉 李晓岚 张云海 王绪鑫 韩国敬 《环境科学研究》 北大核心 2025年第7期1517-1529,共13页
为研究不同时间尺度O_(3)生成的主控因素及其与PM_(2.5)二次组分相互作用,本文基于2019年1月1日-2022年4月1日沈阳市地面观测数据,运用KZ(Kolmogorov-Zurbenko)滤波、多元线性逐步回归模型和气象校正技术,将浓度变化分解为长期分量、季... 为研究不同时间尺度O_(3)生成的主控因素及其与PM_(2.5)二次组分相互作用,本文基于2019年1月1日-2022年4月1日沈阳市地面观测数据,运用KZ(Kolmogorov-Zurbenko)滤波、多元线性逐步回归模型和气象校正技术,将浓度变化分解为长期分量、季节分量和短期分量3个时间尺度,识别不同时间尺度下O_(3)生成的主控因素;同时量化排放源与气象条件对污染物长期趋势的贡献差异,深入探究O_(3)和PM_(2.5)二次组分[硫酸盐(SO_(4)^(2−))、硝酸盐(NO_(3)^(-))等]的多尺度相互作用机制。结果表明:①2019年1月1日-2021年4月1日沈阳市O_(3)和PM_(2.5)浓度分别累计下降9.6和7.8μg/m^(3),其中由于排放源的控制作用分别累计下降16.5和8.2μg/m^(3),下降速率分别为5.5和2.7μg/(m^(3)·a);而气象条件恶化导致其分别累计上升6.9和0.4μg/m^(3),上升速率分别为2.3和0.1μg/(m^(3)·a)。根据排放源控制和气象条件恶化导致的污染物浓度变化速率,得出O_(3)和PM_(2.5)排放贡献占比分别为70.5%和96.4%,清晰量化了“人努力”与“天不帮忙”的博弈效应。②跨时间尺度分析揭示,气温、总辐射和风速是O_(3)生成的关键促进因子,而相对湿度、大气稳定度和气压主导其衰减过程。③沈阳市PM_(2.5)中二次组分与O_(3)的交互作用呈现显著的季节性差异。夏季高温与强辐射条件下,SO_(4)^(2−)与SOC通过光化学氧化及VOCs氧化与O_(3)形成正反馈,而NO_(3)^(-)因热分解削弱其促进作用;冬季高浓度的二次组分削弱太阳辐射,并通过·OH抑制VOCs氧化,降低O_(3)生成速率。一次成分(Cl^(-)、Na^(+))等通过吸湿增长增强了辐射散射,间接抑制光化学反应。研究显示,不同时间尺度下O_(3)主控因素具有相似性,但二次组分的调控作用随气象条件发生变化,研究将为东北老工业基地O_(3)与PM_(2.5)“双达峰”路径设计提供跨尺度协同调控的理论依据与调控策略。 展开更多
关键词 KZ(Kolmogorov-Zurbenko)滤波 O_(3) PM_(2.5) 二次组分 多元线性逐步回归模型
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基于熵权法与网格搜索优化的水稻延迟型冷害指标构建
2
作者 武晋雯 纪瑞鹏 +5 位作者 孙龙彧 冯锐 姜丽霞 于成龙 于文颖 陈妮娜 《农业工程学报》 北大核心 2025年第14期91-101,共11页
鉴于传统指标难以有效捕捉短期低温的累积效应及准确刻画冷害的动态演变过程,该研究提出了一种结合数据驱动方法与超参数调优的水稻延迟型低温冷害评价指标。基于热量指数和30a滚动平均值动态计算逐日距平值,以累积负距平值和负距平最... 鉴于传统指标难以有效捕捉短期低温的累积效应及准确刻画冷害的动态演变过程,该研究提出了一种结合数据驱动方法与超参数调优的水稻延迟型低温冷害评价指标。基于热量指数和30a滚动平均值动态计算逐日距平值,以累积负距平值和负距平最长连续日数为核心变量,采用熵权法构建低温综合强度指数,并通过粗细粒网格搜索优化冷害等级的划分阈值,进一步分析冷害发生频率的时空变化。结果表明:该指标在冷害等级划分中与历史灾情记录完全一致的准确率为80.77%;重度冷害集中于黑龙江北部和吉林东部,1960S~2010S水稻冷害发生频率整体呈下降趋势,1970S为冷害高发期,尽管重度冷害发生明显减少,但部分年份和区域仍存在集中爆发的可能,极端冷害潜在风险不可忽视。该指标对低温冷害发生、强度和持续时间的识别具有更高的敏感性,为低温冷害的精准评估及东北三省的水稻生产提供科学依据。 展开更多
关键词 水稻 延迟型冷害 熵权法 网格搜索 冷害等级 冷害频率 时空分布
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基于CR-CARS-RF的黑土区土壤有机质含量高光谱估算
3
作者 李雨鸿 冯锐 +5 位作者 纪瑞鹏 张霞 武晋雯 于文颖 王婷 李晶 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第4期203-210,共8页
以辽宁昌图和苏家屯区149个黑土样本为基础,结合地面高光谱数据与实验室土壤有机质(SOM)含量化学测定,系统分析了不同高光谱预处理与建模方法对SOM反演精度的影响,旨在构建快速且精准的SOM含量高光谱反演模型。通过Savitzky-Golay平滑法... 以辽宁昌图和苏家屯区149个黑土样本为基础,结合地面高光谱数据与实验室土壤有机质(SOM)含量化学测定,系统分析了不同高光谱预处理与建模方法对SOM反演精度的影响,旨在构建快速且精准的SOM含量高光谱反演模型。通过Savitzky-Golay平滑法(SG)对光谱数据进行去噪处理后,对比分析了倒数(1/R)、倒数的对数(log(1/R))、一阶导数(FDR)、标准化(SNV)及连续统去除(CR)五种光谱变换方法,并采用皮尔逊相关分析(PCC)和竞争自适应重加权(CARS)算法筛选特征波段,结合偏最小二乘(PLSR)、多元线性回归(MLR)和随机森林(RF)三种建模方法,构建了12种反演模型,对各模型的预测精度进行对比分析。结果表明:(1)CR变换显著增强了光谱与SOM的相关性,2 166 nm之后的128个波段相关系数绝对值超过0.5,最高达0.75;(2)CARS算法有效压缩了特征波段数量,将其控制在全波段的6%以下,与PCC-PLSR和PPC-RF相比,CARS-PLSR和CARS-RF模型预测精度显著提升,其决定系数(R2)分别提高13.4%和14.5%,均方根误差(RMSE)分别降低12.8%和11.9%;(3)非线性RF模型的预测精度最优,与MLR和PLSR相比,其R2分别提升32.1%和3.5%,RMSE分别降低34.9%和4.4%;(4)在12种预测模型中,CR-CARS-RF模型表现最佳,其建模R2为0.91,RMSE为1.76 g·kg^(-1);预测R2为0.79,RMSE为2.49 g·kg^(-1),表明CR-CARS-RF模型具有较高的预测精度和可靠性,可为辽宁黑土区土壤有机质含量的高效精准监测提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 黑土 土壤有机质 高光谱 竞争自适应重加权算法 随机森林模型
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2018-2020年盘锦稻田碳水通量数据集
4
作者 贾庆宇 温日红 +3 位作者 周莉 周广胜 谢艳兵 吴琼 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2023年第2期41-52,共12页
稻田在农业土地利用和全球碳循环研究方面具有重要意义。辽河三角洲是东北水稻主产区之一,为研究稻田碳水循环提供了良好的实验平台。但辽河三角洲稻区长期碳水通量的研究还比较欠缺,迫切需要对其进行长期的数据监测及整理。本数据集为2... 稻田在农业土地利用和全球碳循环研究方面具有重要意义。辽河三角洲是东北水稻主产区之一,为研究稻田碳水循环提供了良好的实验平台。但辽河三角洲稻区长期碳水通量的研究还比较欠缺,迫切需要对其进行长期的数据监测及整理。本数据集为2018–2020年辽河三角洲稻田生态系统的通量观测数据,通量塔位于中国气象局东北地区生态与农业气象野外科学试验基地盘锦稻田研究站。基于中国通量观测研究网络(ChinaFLUX)数据标准处理流程形成生态系统碳水通量和关键气象要素四种时间尺度数据集,包括半小时、日、月和年的数据文件。本数据集对准确评价辽河三角洲稻田生态系统碳水通量在区域和全球碳水循环中的地位和作用具有重要意义。 展开更多
关键词 辽河三角洲 稻田 涡度相关 碳水通量 数据集
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2018-2020年盘锦芦苇湿地碳水通量数据集
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作者 贾庆宇 温日红 +2 位作者 周莉 周广胜 谢艳兵 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2023年第2期53-64,共12页
湿地拥有巨大的碳汇能力、活跃的水汽交换和热量调节能力,是稳定温室气体排放、减缓气候变化的关键生态系统。辽河三角洲湿地是亚洲最大的暖温带滨海湿地,但湿地长期碳水通量的研究还比较欠缺,影响该地区CO_(2)通量和区域碳汇模拟精度,... 湿地拥有巨大的碳汇能力、活跃的水汽交换和热量调节能力,是稳定温室气体排放、减缓气候变化的关键生态系统。辽河三角洲湿地是亚洲最大的暖温带滨海湿地,但湿地长期碳水通量的研究还比较欠缺,影响该地区CO_(2)通量和区域碳汇模拟精度,迫切需要对其进行长期的数据监测及整理。本数据集为辽河三角洲芦苇湿地生态系统2018–2020年通量观测数据,数据采集地位于中国气象局东北地区生态与农业气象野外科学试验基地盘锦芦苇湿地研究站。基于中国通量观测研究网络(ChinaFLUX)数据处理体系形成了标准化的生态系统碳水通量和关键气象要素数据集,数据集包括半小时、日、月和年4种尺度的数据文件。本数据集对准确评价辽河三角洲芦苇湿地生态系统碳水通量在区域和全球碳水循环中的地位和作用具有重要意义。 展开更多
关键词 涡度相关 辽河三角洲 芦苇湿地 碳水通量 气象观测
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双偏振天气雷达新体扫模式试验评估分析 被引量：1
6
作者 张晶 姚文 +6 位作者 孙召平 崔福涛 原久淞 吴杨 孙永联 李洋 杨红强 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第10期1201-1215,共15页
针对体扫模式VCP21D在5°仰角以下垂直方向上采样较少及附近有探测空隙的问题,借鉴WSR-88D的体扫模式,建立VCP12D、VCP212D、VCP215D、VCP35D 4种新体扫模式,并利用营口双偏振天气雷达进行业务试验,结果表明:4种新体扫模式灵敏度和... 针对体扫模式VCP21D在5°仰角以下垂直方向上采样较少及附近有探测空隙的问题,借鉴WSR-88D的体扫模式,建立VCP12D、VCP212D、VCP215D、VCP35D 4种新体扫模式,并利用营口双偏振天气雷达进行业务试验,结果表明:4种新体扫模式灵敏度和数据质量与现在业务模式VCP21D基本一致,地物抑制能力相当,满足业务运行指标,可以在业务中应用。强对流探测模式VCP12D和VCP212D较VCP11D增加了低层的垂直分辨率,可以获得距离雷达100 km之外更为详细的探测数据,同时扫描时间从5 min缩短到4 min,对于发展较快的强对流风暴探测效果更好。非强对流降水模式VCP215D较VCP21D增加6层探测仰角,可以获得更为连续的垂直探测产品,可以更为完整和精细地表现回波结构特征和风暴顶高度,探测时间与VCP21D相当,优越性明显。晴空模式VCP35D较VCP31D探测到的数据范围略小,但时空分辨率更高,探测优越性明显。新体扫模式提升了最大不模糊速度,VCP12D、VCP212D、VCP215D高层(10°以上)提升到33.36 m·s^(-1),VCP212D、VCP215D低层(0.5°~1.3°)提升到28.47 m·s^(-1),VCP35D整层提升到26.38 m·s^(-1)。 展开更多
关键词 双偏振 体扫模式(VCP) 灵敏度 垂直探测
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辽河三角洲湿地能量交换特征
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作者 苗静 杨同宇 +3 位作者 易希延 孙琳琳 袁潮 赵硕 《湖北农业科学》 2024年第9期52-59,共8页
为探究辽河三角洲湿地能量交换特征,利用中国气象局东北地区生态与农业气象野外科学试验基地盘锦水稻试验站2019年的观测数据,分析盘锦湿地稻田平均场特征和感热通量、潜热通量以及辐射收支情况。结果表明,研究区年平均气温10.9℃,年降... 为探究辽河三角洲湿地能量交换特征,利用中国气象局东北地区生态与农业气象野外科学试验基地盘锦水稻试验站2019年的观测数据,分析盘锦湿地稻田平均场特征和感热通量、潜热通量以及辐射收支情况。结果表明,研究区年平均气温10.9℃,年降水量747.8 mm,降水主要发生在5—9月,约占年降水量的88.7%;全年以西南风为主,其次为东北风,春季风速较大,其他季节风速较小。各季节感热通量和潜热通量最大值均集中在中午,感热通量在春季最大,全年平均值为9.26 W/m^(2);潜热通量集中在5—9月,年平均值为53.39 W/m^(2)。太阳总辐射是影响净辐射的主要因素,各季节净辐射表现为春季>夏季>秋季>冬季;向下短波辐射表现为春季>夏季>秋季>冬季;向上短波辐射表现为春季>夏季>冬季>秋季。在湿地与大气的能量交换中,全年以潜热交换为主,其中春季和夏季以感热交换为主,秋季和冬季以潜热交换为主;Bowen比与风速、蒸散系数与饱和水汽压差呈正相关,蒸散系数与风速呈负相关,Bowen比随饱和水汽压差的增加先迅速减小后缓慢增加至趋于稳定。 展开更多
关键词 湿地 能量交换 辽河三角洲 特征
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