上海市PM_(2.5)浓度延伸期预测模型的构建及评估 被引量：1

1

作者 马井会 瞿元昊 +1 位作者 余钟奇 许建明 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期3290-3298,共9页

基于PM_(2.5)浓度、次季节到季节预测项目(S2S)三家模式(CMA、UK和ECMWF)历史回报气象要素(2000~2014年)作为预测因子,利用长短时记忆神经网络(LSTM)深度学习方法和轻量级梯度提升机(LGBM)算法开发了上海PM_(2.5)延伸期预测模型,并应用L... 基于PM_(2.5)浓度、次季节到季节预测项目(S2S)三家模式(CMA、UK和ECMWF)历史回报气象要素(2000~2014年)作为预测因子,利用长短时记忆神经网络(LSTM)深度学习方法和轻量级梯度提升机(LGBM)算法开发了上海PM_(2.5)延伸期预测模型,并应用LSTM模型建立了上海秋冬季(11月~次年2月)PM_(2.5)浓度延伸期预测融合模型.结果显示:融合模型11~40d逐候预测与实况的相关系数为0.47~0.76,比单一模型相关系数上升23.5%~31.1%;融合模型RMSE介于19~25.1μg/m^(3)之间,较单一模型下降19%~19.3%.融合模型能够较好地预报出未来11~40d上海秋冬季PM_(2.5)浓度的总体趋势、浓度峰值谷值的变化及发生时间等关键特征,逐候HSS技巧评分在0.18~0.5之间,显示出较好的预测技巧.对于典型污染过程个例的预测而言,融合模型在不同的预测时效预测准确率存在差异,提前11−40d的总体预测准确率为75.5%.对于持续3d及以上的3次污染过程,11~40d预测准确率达到100%.融合模型的预报时效可达40d,是目前污染数值预报模型(一般96~240h)预报时效的近4倍,且运算速度快,能够节省大量计算资源和时间成本. 展开更多

关键词 机器学习 S2S PM_(2.5)延伸期预测

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上海海陆风分类特征、环流背景及对O_(3)的影响 被引量：6

2

作者 毛卓成 许建明 +3 位作者 瞿元昊 殷长秦 杨丹丹 周广强 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1002-1013,共12页

针对2013~2019年上海三类海陆风(北支、南支和双支)过程,从气象要素(温度、湿度和风)、形成海陆风的六种环流背景及对O_(3)浓度的影响等方面进行了对比分析.结果表明:2013~2019年上海共出现海陆风237d,其中北支天数最多(209d),双支天数... 针对2013~2019年上海三类海陆风(北支、南支和双支)过程,从气象要素(温度、湿度和风)、形成海陆风的六种环流背景及对O_(3)浓度的影响等方面进行了对比分析.结果表明:2013~2019年上海共出现海陆风237d,其中北支天数最多(209d),双支天数最少(88d),南支出现双支海陆风的比例最高(75.9%);三类海陆风中北支的起始时间最早,维持时间最长,海风强度最强,南支的平均温度最高,平均湿度较低,风场最分散;与无海陆风相比,北支、南支和双支海陆风的O_(3)浓度分别上升了20.5,26.4,25.1μg/m^(3),O_(3)污染浓度上南支与无海陆风持平,北支和双支均略低于无海陆风;在形成上海海陆风的6种弱环流背景中,高压中心型、无系统型和均压场型是最主要的三种类型,合计占比70%;环流背景和海陆风类型组合结果显示,上海海陆风中O_(3)污染概率最高的组合是均压场型的南支海陆风,达到40.0%,O_(3)浓度和O_(3)污染浓度最高的组合分别是无系统型的南支海陆风和高压前部型的双支海陆风,平均浓度分别为146.6,211.3μg/m^(3). 展开更多

关键词 海陆风 环流背景 不同类型 O_(3)污染

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空气污染气象指数在上海地区的应用 被引量：7

3

作者 瞿元昊 马井会 +3 位作者 许建明 余钟奇 毛卓成 周婉君 《气象》 CSCD 北大核心 2018年第5期704-712,共9页

利用常规气象观测资料和逐小时PM_2.5浓度实况数据,对上海近3年污染天气过程分析后发现,导致上海重污染的天气类型主要为冷空气输送型和静稳累积型。为更好地表征及描述两种导致污染的天气类型,并在业务预报中起到指示作用,本文在反映... 利用常规气象观测资料和逐小时PM_2.5浓度实况数据,对上海近3年污染天气过程分析后发现,导致上海重污染的天气类型主要为冷空气输送型和静稳累积型。为更好地表征及描述两种导致污染的天气类型,并在业务预报中起到指示作用,本文在反映大气垂直扩散条件的通风系数和反映水平扩散条件的滞留指数的基础上建立了空气污染扩散指数,通过检验发现,空气污染扩散指数与PM_2.5浓度呈线性正相关,相关系数达0.525,并优于单一的通风系数和滞留指数对空气污染的指示作用。针对冷空气导致的区域输送型,结合历史个例分析改进了输送强度指数,将公式中排放源参数改为上游PM_2.5浓度实况,回算检验表明改进后输送强度指数和上海市PM_2.5浓度呈指数正相关,对区域输送性污染具有明显的指示性。 展开更多

关键词 PM2.5 通风系数 滞留指数 污染扩散指数 污染输送强度指数

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基于级联卷积神经网络的手势特征提取方法 被引量：2

4

作者 陈金龙 瞿元昊 +3 位作者 杨明浩 强保华 唐仁俊 朱庆杰 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第S01期74-79,共6页

针对当前手势图像数据集不能均匀、全面地覆盖所有手势参数空间内的各种手势的问题,提出一种基于级联卷积神经网络的手势特征提取方法。该方法通过级联式模型,分层次地对高维度、高自由度的手势参数进行特征感知和提取。首先,将手腕角... 针对当前手势图像数据集不能均匀、全面地覆盖所有手势参数空间内的各种手势的问题,提出一种基于级联卷积神经网络的手势特征提取方法。该方法通过级联式模型,分层次地对高维度、高自由度的手势参数进行特征感知和提取。首先,将手腕角度参数作为手势参数的全局参数,进行划分和特征提取;然后,将手指角度参数作为局部参数,进行特征提取。为解决局部参数特征提取网络数量过多的问题,减少神经网络的数量和节约训练网络所需的时间与内存开销,采用多分支结构的神经网络模型,将五个手指的局部特征提取网络集成为一个整体。实验结果表明,所提方法在真实训练集上平均分类准确率达到95.13%,测试集平均准确率达到54%,测试集准确率相较于全卷积神经网络的算法提高了4.76个百分点。 展开更多

关键词 手势主方向 特征提取 多分支结构 级联卷积神经网络 手势数据集

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2018年秋冬季长江三角洲区域PM2.5污染来源数值研究 被引量：26

5

作者 余钟奇 瞿元昊 +1 位作者 周广强 许建明 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期4237-4246,共10页

使用WRF-Chem和WRF-FLEXPART模式定量研究了2018年秋冬季,尤其是在明显冷空气影响时的长江三角洲PM2.5来源贡献.结果表明:2018年秋冬季长江三角洲以外的跨区域输送对长江三角洲PM2.5的贡献占15.9%,长江三角洲内部排放贡献占84.1%,长江... 使用WRF-Chem和WRF-FLEXPART模式定量研究了2018年秋冬季,尤其是在明显冷空气影响时的长江三角洲PM2.5来源贡献.结果表明:2018年秋冬季长江三角洲以外的跨区域输送对长江三角洲PM2.5的贡献占15.9%,长江三角洲内部排放贡献占84.1%,长江三角洲区域内部排放及污染相互传输的影响比长江三角洲外跨区域输送的影响更为显著.而在冷空气影响时段中,跨区域输送对长江三角洲PM2.5的贡献率为33.1%,约为整个秋冬季长江三角洲外部跨区域平均输送贡献率的2倍,输送影响更为明显;输送对长江三角洲三省一市的贡献为46.2%~56.2%,其中跨区域输送的贡献10.2%~38.6%,也明显大于各自秋冬季的平均水平.在冷空气影响时段,长江三角洲四座重点城市(上海、合肥、南京、杭州)的污染潜在输送路径主要以中东路为主;上海、南京受到长江三角洲以外的污染潜在贡献较多,超过30%;杭州受到长江三角洲以外的污染潜在贡献较少,为16.1%. 展开更多

关键词 污染来源贡献 污染输送 PM2.5 WRF-Chem FLEXPART

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上海地区PM2.5-O3复合污染特征及气象成因分析 被引量：44

6

作者 毛卓成 许建明 +3 位作者 杨丹丹 余钟奇 瞿元昊 周广强 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2730-2738,共9页

统计分析了上海地区2013~2017年PM2.5-O3复合污染事件及与气象条件的关系.结果表明,近5a上海PM2.5-O3复合污染天气占O3总污染天气33.4%,仅出现在3~10月,呈逐年减少的趋势;PM2.5-O3复合污染时的O3峰值浓度和平均浓度较单O3污染时高,维持... 统计分析了上海地区2013~2017年PM2.5-O3复合污染事件及与气象条件的关系.结果表明,近5a上海PM2.5-O3复合污染天气占O3总污染天气33.4%,仅出现在3~10月,呈逐年减少的趋势;PM2.5-O3复合污染时的O3峰值浓度和平均浓度较单O3污染时高,维持时间较单O3污染时长,主要气象原因是地面辐合和较低的边界层高度;PM2.5-O3复合污染的天气形势往往与弱气压场有关,可以分为低压底部和前部、高压顶部和后部、均压场5种天气类型,其中均压场出现次数最多,占比53%;复合污染对气象因子的阈值要求更为严格,并且阈值区间总体向有利于PM 2.5浓度上升的方向偏移;当温度介于27.9~34℃,湿度介于43%~58%,风速介于2.1~3.3m/s,混合层高度介于1122~1599m,并且存在辐合时,最有利于PM2.5-O3复合污染发生. 展开更多

关键词 PM 2.5-O3复合污染 气象因子 阈值 天气形势

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深度学习方法在上海市PM2.5浓度预报中的应用 被引量：10

7

作者 马井会 曹钰 +2 位作者 余钟奇 瞿元昊 许建明 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期530-538,共9页

为提升PM2.5浓度预报能力,尤其是对PM2.5重污染的预报能力,以中尺度气象-化学耦合模式系统(WRF-Chem)为基础,结合中尺度WRF气象预报数据、地面及高空气象观测数据、PM2.5浓度观测数据,基于人工智能深度学习序列到序列的算法建立了上海市... 为提升PM2.5浓度预报能力,尤其是对PM2.5重污染的预报能力,以中尺度气象-化学耦合模式系统(WRF-Chem)为基础,结合中尺度WRF气象预报数据、地面及高空气象观测数据、PM2.5浓度观测数据,基于人工智能深度学习序列到序列的算法建立了上海市PM2.5统计预报模型.结果表明,人工智能深度学习算法(Seq2seq)明显修正了WRF-Chem模式由于模型非客观性造成的偏差,提高了上海市PM2.5浓度的预报能力;该算法优化和修正了WRF-Chem模式结果,并通过检验发现可以使PM2.5浓度预报值与实况值间的相关系数由0.51上升至0.79,均方根误差由25.9μg/m3下降至15.01μg/m3.而单独使用套索法(Lasso)线性回归算法对WRF-Chem模式优化效果不理想.基于Seq2seq的PM2.5浓度预报修正模型能够有效提升预报精度. 展开更多

关键词 Sequence to sequence模型 PM2.5浓度预报 WRF-Chem 上海市

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上海地区2017年三次短时重度污染过程变化特征及其气象影响因素 被引量：8

8

作者 陈镭 周广强 +1 位作者 毛卓成 瞿元昊 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第5期675-686,共12页

2017年10月29日、11月2-3日和7-8日上海地区出现了三次PM2.5短时重度污染过程,根据环流形势可以将其分为两种污染类型:10月29日为输送型污染,具有污染输送过程快,污染持续时间短的特点;11月2-3日和7-8日为静稳叠加输送型污染,具有污染... 2017年10月29日、11月2-3日和7-8日上海地区出现了三次PM2.5短时重度污染过程,根据环流形势可以将其分为两种污染类型:10月29日为输送型污染,具有污染输送过程快,污染持续时间短的特点;11月2-3日和7-8日为静稳叠加输送型污染,具有污染输送过程较慢,污染持续时间长的特点。分析这三次污染过程的气象要素特征可知,小的风速、稳定的垂直结构及下沉运动使得污染物在水平和垂直方向上都不易扩散出去,为污染物的积聚和污染的长时间维持创造了有利条件。另外,分析北京-上海一线PM2.5浓度、地面气象要素和垂直环流的剖面图发现,10月29日污染带自北向南呈窄带状分布,中低空和近地面对上海的污染输送都有贡献;11月的两次污染过程污染自北向南持续时间较长,分布范围较广,对上海的污染输送以近地面传输为主。计算三次污染过程的静稳指数和输送指数,进一步验证了10月29日的重度污染由外源输送造成,而11月的两次污染则由本地积累和外源输送叠加造成。应用FLEXPART扩散模式和华东区域大气环境数值预报系统对11月的两次污染过程进行定量分析,得到与观测数据分析一致的结论,同时发现这两次污染过程的潜在来源区域均为上海周边地区,来源集中,且江苏、浙江和安徽都有贡献。 展开更多

关键词 空气污染 气象要素 PM2.5 输送 静稳

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长江三角洲城市臭氧数值预报与释用 被引量：7

9

作者 周广强 瞿元昊 余钟奇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期28-36,共9页

应用华东区域大气环境数值预报业务系统对长江三角洲55个城市2019年逐日臭氧(O3)进行了数值预报,结果表明不同时效的预报效果非常稳定,预报与观测在相关系数、倍比等指标上体现出良好的一致性,绝大多数城市的相关系数高于0.7,但数值上... 应用华东区域大气环境数值预报业务系统对长江三角洲55个城市2019年逐日臭氧(O3)进行了数值预报,结果表明不同时效的预报效果非常稳定,预报与观测在相关系数、倍比等指标上体现出良好的一致性,绝大多数城市的相关系数高于0.7,但数值上存在系统性偏高.时间变化上的高度一致性决定了学习期为5~7d、截距为0的单因子动态适应学习型线性修正算法是适用于长江三角洲的O3数值预报释用方法.修正后O3预报效果得到显著改进,预报偏差从超过25μg/m3降至0.4μg/m^3;预报误差类指标减小30%以上,其中RMSE从42μg/m^3下降至27μg/m^3;除相关系数外,90%以上城市的其他指标得到明显改进;日最大8h滑动平均O3和日最大小时平均O3污染的预报临界成功指数(CSI)指数分别提高28%和17%;空报率和漏报率趋于平衡.修正方法的应用解决了数值预报系统性偏高的不足. 展开更多

关键词 臭氧 数值预报 释用 WRF-Chem

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云下湿清除作用对长三角PM2.5模拟的影响 被引量：5

10

作者 周广强 瞿元昊 +1 位作者 高伟 余钟奇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2794-2801,共8页

为探讨云下湿清除作用对长三角地区PM2.5浓度模拟的影响,在华东区域大气环境数值预报系统中新增了气溶胶云下湿清除过程参数化方案,对比分析了2018年12月1日至2019年2月28日降水对长三角地区PM2.5的清除作用及其对数值模拟效果的改进.... 为探讨云下湿清除作用对长三角地区PM2.5浓度模拟的影响,在华东区域大气环境数值预报系统中新增了气溶胶云下湿清除过程参数化方案,对比分析了2018年12月1日至2019年2月28日降水对长三角地区PM2.5的清除作用及其对数值模拟效果的改进.结果表明,模式对该时段内的降水和PM2.5浓度均有很好的模拟效果,模拟的数值、空间分布和变化趋势均与观测有良好的一致性;增加云下湿清除作用后长三角地区PM2.5浓度模拟效果得到明显改善:平均偏差、平均误差和均方根误差分别减小4.85,1.72,2.35μg/m^3,归一化偏差和归一化误差分别降低0.14和0.08,约90%城市的相关系数、均方根误差、平均误差、归一化误差得到改进;云下湿清除作用使模拟PM2.5浓度随雨强增大而降低,解决了模式湿清除过程的不足.同时,增加云下湿清除作用会加剧部分城市PM2.5模拟浓度偏低的现象,这需要通过其他过程的完善予以改进. 展开更多

关键词 PM2.5 云下湿清除 湿清除 降水 WRF-Chem

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2015年上海地区空气质量状况及其与气象条件的关系 被引量：33

11

作者 毛卓成 马井会 +3 位作者 瞿元昊 余钟奇 周广强 许建明 《气象与环境学报》 2018年第2期52-60,共9页

利用2001—2015年上海地区空气质量监测资料和2014—2015年气象观测资料,详细分析了2015年(强厄尔尼诺年)大气环流背景下上海地区的空气质量状况及其变化特征,并分析了引起这种变化的气象因子的特征。结果表明:2015年上海地区PM_(10)和S... 利用2001—2015年上海地区空气质量监测资料和2014—2015年气象观测资料,详细分析了2015年(强厄尔尼诺年)大气环流背景下上海地区的空气质量状况及其变化特征,并分析了引起这种变化的气象因子的特征。结果表明:2015年上海地区PM_(10)和SO_2年平均浓度均达2001—2015年的最低值,NO_2为次低值。上海地区空气污染已从S、N和PM_(10)等传统煤烟型污染转为以PM_(2.5)为代表的复合型污染和以O_3为代表的光化学污染。在上海、广州和北京3个一线城市中,2015年上海市空气质量优良率、PM_(2.5)和PM_(10)年平均浓度均介于北京和广州市之间,上海市年平均NO_2和O_3浓度最低,SO_2年平均浓度最高。2015年上海市PM_(2.5)浓度较2014年出现上升趋势,其中春季和夏季PM_(2.5)浓度明显下降,而易污染季节(1月、2月、10月、11月和12月)PM_(2.5)浓度显著上升,主要是由于易污染季节平均风速减小,连续小风次数出现增多,逆温强度增强和逆温次数增多及西向输送增加。受强厄尔尼诺事件影响,易污染季节北半球极涡收缩,欧亚纬向环流增强和东亚大槽偏东偏弱,导致冷空气活动减弱,为2015年上海市空气质量变差提供了大气环流背景。 展开更多

关键词 易污染季节 空气质量 气象条件 厄尔尼诺事件 大气环流

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2017年上海臭氧污染气象条件分析及臭氧污染天气分型研究 被引量：63

12

作者 余钟奇 马井会 +3 位作者 毛卓成 曹钰 瞿元昊 许建明 《气象与环境学报》 2019年第6期46-54,共9页

根据2016-2017年上海空气污染物和相关气象要素数据,分析上海2017年O3变化特征以及气象影响因素,并对造成O3污染的天气系统进行主观分型。结果表明:2017年上海市空气质量优良天数为275 d,占全年天数的75.3%,O3-8h污染天数为55 d。上海市... 根据2016-2017年上海空气污染物和相关气象要素数据,分析上海2017年O3变化特征以及气象影响因素,并对造成O3污染的天气系统进行主观分型。结果表明:2017年上海市空气质量优良天数为275 d,占全年天数的75.3%,O3-8h污染天数为55 d。上海市O3-8h年均浓度115μg·m-3,同比增幅超过10%,为2013年以来的最高值,主要体现为夏半年O3浓度的上升。与2016年相比,2017年夏半年西太平洋副热带高压偏西偏强,上海地区风速风向、温度、水汽、光照、辐射条件均有利于O3浓度上升。造成2017年高浓度O3污染主要有4种天气类型:副热带高压控制型(SH)、地面高压型(G)、均压场型(J)和低压型(D)。其中副热带高压控制型是典型的O3-8h污染天气型,占总污染日数的29.1%,且污染程度较重;低压型出现次数较少;地面高压型的臭氧平均污染程度最弱。 展开更多

关键词 臭氧污染 气象条件 天气分型

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偏低气温下的O_(3)污染特征及其主要气象成因 被引量：4

13

作者 毛卓成 许建明 +3 位作者 瞿元昊 潘亮 谷怡萱 杨丹丹 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4507-4517,共11页

针对2013~2019年上海地区气温相对偏低(25℃及以下)的一类O_(3)污染事件,从时间分布特征、天气系统类型、气象成因等方面进行了深入分析.结果表明:上海近7a偏低气温下的O_(3)污染按小时标准和日标准分别出现45h和19d,占各自O_(3)污染总... 针对2013~2019年上海地区气温相对偏低(25℃及以下)的一类O_(3)污染事件,从时间分布特征、天气系统类型、气象成因等方面进行了深入分析.结果表明:上海近7a偏低气温下的O_(3)污染按小时标准和日标准分别出现45h和19d,占各自O_(3)污染总次数的5.0%和7.3%,在春季则上升至20.6%和20.0%,是上海春季主要O_(3)污染现象之一.当气压介于1010.1~1017.1hPa、风速介于2.1~3.2m/s、湿度介于40.0%~54.0%、辐射介于0.5~2.7MJ/m^(2),较易出现偏低气温下的O_(3)污染;与高温下的O_(3)污染相比,出现偏低气温下的O_(3)污染时,气压、PM_(2.5)和NO_(2)浓度分别偏高了10.0hPa、26.0μg/m^(3)和24.9μg/m^(3),辐射偏低了0.5MJ/m^(2).造成偏低气温下的O_(3)污染天气类型可以分为弱高压前部、弱高压控制和海上高压后部3种.3个典型污染个例分析显示,上游输送、本地静稳辐合和垂直逆温条件分别是这3种类型的主要气象成因. 展开更多

关键词 偏低气温 O_(3)污染 天气类型 气象成因

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斜剖面图的设计及在PM2.5中期潜势预报中的应用

14

作者 毛卓成 瞿元昊 +3 位作者 许建明 余钟奇 施春红 杨丹丹 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3312-3321,共10页

本文将强降水潜势预报的“配料法”原理引入到环境预报中,选取ECMWF数值预报产品中的700hPa相对湿度、1000hPa风向风速和850hPa温度作为气象要素“配料”,沿占比最多的冷空气输送路径穿过华北重污染区和上海,设计制作了未来10d气象要素... 本文将强降水潜势预报的“配料法”原理引入到环境预报中,选取ECMWF数值预报产品中的700hPa相对湿度、1000hPa风向风速和850hPa温度作为气象要素“配料”,沿占比最多的冷空气输送路径穿过华北重污染区和上海,设计制作了未来10d气象要素“配料”时空斜剖面图,并具体定义了业务中常见的典型污染过程(冷空气输送、干静稳和湿静稳累积)和清洁过程(冷空气清洁、湿沉降清洁)共5种图形的识别特征.该斜剖面图由于融合了单站时序图和单时次空间面图的优点,无需一张张翻阅天气形势图,显著缩短了看图分析时间;斜剖面图还建立了气象要素图形特征、污染气象条件和PM2.5污染潜势三者的对应关系,通过图形特征可以快速掌握区域内天气形势演变情况,识别出上述典型污染和清洁过程,最终得出PM2.5中期污染潜势,便于在业务中应用和推广.一次典型污染个例应用显示,斜剖面图和污染实况的图形型态特征非常相似,斜剖面图中静稳累积和冷空气输送过程图形特征辨识度高,区域和单站提前5d的预报结论和实况较为一致;进一步评估显示,2018年冬季期间预报时效5d以内的TS评分维持在0.32~0.50区间,未来10d的预报准确率维持在74.4%~86.7%区间. 展开更多

关键词 中期潜势预报 欧洲中期天气预报中心 配料法 斜剖面图 图形特征

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2019-2020年上海地区空气质量变化特征及气象影响因素分析 被引量：6

15

作者 陈镭 马井会 +1 位作者 瞿元昊 常炉予 《气象研究与应用》 2022年第1期59-65,共7页

利用2019-2020年上海地区6种空气污染物小时浓度和逐日空气质量分指数(IAQI)的监测资料,统计分析了上海地区空气质量变化特征及其气象因素的影响。结果表明,2020年上海地区空气质量优良率达86.9%,空气质量状况优于2019年。上海地区AQI... 利用2019-2020年上海地区6种空气污染物小时浓度和逐日空气质量分指数(IAQI)的监测资料,统计分析了上海地区空气质量变化特征及其气象因素的影响。结果表明,2020年上海地区空气质量优良率达86.9%,空气质量状况优于2019年。上海地区AQI具有冬季最差,秋季最好的季节特征,最主要的污染物已由过去的PM_(2.5)转变为O_(3)。分析O_(3)和PM_(2.5)浓度随时间的变化发现,O_(3)浓度一天中存在一个峰值和一个谷值,而PM_(2.5)浓度则有两个峰值和一个谷值;从逐月变化来看,O_(3)浓度呈现春夏高,秋冬低的季节特征,而PM_(2.5)则呈现夏秋低,冬春高的季节特征。地面风向风速、气温、日照和降水对上海地区O_(3)和PM_(2.5)浓度变化具有重要的影响。 展开更多

关键词 空气质量 气象要素 PM_(2.5) O_(3)

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空气污染气象条件预报评估技术与应用 被引量：7

16

作者 许建明 瞿元昊 +2 位作者 常炉予 周广强 马井会 《气象科技进展》 2017年第6期150-156,共7页

空气污染气象条件的预报和评估是环境气象业务的重要内容,对重污染天气预报预警、大气污染减排效果评估、重大活动空气质量保障具有重要意义。介绍了上海市气象局开展空气污染气象条件预报评估的主要思路、技术方法和工作实践,讨论了空... 空气污染气象条件的预报和评估是环境气象业务的重要内容,对重污染天气预报预警、大气污染减排效果评估、重大活动空气质量保障具有重要意义。介绍了上海市气象局开展空气污染气象条件预报评估的主要思路、技术方法和工作实践,讨论了空气污染气象条件预报评估业务中存在的问题和技术发展方向。 展开更多

关键词 空气污染气象条件 大气化学模式 预报评估

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云下湿清除作用对上海PM_(2.5)业务数值预报的影响

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作者 周广强 毛卓成 +1 位作者 瞿元昊 彭丽 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期410-418,共9页

在华东区域大气环境数值预报系统中耦合气溶胶云下湿清除参数化方案,于2022年开展了区域空气质量业务数值预报,并以原业务系统回报作为对照,分析了业务预报对上海地区PM_(2.5)预报能力的改进效果.结果表明,不同时效的业务预报性能总体相... 在华东区域大气环境数值预报系统中耦合气溶胶云下湿清除参数化方案,于2022年开展了区域空气质量业务数值预报,并以原业务系统回报作为对照,分析了业务预报对上海地区PM_(2.5)预报能力的改进效果.结果表明,不同时效的业务预报性能总体相当,预报效果指标优于对照试验并减弱了偏高程度和偏差分布的“右偏”特征;业务预报的PM_(2.5)浓度随降水增强的下降趋势与观测接近,基本消除了不同降水条件对预报效果的影响;2022年PM_(2.5)等级预报准确率达80%,较对照结果提升了6.3个百分点,其中雨日提升(8.0个百分点)更显著并通过改善化学初始或输送条件促进了非雨日的提升.同时也发现,业务预报仍存在一定系统性偏高,可应用数值预报释用等技术进一步提升预报效果. 展开更多

关键词 PM_(2.5) 数值预报 湿清除 降水 WRF-Chem

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上海地区降雨清除PM_(2.5)的观测研究 被引量：28

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作者 许建明 高伟 瞿元昊 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3271-3279,共9页

分析2012—2016年上海徐家汇站的雨量和颗粒物(PM_1、PM_(2.5)、PM_(10))观测数据发现,降雨对PM_(2.5)的湿清除作用明显,降雨日的PM_(2.5)质量浓度较非降雨日平均降低约30%,在污染季节降低更加显著约50%.降雨时PM_1在PM_(2.5)中的占比... 分析2012—2016年上海徐家汇站的雨量和颗粒物(PM_1、PM_(2.5)、PM_(10))观测数据发现,降雨对PM_(2.5)的湿清除作用明显,降雨日的PM_(2.5)质量浓度较非降雨日平均降低约30%,在污染季节降低更加显著约50%.降雨时PM_1在PM_(2.5)中的占比明显下降,PM_1质量浓度下降幅度占PM_(2.5)下降幅度的84%,表明降雨对PM_1的有效清除是PM_(2.5)质量浓度下降的主要原因.降雨过程结束后PM_(2.5)质量浓度是否下降和降雨前PM_(2.5)的初始质量浓度关系密切,当初始浓度在冬季大于70μg·m^(-3)、在其他季节大于45μg·m^(-3)时,80%以上的降雨过程结束后PM_(2.5)质量浓度较降雨前下降,因此可作为研判降雨过程对PM_(2.5)湿清除影响的预报因子. 展开更多

关键词 湿清除 PM_(2.5) 降雨

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利用多模式最优集成方法预报上海PM2.5 被引量：7

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作者 瞿元昊 许建明 +3 位作者 Guy Brasseur 谢英 周广强 马井会 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3449-3456,共8页

采用多模式最优集成方法(OCF),对PANDA项目中国和欧洲7个空气质量模式的PM_(2.5)预报结果进行集成释用.2016年6月—2017年5月对上海逐日预报试验结果表明:和最优单模式预报结果相比,OCF预报的PM_(2.5)日均质量浓度的均方根误差降低1.9μ... 采用多模式最优集成方法(OCF),对PANDA项目中国和欧洲7个空气质量模式的PM_(2.5)预报结果进行集成释用.2016年6月—2017年5月对上海逐日预报试验结果表明:和最优单模式预报结果相比,OCF预报的PM_(2.5)日均质量浓度的均方根误差降低1.9μg·m-3,相关系数提高0.04,日均质量浓度的精度评分TI提高了2.4,污染TS评分提高了0.28,污染空报率降低了20%,显著提高了PM_(2.5)污染等级预报、趋势预报和精度预报的技巧.对长三角合肥、南京、苏州、杭州、宁波5个城市的预报试验也得到类似的结果,为城市空气质量预报提供了新的方法和思路.但OCF对客观预报的改进幅度在夏季不如冬季显著,在降雨日相对较低. 展开更多

关键词 多模式最优集成 PM2.5 空气质量模式

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上海市臭氧污染的大气环流客观分型研究 被引量：45

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作者 常炉予 许建明 +2 位作者 瞿元昊 毛卓成 周广强 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期169-179,共11页

利用T-mode主成分分析法(PCT)对上海2013—2017年3—10月925 hPa低层位势高度和全风速场进行大样本客观分型,总结了有利于和不利于促发上海地面臭氧污染的大气环流类型.发现有利于促发臭氧污染的环流形势都和副高有关,分别为副高控制(HC... 利用T-mode主成分分析法(PCT)对上海2013—2017年3—10月925 hPa低层位势高度和全风速场进行大样本客观分型,总结了有利于和不利于促发上海地面臭氧污染的大气环流类型.发现有利于促发臭氧污染的环流形势都和副高有关,分别为副高控制(HC)和副高西北侧(HW),对应的臭氧超标率分别为68%和24.2%.前者的气象特点表现为辐射最强、温度最高有利于臭氧的光化学生成,臭氧浓度较弱副高形势平均偏高约50%;而后者以西向风为主,呈现明显的输送效应.相反不利于促发臭氧污染的环流类型都和低值系统相关,分别为低压北侧(LN)、低压东侧(LE)和低压西侧(LW),臭氧超标率均低于7%.其中LN影响下上海水平风速最大、扩散条件最好,不利于臭氧积聚;LE和LW影响下上海多云雨天气导致辐射降低,抑制了臭氧的光化学生成. 展开更多

关键词 客观天气分型 臭氧污染 环流类型

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