长短期记忆神经网络(LSTM)模型在低能见度预报中的应用     

方楠  谢国权  阮小建  任晨平  姜舒婕  张玮玮 《气象与环境学报》2022,38(5):34-41

利用浙江省义乌市2015—2019年逐小时气象观测数据(相对湿度、风速、地气温差、能见度)和空气质量指数(Air Quality Index, AQI)数据, 分析了义乌地区低能见度天气(观测能见度lt; 10 km)的分布特征和气象要素条件。利用长短期记忆神经网络(Long Short Term Memory Neural Network, LSTM)模型对逐小时能见度进行模拟, 分别对比了观测能见度作为输入变量与否的模拟效果; 根据义乌地区低能见度天气条件的特征, 将模拟时段分为三个时期(11月至翌年2月, 3—6月, 7—10月), 对比了分时期模拟的效果; 以及评估了模型的预报步长。结果表明: 高湿、高污染、气温高于地温和低风速是义乌地区低能见度天气的主要特征。LSTM模型对单站能见度有较好的模拟效果, 当输入参数中加入历史观测能见度时, 能大幅提高模拟准确度, 日均能见度模拟结果均方根误差RMSE=0.63 km, 平均绝对误差MAE=0.51 km, 拟合优度R²=0.99;分时期进行模拟能得到更精准的模拟结果。本研究中选用的输入要素在冬季(11月至翌年2月)模拟效果最好, RMSE=2.35 km, MAE=1.46 km, 低能见度均方根误差RMSE_10 km=1.81 km, 低能见度平均绝对误差MAE_10 km=1.13 km, R²=0.83; 3—6月的模拟中, 输入变量中不加AQI模拟效果更好, 这意味着3—6月义乌地区的低能见度天气以雾天气为主导, 加入过多变量并不一定能提高模型准确度; 随着预报步长增大, 模型预报效果变差, 预测步长等于3 h, R²=0.71, 预测结果已不具备实际应用意义。  相似文献   

天津市东丽区一次持续性雾霾天气过程的特征及影响要素分析     

史珺  赵玉洁 《气象与环境学报》2021,37(5):8-12

基于常规气象观测资料和PM_2.5浓度资料,分析了2019年1月10—14日天津市东丽区出现的一次持续性雾霾天气特征及其成因。结果表明：此次雾霾天气具有明显的阶段性特征,高空平直西风环流、中层暖脊和地面弱气压场为此次雾霾天气出现提供了有利的天气形势。轻雾和霾阶段,能见度变化更易受到相对湿度的影响;而雾阶段,能见度变化更易受到风速的影响。PM_2.5浓度与地面气象因子关系密切,与能见度、风速负相关,与相对湿度正相关。当其他气象条件稳定,且周边地区污染物浓度较高时,近地面风向转变,对本地区雾霾的出现起到关键性作用。  相似文献   

Deterioration processes affecting prehistoric rock art engravings in granite in NW Spain          下载免费PDF全文

J.S. Pozo‐Antonio  T. Rivas  F. Carrera  L. García 《地球表面变化过程与地形》2018,43(11):2435-2448

Prehistoric rock art sites are endangered despite conservation efforts. The lack of scientific documentation regarding weathering agents affecting rock art and the absence of specific diagnostic protocols hinder the development of conservation strategies. The aim of this research was to investigate active deterioration processes in a granite petroglyph site located in Mougás (Galicia, NW Spain) by characterizing the granite, conducting a geotechnical study of the outcrop and describing and analysing the main weathering processes. Two main deterioration factors were identified. First, water favours block disjunction at the massif scale and causes pitting and surface erosion at the millimetre scale that affects the readability of the engravings. Second, high temperatures associated with wildfires cause mineral transformations that increase the susceptibility of the rock to weathering. Identifying deterioration factors is a first step in developing appropriate preventive conservation measures, which should aim to reduce rock contact time with water (technically affordable in the short term) and to reduce the probability of wildfire occurrence (technically more complex and possibly with longer‐term results). Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

沈阳大气气溶胶光学特性及其影响因子   总被引：4，自引：0，他引：4  

赵胡笳  马雁军  王扬锋  朱轶明 《气象与环境学报》2015,(3):43-49

利用2010年3—10月沈阳大气成分监测站CE－318太阳光度计观测资料,计算沈阳大气气溶胶光学厚度和波长指数等大气光学特性参数,结合地面气象观测资料,分析大气气溶胶光学特性及其影响因子。结果表明：沈阳气溶胶光学厚度在3—6月较高,8月较低,9—10月气溶胶光学厚度略有增加;除4月和8月外,气溶胶光学厚度与风速基本呈反相关;气溶胶光学厚度与可吸入颗粒物（particulate matter,PM）质量浓度变化趋势基本一致;气溶胶光学厚度日平均值距平的绝对值、改变率均与降水强度成正比;地面能见度与气溶胶光学厚度呈负相关。由气溶胶浑浊度系数计算的能见度在4—6月与实际观测的能见度基本吻合,由气溶胶标高计算的水平能见度整体小于实际观测的水平能见度。  相似文献   

Black band disease as a possible factor of the coral decline at the northern reef-flat of Yongxing Island,South China Sea   总被引：1，自引：0，他引：1  

YANG HongQiang  SHEN JianWei  FU FeiXue  WANG Yue & ZHAO Na 《中国科学:地球科学(英文版)》2014,57(4):569-578

Black band disease(BBD),characterized by the Cyanobacterial dominated pathogenic consortium,is thought to play a key role in the global decline of the coral reef ecosystems.The present paper originally documents a case of BBD from Yongxing Island(Xisha Islands,South China Sea),and further probes the reasons of this abnormal phenomenon.Prior to 2007,corals at northern reef-flat of Yongxing Isand were in healthy growth.Catastrophic coral mortality occurred between 2007 and 2008.The 16S rRNA gene sequencing and PCR amplification,with universally conserved primers,were applied to detect the contagious bacterial community of the microbial mat.The results demonstrated that six bacterial divisions constituted the clone libraries derived from the BBD mat,and that Cyanobacteria are the most diversely represented group that inhabit BBD bacterial mats,despite the fact that species in five others divisions(α-Proteobacteria,γ-Proteobacteria,Bacteroidetes,Verrucomicrobia and Actinobacteria) are also consistently diverse within the BBD mats of diseased coral.Other factors such as coral bleaching,typhoons,ocean acidification and crown-of-thorns starfish outbreaks,are not primarily responsible for the coral mortality within such a short time interval.The disaster expansion of BBD associated with Cyanobacterial blooms is a more likely mechanism impacting these coral reefs.Excessive human activity enhances the eutrophication of the marine water of the reefal region and may result in occurrence of the BBD.  相似文献   

考虑刚度劣化的剪切带-围岩系统稳定性分析     

王学滨  潘一山  代树红 《地震学刊》2009,(2):147-153

峰后的刚度劣化现象（渐进损伤）在多种煤、岩石、混凝土、土和砂子的循环加载实验中已被观察到。本文考虑了剪切带及带外弹性体的不同的刚度劣化现象,推导了剪切带（断层）-弹性围岩系统在直剪条件下的应力-变形曲线。剪切带的刚度劣化不改变剪切带的总变形,但使剪切带的弹性变形增加、塑性变形降低。考虑弹性体的刚度劣化现象之后,系统的峰后应力-变形曲线呈现非线性特征,这不同于过去忽略刚度劣化现象的结果。在应变软化过程中,剪切带之外弹性体的刚度劣化,使系统的峰后响应由负斜率（Ⅰ类行为）变为正斜率（Ⅱ类变形行为）。较高的弹性体尺寸、较高的脆性、较小的内部长度、较低的围岩初始弹性模量、较高的抗剪强度、较低的残余剪切应力及较高的残余剪切弹性模量,使系统的峰后响应变得陡峭,甚至发生Ⅱ类行为,使系统的失稳（岩爆、冲击地压、采矿诱发地震或矿震）易于发生。  相似文献   

云南省温度和气溶胶对微雨影响的初步分析     

胡安德 《云南地理环境研究》2012,24(4):82-86

近40年云南省平均总微雨量占年总雨量比例﹑年平均总微雨日占年总雨日比例均呈下降趋势,并有从北向南逐渐减少的分布规律;近40年云南省年平均能见度也呈下降趋势,其趋势分布同微雨降水趋势分布比较一致;微雨降水的变化同干燥晴天能见度存在正的相关关系,其中云南省东部地区相关显著;而温度与微雨降水存在负相关;云南省气溶胶在一定程度上抑制微雨降水,云南东部气溶胶对微雨的影响比较显著。  相似文献   

北方公路交通气象环境识别及安全管理策略研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

唐亚平  张晋广  张凯  李忠娴 《气象科学》2012,32(4):466-471

用沈山高速公路沿线10个交通气象站的逐10 min气温、能见度、路面温度、降水、湿度和风等资料,采用多元逐步线性回归、最小二乘曲线拟合、MLP神经网络建立数学模型对北方公路路面温度、能见度以及冰雪路面等交通气象环境进行识别。通过抽取随机样本对模型进行检验,结果表明:所建立的模型对交通气象环境具有较好的模拟和识别作用。基于交通工程理论建立的不同路况条件下车速预估和交通安全指数模型对公路交通安全管理具有很好的应用价值。  相似文献   

辽宁中部城市群大气能见度变化趋势及影响因子分析   总被引：38，自引：5，他引：33  

MA Yan-jun  左洪超  ZHANG Yun-hai  惠小英 《高原气象》2005,24(4):623-628

通过分析辽宁中部相对集中分布的5个城市群1987-2002年间的大气能见度、影响能见度的气象因子和污染物的变化特征及能见度与气象因子、污染物浓度之间的相关关系等,得到以下结论：（1）各城市能见度有明显的月、季和年际变化特征,能见度月变化呈双峰型,第一个峰值在5月份,第二个峰值在9,10月份;冬季能见度的值最低,春、秋季高;本溪市的能见度在逐年变好;沈阳的能见度从1987-1997年逐年变好,1997年以后又逐年变差;其它城市的能见度呈逐年变差的趋势。（2）各城市影响能见度的气象因子的年际变化特征基本是一致的;5个城市TSP,SO2污染浓度年均值均呈下降趋势,NOx的年际变化趋势不明显。（3）能见度与湿度、雾的相关关系都呈负相关且非常显著;与降雨量、风速及温度之间的关系比较复杂;与各种污染物的相关都呈负相关。  相似文献   

不同遗址土的热物理参数研究     

张虎元  张学超  陈晓宁 《岩土力学》2014,35(Z1):57-62

为了研究干密度、含水率和NaCl含量对遗址土热劣化的影响,采用Hot Disk热常数分析仪对良渚遗址、交河故城遗址和通古斯巴西古城遗址的遗址土重塑样进行了热物理参数的测试,分别确定了遗址土的导热系数、热扩散系数和体积比热随干密度和含水率的变化关系。对通古斯巴西古城遗址重塑样掺入了不同含量的NaCl,研究了含盐量对遗址土重塑样导热系数的影响。结果表明,当含水率与干密度增加时,3种遗址土的导热系数均呈线性增长,热扩散系数和体积比热也随着含水率与干密度的增加而增大;相同条件下3种遗址土的热物理参数存在差异,良渚遗址的较大,交河遗址的较小,通古斯巴西古城的居中总体上与土中SiO2含量成正相关关系。当干密度与含水率一定时, 掺入NaCl增加了遗址土的导热系数。  相似文献