低通时序滤波轨线法在太湖营养过程识别中的应用

环境背景条件变化会导致湖泊ρ（Chla）与环境因子响应关系发生变化.采用低通时序滤波轨线方法可以方便地识别ρ（Chla）与环境因子响应关系的时间转折点,将长时间序列数据进行分段,从而建立分段回归函数,为研究环境因子与湖泊ρ（Chla）的因果关系提供了一种新的思路.以太湖为研究对象,采用低通时序滤波轨线方法,评估了2001—2018年太湖的ρ（Chla）与营养盐〔ρ（TN）、ρ（TP）〕以及氮磷比〔ρ（TN）/ρ（TP）〕的变化过程,研究了年均气温、滞留时间对产藻效率〔ρ（Chla）/ρ（TP）〕的影响过程.结果表明:①2006年、2011年为太湖营养过程轨线的两个时间转折点,将太湖的营养过程轨线分为3段.第1段为污染阶段（2001—2006年）,太湖的ρ（TN）、ρ（TP）、ρ（Chla）同步升高,于2006年达到第一个峰值;第2段为修复阶段（2006—2011年）,太湖的ρ（TN）、ρ（TP）、ρ（Chla）同步降低,于2011年达到谷值;第3段为富营养化加剧阶段（2011—2018年）,太湖的ρ（TN）呈下降趋势,ρ（TP）与ρ（Chla）同步升高,至今未出现转折点.②太湖藻类生长的限值因子为ρ（TP）,2011年之后氮磷比进入浮游藻类适宜生长区,为蓝藻暴发提供了条件.③2011—2018年产藻效率增长了51%,且目前仍在升高未出现转折点,气温升高可能是主要原因.④依据2011—2018年的滤波值建立ρ（Chla）-ρ（TP）的函数预测,为控制蓝藻暴发〔ρ（Chla） < 10 mg/m3〕,太湖的ρ（TP）需要控制在52 μg/L以下.⑤2006年后,太湖的滞留时间呈现缩短趋势,对藻类的繁殖形成抑制,但滞留时间不是影响产藻效率的关键因子.研究显示:自2006年太湖流域实施一系列生态修复工程后,湖泊氮浓度明显降低,但由于流域氮磷排放量较大而且湖体沉积物中累积磷含量较高,致使水体营养盐水平仍未降到能显著抑制蓝藻生长的水平;目前气温升高趋势仍在持续,太湖的控藻形势严峻,为摆脱气候变暖对蓝藻水华趋势的决定作用,应当在控氮基础上加大控磷的力度,同时更多考虑水文调节、生物修复、加强打捞等措施.      

Overview of surface ozone variability in East Asia-North Pacific region during IGAC/APARE(1994—1996)

IntroductionDuringthelastdecade ,theEastAsiancontinentalrimregionhasbeencharacterizedbyhighanthropogenicemissionsduetotherapidindustrialization .Airpollutioninthisregionhascreatedmuchattentiontothescientistsovertheworld(Kato,1992 ;Akimoto ,1994a ;Aardenne…     

“兰州蓝”背景下空气污染特征、来源解析及成因初探

兰州市近年空气质量有所好转，频繁出现"兰州蓝"现象.本文利用兰州市2013—2018年空气污染物实时监测数据，分析了兰州市空气污染特征、潜在来源和成因.结果表明，2013—2018年兰州市SO₂、PM_2.5和PM₁₀浓度呈下降趋势，NO₂、CO和O₃浓度呈上升趋势，PM_2.5和PM₁₀是兰州市的主要污染物，其值远远高于标准限值.大气污染物与气象参数的关系表明，较低的一次污染物与较高的风速相关，二次污染物O₃其较低的浓度值与较低的温度有关.从后向轨迹模型分析来看，新疆塔克拉玛干及周围的戈壁沙漠、内蒙古高原和西部青海地区是春季、秋季和冬季污染物的主要来源区，兰州东南部周边地区是夏季的主要源区和秋季的次要源区.初步分析了当地污染物排放和气象条件的影响，由于严格的排放控制，空气质量的改善可能与污染物排放量的减少有关，而气象条件的贡献并不明显，具体还需要进一步研究.     

南京市大气PM2.5时空分布特征与潜在源区贡献分析

对2017年南京市区7个自动空气质量监测点的PM_(2.5)质量浓度ρ(PM_(2.5))数据进行分析,采用克里金(Kringing)空间插值法、气流运动轨迹聚类、潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)探讨了四季大气中ρ(PM_(2.5))的时空分布特征和潜在来源。结果显示,四季大气中ρ(PM_(2.5))均值由高到低依次为冬季(65. 54μg/m~3)、春季(41. 70μg/m~3)、秋季(35. 18μg/m~3)和夏季(23. 56μg/m~3),秦淮区四季大气中ρ(PM_(2.5))均最高。春季南京大气中ρ(PM_(2.5))易受黄海海岸和北方大陆性输送气流的影响,来自黄海方向的气流轨迹2贡献比例达51. 65%,对应的ρ(PM_(2.5))为50. 91μg/m~3;夏季南京大气中ρ(PM_(2.5))主要受江苏、东部海洋和南部沿海城市输送气流的影响,其中源自江苏的气流轨迹1对南京大气PM_(2.5)贡献比例最大(33. 64%),气流轨迹对应的ρ(PM_(2.5))为35μg/m~3;秋季南京大气中ρ(PM_(2.5))易受短距离的偏北气流影响,来自山西南部,河南中部、安徽中部的气流轨迹5对应的ρ(PM_(2.5))最高,出现概率(21. 11%)和贡献比例(27. 81%)均较高;冬季南京大气中ρ(PM_(2.5))主要受北方大陆性输送气流影响,来自俄罗斯、蒙古国东部、河北北部、北京、天津、山东中部的长距离气流轨迹4对应的ρ(PM_(2.5))最高,达109. 8μg/m~3,其贡献比例为26. 86%。PSCF和CWT分析发现,安徽、山东、浙江与江苏交界和黄海海岸是影响南京市空气质量的主要潜在源区,此外,湖北、北京、天津以及渤海海岸也是南京大气PM_(2.5)的潜在源区。     

A numerical method for spherical particle motion in turbulent flow with large Reynolds number

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｓｏｌｉｄ／ｆｌｕｉｄｔｗｏｐｈａｓｅｆｌｏｗｓａｒｅｏｆｔｅｎｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄｉｎｍａｎｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ，ｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｓｕｃｈａｓｓｅｄｉｍｅｎｔｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｉｎｒｉｖｅｒｓ，ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｆｌｏｗｗｉｔｈｓｏｌｉｄｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｓｏｏｎ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｅｆｆｏｒｔｓｒｅｇａｒｄｉｎｇｎｕｍｅｒｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｈａｖｅｂ…     

基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法

目的 提出一种基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法。方法 利用结构简单但逼近效果优越的高阶递归神经网络,对建模不确定性和外部未知干扰进行估计,并将其补偿到输入控制律中,以提高控制性能。之后,基于HJI理论和Lyapunov稳定性分析导出神经网络权重自适应更新律和AUV自适应控制律,设计反步滑模方法作为对比方法,并进行仿真实验。结果 设计的基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法的跟踪误差、调节时间等控制指标均优于反步滑模方法。设计的鲁棒控制方法可以控制AUV精确跟踪目标轨迹,同时具有优秀的控制性能和鲁棒性。结论 这一研究为AUV轨迹跟踪控制领域提供了一种高效且有效的方法,有望在复杂、不确定的水下环境中得到应用。     

基于气流轨迹聚类分析方法浅析桂林市酸雨来源

通过对桂林市2009—2013年的酸雨状况及变化趋势分析,结果表明:桂林市酸雨强度及频率从2010年出现峰值后,呈现逐渐下降的趋势;酸雨的季节分布差异明显,冬、春季酸雨频率较高,夏季相对较低;酸雨中的阴离子主要为SO2-4和NO-3,阳离子主要为Ca2+和NH+4。利用后向轨迹和聚类分析方法对桂林市酸雨来源进行气流轨迹模拟分析,结果显示,主要作用气流来自南方地区,其中东南和偏东南方向气流形成的降雨酸性较强,酸雨频率较高。     

临安大气本底站酸雨污染变化特征与影响因素分析

利用临安大气本底站酸雨观测数据,研究临安大气本底站降水pH,酸雨发生频率的时间分布特征、变化趋势及其影响因素;借助后向轨迹分析法分析输送形势对临安大气本底站酸雨的影响。研究表明:最近6年间临安大气本底站降水pH各月均值均小于4.5,均达到强酸雨的程度;临安大气本底站的酸雨发生频率表现为夏季低、秋季高;1985—2009年临安大气本底站降水的年均pH全部达到酸雨程度。根据Daniel趋势检验,临安大气本底站年均降水pH总体上呈逐年下降的趋势。风速越小,酸雨出现频率就越高;降水pH受降水量的影响较大。临安大气本底站的酸雨与降水前的大气中SO2浓度存在负相关的关系。根据气团的来向与酸雨污染程度的关系分析,临安大气本底站的酸雨污染受到其北部地区和浙西地区的酸雨气体物输送的影响较大。临安大气本底站的酸雨污染特征已由原来的硫酸型转为硫酸型与硝酸型并重。     

华北地区一次重污染天气的气象变化过程分析

利用大气环境监测数据、常规气象观测资料、探空数据以及HYSPLIT后向轨迹模式对2014年2月20—26日发生在华北区域的一次大面积重污染天气进行综合分析。利用风云卫星观测资料直观展示了污染的生成、消散状况。结果表明,在此次重污染天气过程中,华北地区主要城市均观测到高浓度的PM_(2.5),其中北京、石家庄PM_(2.5)小时浓度均值分别为286.1、371.2μg/m~3。该次污染与天气过程关系密切,平稳的高空环流形势、华北地面弱低压为污染天气的发生、发展提供了有利的气象条件。地面的静风或小风天气以及近地逆温的出现有利于污染的维持。后向轨迹分析表明,此次污染过程区域性明显,南部、西南部周边地区的污染物外源性输入对研究的主要城市有显著影响。     

电除尘器内 MHD 数值理论研究及模拟计算分析

磁流体力学偏微分方程组（ MHD）描述了导电流体在电磁场中运动状态，借助CFD软件，应用MHD模型计算分析放电极电位分布及颗粒运动轨迹特性，结果表明：空间电荷效应对电位分布有明显的加强作用；粒径越大，颗粒荷电量越多，受空间电场力作用越明显；湍流对颗粒运动轨迹影响不容忽视。