气象资料同化对PM2.5预报影响的模拟分析

基于GSI（网格点统计插值）同化系统和WRF-Chem模式,利用高分辨率的气象自动站观测资料和天气雷达资料进行同化和模拟预报,针对2017年11月4~5日发生在我国京津冀地区的一次污染过程,对比研究了气象资料同化对PM_2.5模拟效果的影响.结果表明,WRF-Chem模式能较为准确地预报出北京-石家庄-邯郸的污染带分布和演变,低层风场辐合是污染带形成的主要气象因素;无同化的控制试验由于地层风场辐合较强,高估了污染带上的PM_2.5浓度,同化试验减小了低层的风场辐合,同时增高了地面温度并抬升了边界层高度,从而降低了污染带上PM_2.5的浓度;预报检验分析表明,同化试验的预报效果整体好于控制试验,0~36h的平均BIAS（标准偏差）和RMSE（均方根误差）分别降低了7.55和5.42μg/m³,MFB（平均相对偏差）和MFE（平均相对误差）分别降低了28.8%和9.4%,同化试验在预报的第10~30h时段上的改善效果最为显著.     

基于航迹数据的空中交通绿色绩效计算分析

为定量、直观地反映空管运行指挥对飞机温室效应的影响,首先基于快速存取记录器（QAR）记录数据建立飞行参数与飞行轨迹的BP神经网络匹配模型;然后基于QAR数据对模型进行验证;之后建立了温室效应表征参数计算模型;最后根据雷达模拟机上的飞行航迹试验数据,估算出污染物排放量和总温变潜势大小,并对不同管制员的指挥差异性进行对比分析.结果表明,利用油耗估算模型计算得到的燃油流量估算值和QAR记录的真实值之间的相对误差不超过2%,运用油耗指标与温室效应指标评估管制员水平结果不同.研究结果可以用于定量分析空管运行对温室效应的影响.     

气候变暖与我国夏季洪涝灾害风险

根据近十几年的月平均降水观测资料,对我国东部地区夏季降水的异常偏多和偏少的趋进行了分析,发现自７０年代后期以来,东部地区降水量及降水异常偏多事件有明显的处升趋势;同时异常偏少事件则略有下降,但不显著。     

基于CMIP5模式数据渭河流域近200年来径流变化

基于CMIP5模式输出的1850—2005年渭河流域17个站点的径流模数数据,采用线性回归、变差系数、小波分析及Mann-Kendall检验方法,分析了渭河流域径流时空变化特征,探讨了径流变化的原因。结果表明：渭河流域径流的空间分布为西南高东北低,最大值位于渭源、武山区域,最小值位于下游支流的洛河区域。年径流表现出波动变化,1850—1896年、1929—1939年、1968—1984年径流呈上升趋势,1896—1929年、1939—1968年、1984—2005年呈下降趋势,年平均径流趋势率为?0.004 L?(km²?s) ^?1?(10a) ^?1。春、夏、秋、冬径流趋势率分别为?0.002 L?(km²·s) ^?1?(10a) ^?1、0.022 L?(km²?s) ^?1?(10a) ^?1、?0.033 L?(km²?s) ^?1?(10a) ^?1、?0.004 L?(km²?s) ^?1?(10a) ^?1。渭河流域支流径流变率较大,干流变率较小,支流径流变率依次为北洛河＞石川河＞泾河＞漆水河＞千河＞葫芦河＞散渡河。年平均径流在1871年、1908年、1984年、1990年发生突变,而且具有4—6 a,8—10 a,15—20 a,25—35 a,85—95 a,110—120 a的显著周期。相关分析表明：气温、蒸发量与径流为反相关,降水与径流为正相关,土地利用及人类活动对径流也有一定影响。这些研究为认识过去长时期径流变化规律,以及渭河流域水生态环境管理提供了依据,对比较不同资料径流研究也提供了参考。     

基于WRFDA-Chem的中国大气成分数据再分析方法研究

大气成分数据是开展空气质量预报、认识大气污染形成机理、评估空气污染各种效应的基础,而融合了模式结果和观测资料的大气成分再分析数据则有更广泛的应用价值.本文基于WRFDA-Chem空气质量模型和三维变分同化技术,逐时同化地面站点污染物浓度观测资料 （包括PM_2.5、PM₁₀、O₃、SO₂、NO₂及CO）,建立了大气成分数据再分析的方法.以2019年7月和12月为例,构建空间分辨率为10 km、时间分辨率为1 h的全国大气成分再分析数据,并对该方法的性能进行了检验.结果表明,经过再分析后的大气成分数据的时间变化趋势和空间分布得到显著改善,其中,7月PM_2.5 和O₃的平均偏差分别降低了55%和39%,相关系数分别提升了77%和7%,达到0.80和0.98;12月PM_2.5 和O₃的平均偏差分别降低了55%和68%,相关系数分别提升了58%和13%,达到0.98和0.98.综合而言,基于WRFDA-Chem逐小时同化全国站点空气质量监测资料,能够得到高时空分辨率的大气成分再分析数据,可以为认识我国大气污染的演变特征和制定科学的管控措施提供有效支撑.     

基于AIS数据的中国沿海集装箱港口碳排放

为了精确有效地测量船舶在港碳排放,提出了一种基于海量船舶AIS (Automatic identification System)航行轨迹数据的港口碳排放计算框架,并结合上市港务公司经营数据,估算港口碳排放承担能力.以中国11个沿海主要集装箱港口为例,采用2018年全球4280艘集装箱船的AIS轨迹全年数据计算碳排放社会成本.结果显示:中国沿海集装箱港口碳排放量与船舶抵港艘次整体呈正相关,上海港是全球第一大集装箱港口,2018年其港口CO₂排放量最高,为69.3万t;船舶靠港作业时,在泊和锚泊状态CO₂的排放比例较高,占碳排放比例的65.8%;从CO₂排放社会成本来看,上海港域内的船舶碳排放社会成本最高,2018年需要支付2459.6万元,从承担碳排放社会成本的能力来看,连云港压力较大,每亿营业收入需要承担碳排放社会成本24.46万元.     

基于极大似然法的土壤重金属删失数据的相关性

基于极大似然法（MLE）,通过构建不同情形下的似然函数,提出了删失数据相关性估计的方法.分别研究了样本容量、删失比例、总体相关系数与干扰项等因素对估计值准确性的影响.同时,将MLE与替换法（通常将删失部分替换为LOD或LOD/2）和删除法（直接将删失部分删除）做对比,检测了MLE的精准度.以澳大利亚土壤普查数据作为实例对方法进行了实例应用.结果表明：样本容量越大,研究中的MLE的结果越准确,当样本容量达到2000时,估计值具有较好的稳定性,且受删失比例影响较小.MLE的相关系数估计值随删失比例（0%~90%）与总体相关系数变化程度较小,具有渐进无偏性和一致性.添加干扰项对MLE的准确性影响较小,表明其具有较强的鲁棒性.随着删失比例的提升,MLE精确性明显优于删除法和替换法.实际数据的应用结果表明澳大利亚土壤普查数据中,Ag与Hg有着较高的相关性,Hg与Hf之间相关系数几乎为0.     

保护陆生生态的土壤铜环境基准研究

通过调研国内外Cu生态毒理研究,收集并筛选土壤Cu的10%效应浓度（EC₁₀）和无效应浓度（NOEC）,分组构建陆生植物/无脊椎动物和土壤生态过程的物种敏感性分布模型（SSD）,结合模型平均法推导不同土地利用方式下重金属Cu的生态安全阈值.针对保护陆生植物/无脊椎动物,自然保护地和农业用地土壤、公园用地、住宅用地和工/商用地的土壤Cu生态阈值分别为10.9~38.9,21.0~77.5,36.6~124,47.6~151mg/kg;针对保护生态过程,自然保护地和农业用地土壤、公园用地、住宅用地和工/商用地的土壤Cu生态阈值分别为4.49~72.2,19.9~135,60.9~220,96.8~277mg/kg.     

Driver licensing,motor-vehicle crashes,and moving violations among older adults

IntroductionDriving is important for well-being among older adults, but age-related conditions are associated with driving reduction or cessation and increased crash risk for older drivers. Our objectives were to describe population-based rates of older drivers’ licensing and per-driver rates of crashes and moving violations.Methods: We examined individual-level statewide driver licensing, crash, and traffic citation data among all New Jersey drivers aged ≥ 65 and a 35- to 54-year-old comparison group during 2010–2014. Rate ratios (RR) of crashes and moving violations were estimated using Poisson regression.Results: Overall, 86% of males and 71% of females aged ≥ 65 held a valid driver’s license. Older drivers had 27% lower per-driver crash rates than middle-aged drivers (RR: 0.73, 95% CI: 0.73, 0.74)—with appreciable differences by sex—but 40% higher fatal crash rates (RR: 1.40 [1.24, 1.58]). Moving violation rates among older drivers were 72% lower than middle-aged drivers (RR: 0.28 [0.28, 0.28]).Conclusion: The majority of older adults are licensed, with substantial variation by age and sex. Older drivers have higher rates of fatal crashes but lower rates of moving violations compared with middle-aged drivers.Practical applications: Future research is needed to understand the extent to which older adults drive and to identify opportunities to further reduce risk of crashes and resultant injuries among older adults.     

A guide to using the internet to monitor and quantify the wildlife trade

The unrivaled growth in e-commerce of animals and plants presents an unprecedented opportunity to monitor wildlife trade to inform conservation, biosecurity, and law enforcement. Using the internet to quantify the scale of the wildlife trade (volume and frequency) is a relatively recent and rapidly developing approach that lacks an accessible framework for locating relevant websites and collecting data. We produced an accessible guide for internet-based wildlife trade surveillance. We detailed a repeatable method involving a systematic internet search, with search engines, to locate relevant websites and content. For data collection, we highlight web-scraping technology as an efficient way to collect data in an automated fashion at regularly timed intervals. Our guide is applicable to the multitude of trade-based contexts because researchers can tailor search keywords for specific taxa or derived products and locations of interest. We provide information for working with the diversity of websites used in wildlife trade. For example, to locate relevant content on social media (e.g., posts or groups), each social media platform should be examined individually via the site's internal search engine. A key advantage of using the internet to study wildlife trade is the relative ease of access to an increasing amount of trade-related data. However, not all wildlife trade occurs online and it may occur on unobservable sections of the internet.