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张祎: 作品数：17 被引量：98H指数：6; 供职机构：中国气象科学研究院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项国家重点基础研究发展计划更多>>; 相关领域：农业科学天文地球环境科学与工程更多>>

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气象资料同化方法、装置、设备、可读存储介质及产品: 本公开提供一种气象资料同化方法、装置、设备、可读存储介质及产品，方法包括：获取至少一种观测内容对应的目标观测向量，确定目标观测向量对应的观测误差矩阵；获取非结构化网格模式下的三维大气变量背景场，并将其重映射至预设的结构型...; 孙溦张祎李建; 文献传递

气候变化下灌溉对旱地小麦产量的影响被引量：1: 2015年; [目的]探讨气候变化下灌溉措施对旱地小麦产量增加的可能性。[方法]应用ECHAM和Had CM3气候模式输出的A1B情景数据驱动机理模型APSIM,通过概率预测的形式,研究了气候变化和增加拔节期灌溉对旱区雨养小麦产量的影响。[结果]未来气候变暖使得雨养小麦产量降低7%-16%,而增加拔节期灌溉可以有效减缓温度增加引起的负面作用,使得2011-2030年小麦产量显著增加,2031-2050年小麦产量可以保持当前的生产水平。[结论]该研究为制定气候变化下有效的农业应对措施提供了理论基础。; 曹峰张祎; 关键词：气候变化灌溉旱地小麦

五个常见日太阳总辐射模型在华北地区的有效性验证及分析被引量：18: 2016年; 在地学、农学等领域,日总辐射量是一个很重要的参数,但相比常规气象观测站,全球辐射观测站的数量却很少,因此,太阳辐射的估算一直受到重视。本文在分析比较前人建立的太阳总辐射模型的基础上,选取较常见且有代表性的5个模型：Angstrom-Prescott模型（I）、Ogelman模型（II）、Bahel模型（III）、日照百分率和气温日较差综合模型（IV）和刘可群等模型（V）。用华北地区6个代表站点2001-2010年的逐日太阳总辐射观测数据,按照整个分析期（10a）、不同季节、不同天气3种情况,对5个模型模拟的效果进行对比与分析。结果表明：（1）5个模型在各代表站点模拟的逐日太阳总辐射值与该站实测值间具有极显著的正相关关系（P≤0.01）,相关系数（R）均在0.93以上,平均绝对误差（MAPE）均在9.68%~17.56%,归一化均方根误差（NRMSE）在12.47%~23.12%,模拟结果大多为＂好＂,个别为＂可以接受＂,说明5个模型及相应的系数适合估算华北地区日太阳总辐射。（2）分析期内,5个模型在6个站点的MAPE平均值分别为14.28%、14.93%、12.78%、12.27%、13.01%,相应的NRMSE平均值分别为18.80%、19.71%、17.09%、16.27%、17.24%,模拟结果为＂好＂,其中模型IV误差最小,但与模型III和V无显著差异。（3）模型I-V的MAPE平均值在春季依次为11.97%、12.19%、11.17%、10.86%、11.24%,相应的NRMSE平均值依次为15.46%、15.75%、14.27%、13.95%、14.27%;夏季MAPE平均值依次为14.46%、15.47%、13.32%、12.45%、13.36%,相应的NRMSE平均值依次为18.89%、20.21%、17.21%、16.22%、17.05%;秋季MAPE平均值依次为14.81%、15.65%、12.67%、12.19%、12.20%,相应的NRMSE平均值依次为18.94%、20.00%、16.66%、15.94%、15.95%;冬季MAPE平均值依次为18.08%、18.56%、15.19%、14.99%、14.11%,相应的NRMSE平均值依次为22.52%、23.28%、19.42%、19.06%、18.31%。总体上,四个季节的模拟结果大多为＂好＂,个别为�; 毛洋洋赵艳霞张祎胡正华; 关键词：太阳辐射

主要作物产量分离方法比较被引量：26: 2020年; 对作物产量进行分离是分析气象因子对产量影响的重要步骤之一。以1985-2018年江苏省24个县(市)水稻统计产量为基础,分别采用3年滑动平均法、5年滑动平均法、五点二次平滑法、二次指数平滑法、HP滤波法和年际增量法对作物产量进行分离。从趋势产量与气象产量两方面比较6种方法的一致性与差异性,将分离出的气象产量与典型年增减产记录对比,选出更能准确捕获气象因子导致产量变异的方法,利用气象因子与产量关系的合理性对选定的方法进行检验。结果表明:就趋势产量拟合而言,前5种方法(年际增量法不能模拟趋势产量)均能较好地拟合趋势产量,与研究区域的趋势产量的一致性相关系数绝大多数为较好和极好等级范围;就气象产量而言,HP滤波法和年际增量法分离气象产量的合理性较差,标准差明显大于其他方法。综合看,3年滑动平均法与五点二次平滑法更具有普适性,可以捕获整个地区绝大多数典型年份气象因子带来的产量变化。; 李心怡张祎赵艳霞杜子璇杨沈斌; 关键词：气候变化水稻气象产量

一种非结构网格气象数值模式计算系统: 本发明提供了一种非结构网格气象数值模式计算系统，包括非结构网格生成子系统和数值模拟计算子系统，所述非结构网格生成子系统用于产生数值模拟计算子系统运行所需的网格文件，所述数值模拟计算子系统用于调用网格文件，基于网格文件进行...; 张祎李建王丹; 文献传递

一套湿物理参数化方案在GRIST全球模式中的应用及其对模拟气候态的影响: 2023年; 将自主研发的包含对流参数化、宏观云凝结、云微观物理参数化在内的湿物理过程(简称PhysCN)引入全球-区域一体化预测系统(Global-to-Regional Integrated forecast SysTem,GRIST)。通过大气模式比较计划(AMIP)10 a连续积分考察了PhysCN较原有方案(简称PhysC)对模拟的全球气候基本态的影响。结果显示,PhysCN更真实地重现了热带降水的气候分布特征和季节变化。相比PhysC,PhysCN减少了赤道辐合带(ITCZ)、热带太平洋和印度洋上空的虚假降水,改善了双ITCZ偏差。PhysCN在热带对流层顶附近和中、高纬度地区形成了比PhysC更多的冰云,增强了长波云辐射效应。但另一方面,由于单冰云微物理方案中采用一个变量类别考虑所有冰相粒子,导致中、高纬度低层云冰比湿比PhysC中更大。宏观云凝结中采用基于冰面相对湿度的方法诊断冰云量,使低云更密实,减弱了短波云辐射效应,也使全球净辐射收支偏差大于PhysC模拟结果。研究证明了PhysCN湿物理方案在GRIST模式中的稳定性与合理性,但也展示出冰云诊断和云微物理参数化的协调性有待进一步改进。; 李晓涵张祎张祎彭新东彭新东; 关键词：气候模拟

国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0511大气数值模式发展被引量：1: 2023年; 为响应国家自然科学基金委员会“优化学科布局”改革,大气科学学科于2020年完成了申请代码调整,明确了“分支学科”“支撑技术”“发展领域”三大板块的新布局。调整后大气数值模式发展被设置为“支撑技术”板块中的独立代码(D0511)。大气数值模式本质是基于物理或化学过程,应用数值算法求解偏微分方程组的数值解。大气数值模式发展应以攻克关键核心技术为导向,提升我国在该领域综合国际竞争力。为了服务大气数值模式发展领域的基金项目申请和评审,推动学科进一步发展,本文对国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码D0511大气数值模式发展下设的研究方向和关键词进行了解读。系统介绍了D0511的设置背景、下设研究方向及关键词的总体框架。在对关键词进行解读的同时,基于文献计量方法和Web of Science数据库对该代码下不同方向的词频和研究热点进行了分析和讨论。结合近两年申请情况分析了关键词的使用情况,并就关键词的选择和优化提出了建议。后续还将在关键词设置基本指导思想不变的前提下,根据实际需求不断完善其具体内容。本文有助于申请人更好地理解及选择D0511下设的研究方向与关键词,亦可作为D0511研究方向和关键词设置后续更新的参考。; 李建包庆雷荔傈张祎; 关键词：国家自然科学基金关键词

基于APSIM模型评估北方八省春玉米生产对气候变化的响应被引量：14: 2018年; 基于北方地区农业气象试验站春玉米多年田间试验数据和逐日气象数据,分析农业生产系统模型APSIM在北方八省春玉米产区的适用性,在区域尺度上识别春玉米发育期和产量的关键气象响应因子,模拟过去54a(1961-2014年)该地区春玉米的生长发育和产量形成过程,探讨春玉米发育期和产量对气候变化的响应规律。结果表明:验证后的APSIM玉米模型在北方八省春玉米产区具有较好的适用性。气温和土壤温度是北方各地春玉米发育期的首要关键气象响应因子,其中北方春播区春玉米各关键发育期对最高气温响应最明显,西北内陆区春玉米各关键发育期对最低气温响应最明显。平均气温、日最高气温、日最低气温和土壤温度的升高均会导致春玉米生育期(出苗、开花和成熟)日序提前,发育天数减少,春玉米提前成熟。北方春播区春玉米产量对温度、降水、日照时数响应明显,西北内陆区春玉米产量对温度和潜在蒸散响应明显,大部分地区温度的升高和潜在蒸散的增加会引起玉米产量的显著下降。; 赵俊芳李宁候英雨张祎徐精文蒲菲堉潘志华郭建平; 关键词：APSIM模型北方春玉米发育期

基于多种算法的果树果实生长模型研究—以云南昭通苹果为例被引量：2: 2021年; 【目的】针对果树果实与生长过程中的气象因子关联密切,且生长过程多为非线性、非平稳序列,直接对其连续测定难度较大的问题,对比多种模型对果实直径的模拟能力,为果树及其果实的生长发育监测和预测、适时灌溉施肥、生长环境调控等提供科学参考。【方法】以云南昭通苹果为例,分析2019和2020年果实生长期间直径变化特征及其与环境气候因子的关系。引入深度学习中的长短期记忆模型(LSTM),使用LSTM模型对苹果果实直径进行模拟及预测,与多元线性回归模型(MLR)和机器学习模型中的决策树(DT)及随机森林(RF)模型的模拟结果进行对比分析,并使用3种采样方法对不同模型模拟的结果进行评估。【结果】苹果果实直径有明显日变化特征,呈夜间直径增长而白天缩小为主的规律,一般早晨直径达到最大,然后逐渐微缩,在日落前后直径到达当日最小。苹果果实直径的增长速率在果实膨大初期较高,在果实生长后期降低。苹果果实小时和日平均直径与土壤温度和土壤湿度呈中度或高度正相关,与紫外线指数(UVI)呈高度负相关。苹果果实直径的日平均增长量(FMDG)、日增长量(FDG)、日最大变化量(MDFS)与60 cm土壤温度和20 cm、40 cm土壤湿度呈低负相关(-0.5≤R<-0.3)。4个模型的模拟结果相比,LSTM模型的模拟精度高于MLR、DT和RF模型。LSTM模型比MLR模型在相关系数R增加3%—20%的情况下,RMSE和MAE下降约50%—75%,而机器学习模型DT和RF对苹果果实直径的预测相对较差,可能存在过度拟合。【结论】对比统计学、机器学习和深度学习等方法,LSTM模型在苹果果实直径的模拟中表现出更高的精度和可靠性,能更好地解决果实生长过程中的复杂非线性问题。; 孙擎赵艳霞程晋昕曾厅余张祎; 关键词：气象因子

GRIST模式夏季气候回报试验中东亚降水季节内特征的评估被引量：1: 2023年; 基于中国自主研发的全球-区域一体化预测系统(GRIST)模式,分析了其在夏季气候回报试验中的东亚地区夏季降水气候特征,重点关注季节内尺度的变化。通过与格点融合分析数据(CMPA)、卫星观测数据(GPM)及两个全球气候模式(CAM5和SPCAM5)结果进行比较,检验模式性能并探究模式间的差异。结果表明,GRIST模式能较好地模拟出西北太平洋及中国东部地区季节内降水变化及其演变过程,但模拟的降水变化幅度和雨量与观测相比偏高。进一步探究其内部影响,发现小时尺度视热源(Q1)、视水汽汇(Q2)和大尺度垂直速度等在垂直剖面上随时间的变化皆与模拟降水的演变对应。模式能准确地再现雨带和副热带高压脊线的位置及其向北推进过程,并能基本抓住大气季节内振荡(ISO)经向北传特征。但ISO传播强度、周期等与观测存在较大差异。这可能与纬向风移动路径较远、持续时间较长有关。; 陈苏阳张祎周逸辉李晓涵王一鸣陈昊明; 关键词：降水季节内振荡

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