中国生物多样性保护实践模式:基于生物多样性典型案例的研究

生物多样性典型案例是展示和宣传生物多样性保护成效的重要实践,深入挖掘我国生物多样性保护典型模式对提升生物多样性保护水平具有重要意义。鉴于此,本文系统梳理了我国31个省(自治区、直辖市)以及新疆生产建设兵团的227个生物多样性保护案例(不包括港澳台地区数据),并以参与主体、主要做法、案例特点、保护成效以及影响力等为依据,凝练形成五类生物多样性保护实践模式:①物种及栖息地保护带动的目标引领模式类的案例数量居多,占比为43.2%,表明建立自然保护地体系是保护生态系统和物种最有效的方式;②制度先行的政策驱动模式类的案例较少,占比为4.4%,但仍是我国推进生物多样性保护的最强有力措施之一;③强化能力建设的基础保障模式的案例数量占比为20.3%,案例内容涉及调查评估、执法监督等方面,个别案例运用了AI等最新技术开展调查,科技创新是今后关键工作;④可持续利用的产业带动模式类的案例占比为14.1%,该模式有利于促进生物资源合理利用,为区域可持续发展提供新动能;⑤全民参与的社会治理模式类的案例占比为18.1%,该模式能够有效带动社会各界通过多种途径参与生物多样性保护,推动提升全社会生物多样性保护意识。基于上述分析结果,建议进一步健全就地与迁地保护体系,加快完善各项政策制度体系建设,提升调查监测的科技化、智慧化水平,探索多元化生态产品价值转化模式,多渠道畅通公众参与路径,以期加快推动我国生物多样性保护地方实践。

面向城市群的黄河流域生态脆弱性研究

黄河流域是我国重要的生态屏障,其生态保护和高质量发展是重大国家战略,需要充分发挥城市群的引领作用。然而黄河流域上下游自然生态禀赋的差异和发展不平衡,以及各城市群之间协同合作不足,制约流域高质量发展。本文基于敏感-弹性-压力(SRP)模型和空间主成分法(SPCA)法构建黄河流域城市群生态脆弱性评价体系,对2020年山东半岛城市群、中原城市群、关中平原城市群、黄河“几”字弯都市圈和兰州-西宁城市群的生态脆弱性进行定量评估;同时基于层次聚类方法,对全域613个县域进行生态脆弱性区划,并探究人为活动对生态脆弱性的影响。结果表明:①2020年黄河流域城市群的生态脆弱性程度较高,平均值达到0.53,生态弹性是生态脆弱性的首要因子,权重为0.55。②在空间上,黄河流域城市群以中度脆弱区为主,面积占比为64.08%。③人为活动对生态脆弱性具有广泛影响,全域76.02%的县域表现出人为活动与生态脆弱性的显著相关性(P<0.05)。④研究确定了8种生态脆弱型,从空间分布来看,中东部农业敏感型地区的面积占比最大,为30.40%,而中心城区脆弱型和矿业脆弱型地区的面积占比最小,分别为0.37%和0.25%。研究显示,黄河流域各城市群的生态脆弱度不同,生态脆弱度最高的是山东半岛城市群和黄河“几”字弯都市圈,建议采取针对性的空间布局优化和生态修复措施,推进城市群的可持续发展。

播期调整对华北北部冬小麦、夏玉米产量和品质的影响

【目的】基于田间分期播种试验,研究华北北部冬小麦、夏玉米播期调整,其生长发育、光合生理特性、籽粒灌浆和产量形成及品质对气候变暖的不同响应,为华北平原农业生产采取措施应对气候变化提供科学依据。【方法】采用分期播种方法,于2017—2023年在华北北部的河北固城农业气象国家野外科学观测研究站开展冬小麦和夏玉米的大田分期(早播10 d、正常播期、晚播10 d、晚播20 d)播种试验,获取冬小麦和夏玉米的生育进程、地上干物质累积和分配、叶片光合特性、籽粒灌浆速率以及产量农艺性状和籽粒营养成分等资料。【结果】冬小麦全生育期随播期推迟而缩短,主要原因在于冬前幼苗期缩短;夏玉米全生育期与播期呈抛物线关系,播期每推迟10 d,幼苗期缩短1.3 d,花粒期和籽粒形成-灌浆期分别延长1.5和1.6 d。冬小麦、夏玉米籽粒灌浆过程对播期调整的响应完全不同,冬小麦籽粒灌浆特征在播期间反应并不敏感,夏玉米籽粒灌浆速率在播期间差异较小,但籽粒形成期、灌浆结束日期和峰值日期因播期推迟顺次延后,且灌浆持续日数因播期每推迟10 d,灌浆持续日数缩短4 d。北方麦区在秋暖和冬暖背景下,冬小麦播种期界限延宽,播期对产量的影响明显减弱,播期推迟配套增加播种量,产量不减且会小幅增产;夏玉米产量随播期推迟明显递减,理论产量播期每推迟10 d递减率1381.50 kg·hm^(-2),但冬小麦和夏玉米晚播20 d产量都凸显跳跃变小。播期每推迟10 d,冬小麦籽粒分配率递增1.67%,夏玉米则递减1.57%,冬小麦收获指数提高0.017,而夏玉米降低0.016。冬小麦和夏玉米叶片光合速率(Pn)对播期的响应亦不同,冬小麦播期间的Pn较为相近,而夏玉米播期每推迟10 d Pn递减率1.21μmol·m^(-2)·s-1。播期调整对华北北部冬小麦、夏玉米籽粒品质不会产生明显影响。【结论】气候变暖背景下我国北方冬小麦延迟播种,延宽适宜播种期是适应气候变暖的积极有效措施,华北平原夏玉米适期早播可避免高温热害影响,有助于稳产增产。

土壤渍水胁迫对华北冬小麦籽粒灌浆及干物质分配的影响

利用少雨旱区华北冬麦主产区河北固城站的电动防雨棚,遮去自然降水,通过人工控制灌水形成土壤渍水、高湿、干旱和对照,冬小麦花后通过测定籽粒灌浆进程和地上生物量以及产量构成要素,解析不受阴雨和低温胁迫影响下土壤渍水对冬小麦籽粒灌浆速率及产量形成的胁迫效应。结果表明,随土壤水分的减少,冬小麦灌浆速率降低,灌浆持续日数缩短;灌浆期土壤高湿有增产效应,理论产量增产5.87%,土壤渍水出现减产,理论产量减产1.50%;高湿和渍水的收获指数比对照略有提高,并均高于0.5000;干旱胁迫下,收获指数比对照低0.1130~0.1633。北方旱区灌溉解除了气候干旱对作物需水胁迫,晴好天气光照充足,日较差大,作物产量提高,土壤水分是影响北方冬小麦挖掘光温生产潜力和提高单产的关键限制因素。研究结果为应对气候变化引起极端降水事件对农业生产的影响,尤其是科学评估旱、涝灾害对北方旱区农作物的影响有一定参考意义。

架空配电线路故障电弧的电磁辐射特性及故障定位应用

针对架空配电线路电弧接地故障点定位难题,该文研究架空配电线路故障电弧的电磁辐射特性,探索基于电磁辐射信号的电弧故障定位方法的可行性。通过10 k V配网真型故障模拟试验平台,分析接地电弧电磁辐射的时域与频域特性及传播衰减规律,结果表明:电弧电流的电磁辐射特征频段为20~30 MHz,该特征频段不会受到中性点接地方式、电弧接地介质与线路结构参数的显著影响,且特征频段内辐射信号在传播过程中衰减较慢。在此基础上,设计一种小型化三角形单极子–环形组合平面天线,工作频率为20~500 MHz。利用自制天线开展小型电弧故障定位实验,为后续配网电弧故障定位的应用研究提供基础。

“绿水青山就是金山银山”转化模式探讨

为探索“绿水青山”转化为“金山银山”的路径及模式,总结中国现有转化模式,分析发展瓶颈,提出新转化模式概念并介绍地方实践。结果表明:(1)现有主要“两山”转化模式,多受限于资源环境容量及生态承载力,具有高资金投入、规模化建设、转化周期较长等特点,生态产品以有形资产实现经济价值转化为主,归纳为“两山”初级转化模式。(2)提出“两山”次级转化模式概念,即具有不开发消耗生态资源和空间资源,具有高科研、技术、智慧、信息、传媒等投入、转化周期较短等特点,生态产品以无形资产为主要形式实现经济价值转化的模式。(3)“两山”初级转化模式与次级转化模式将存在长期共同发展时期,且呈现“两山”初级转化模式的发展规模相对稳定和“两山”次级转化模式的发展规模逐步扩大的特点。(4)研学转化模式具有“两山”次级转化模式特征,地方多有探索实践。

冬小麦-夏玉米轮作田沟金针虫垂直活动特征

基于河北固城农业气象国家野外科学观测研究站2019—2020年、2021—2022年冬小麦-夏玉米轮作田沟金针虫在土壤中分层调查数据,引入虫口重量指标,结合虫口密度指标,揭示沟金针虫在冬小麦-夏玉米轮作田为害-休眠动态变化,讨论沟金针虫在土壤中垂直活动特征、气象条件与其相关性以及对冬小麦产量影响。结果表明:沟金针虫在冬小麦-夏玉米轮作田存在3个为害期和3个休眠期,且交替出现。3个为害期出现在冬小麦返青-拔节期、夏玉米幼苗期、冬小麦秋苗期,3个休眠期出现在冬小麦越冬期、冬小麦成熟-收获期、夏玉米灌浆-成熟期,3个为害期中以冬小麦返青-拔节期最为严重。冬季偏暖及春季回暖早,沟金针虫表现出晚下早上特征,使得沟金针虫冬季休眠期缩短而为害活动期延长;土壤温度、湿度以及食源关系共同影响沟金针虫为害、休眠以及取食活动,其为害适宜土壤重量含水率约为15%~18%,适宜土壤温度为14~18℃。分析沟金针虫为害与冬小麦减产率可知,虫口密度每增加10 m^(-2)或虫口重量每增加1.0 g·m^(-2),可导致减产率增加5.1%。

旱、渍胁迫对夏玉米根冠比及籽粒灌浆源库关系的影响

利用河北固城站电动防雨棚,遮去自然降水,人工控制灌水形成土壤渍水、高湿、干旱和对照,夏玉米开花后通过测定籽粒灌浆进程和地上生物量以及产量构成要素、根冠结构和根冠比等,探究不受阴雨和低温胁迫影响下的土壤旱、渍胁迫对夏玉米籽粒灌浆及产量形成的影响。分析夏玉米籽粒灌浆干物质的源库关系,结果表明:夏玉米籽粒灌浆对旱、渍胁迫的响应不同,渍水时灌浆持续日数延长,较对照延长7~8 d,重旱时缩短,较对照缩短5~6 d;对于平均灌浆速率,高湿最大,较对照偏大9.19%~9.85%,重旱最小,较对照偏小24.80%~25.26%,中度旱次小,较对照偏小6.89%~7.45%。旱、渍胁迫对夏玉米产量形成都有负效应:渍水、高湿减产率为1.83%~8.43%,干旱处理减产率为32.73%~81.96%,重旱近乎绝收,干旱危害程度比渍水、高湿影响大得多。旱、渍胁迫对夏玉米灌浆期穗位叶光合生理特性的影响不同,净光合速率(Pn)渍水比对照偏高0.91%~9.10%,高湿比对照偏低1.75%~9.13%;干旱比对照显著偏低,中度旱偏低55.76%~59.08%,重旱偏低92.16%~92.75%。夏玉米籽粒灌浆的干物质主要来源于灌浆期绿叶等光合作用形成的光合产物,成熟期地上干物质籽粒分配率减少,收获期秸秆存量大,导致收获指数降低。干旱胁迫刺激、诱导玉米根系增生须根,须根重增加显著,导致其根冠比提高,尤其重旱较渍水、高湿和对照提高近10倍以上,揭示出玉米根系尤其须根系对土壤水分逆境胁迫的应急响应生理调节机制和适应逆境条件的生存机理。实际生产管理中可利用土壤干湿交替变化刺激、诱发根系生长发育,提升优化根冠结构。研究结果为评估旱、涝灾害对北方旱区农作物生长发育和产量形成的影响提供数据支撑和参考。

考虑极限诱导分岔的静态电压稳定域

随着高比例可再生能源在电力系统中的广泛应用,可再生能源的波动性和随机性对电力系统静态电压稳定评估带来挑战,电力系统静态电压稳定域(static voltage stability region,SVSR)可以全面分析和监测电力系统电压稳定性,其关键是快速准确地构建稳定域边界。针对传统连续潮流法和非线性规划法计算量大的问题,提出一种基于SVSR边界拓扑性质的SVSR边界构建优化模型,根据边界连续且光滑的性质,由已知边界点通过预测-校正方法直接计算相邻边界点。在此模型基础上提出一种极限诱导分岔识别方法,构建考虑极限诱导分岔的SVSR边界。最后通过算例分析验证了所提方法的可行性和准确性。

学生身体质量指数与体适能的相关性

为促进大学生体质健康,采用单因素方差分析、二元logistic回归分析、线性回归等研究方法,对大学生身体质量指数和体适能关系进行研究。结果发现,偏瘦组、正常体重组、超重组、肥胖组的PFI(Physical fitness index)值男生分别为0.15、1.08、-0.45和-2.47,女生分别为0.34、0.23、-0.45和-1.41。大学生不同身体质量指数组间PFI值除男生偏瘦组和超重组、女生偏瘦组外,均具有统计学差异(P<0.05);男生和女生偏瘦、正常体重和超重组的PFI高等级的几率是肥胖组的1.54~8.04倍,P<0.05。男生以及总体的PFI与BMI-Z的关系均呈现“抛物线”趋势,女生呈现“J”型趋势。肥胖组大学生均呈现最低的体适能状况,男生中正常体重组的体适能处于最高状态,但女生偏瘦组的体适能状况好于正常体重组、超重和肥胖组。

符号与非符号空间-数字反应编码联合效应的发展:言语能力、视空间能力和工作记忆的作用

为了揭示符号和非符号空间-数字反应编码联合效应(spatial-numerical association of response codes,SNARC效应)各自的发展规律及二者关系,实验1以36名6~7岁儿童、59名7~8岁儿童、69名8~9岁儿童和31名成人为被试,测查符号和非符号奇偶判断任务,发现符号SNARC效应在8~9岁儿童中才出现,但非符号SNARC效应在6~7岁儿童中就已出现,且跨年龄组(儿童和成人)的数据和针对儿童的追踪数据分析显示两种SNARC效应在一定年龄范围内可能并不会随着年龄的增长而发生变化。此外,对于同时出现符号与非符号SNARC效应的8~9岁儿童和成人来说,符号和非符号SNARC效应相关不显著。为进一步探讨两种SNARC效应是否有相似的认知机制,实验2对137名8~9岁儿童进行为期半年的追踪,测查其言语能力(语音意识、语音记忆和快速命名)、视空间能力(视知觉和心理旋转)、工作记忆(言语工作记忆和视空间工作记忆)及符号和非符号SNARC效应,结果显示:言语能力和言语工作记忆对符号SNARC效应预测作用显著,视空间能力和视空间工作记忆对非符号SNARC效应预测显著。这表明两种SNARC效应具有不同的认知基础。研究结果支持了符号与非符号SNARC效应的分离假说,并拓展了双编码理论。

癫痫清颗粒通过调控NLRP3/Caspase-1通路对阿尔茨海默病小鼠Tau蛋白的影响

目的 研究癫痫清颗粒对阿尔茨海默病小鼠Tau蛋白的影响。方法 将P301S突变Tau转基因小鼠随机分为模型组、 MCC950组(NLRP3抑制剂,10 mg/kg)、癫痫清颗粒组(12.48 g/kg)、 MCC950+癫痫清颗粒组,另以C57BL/6小鼠为对照组。给药5个月后,通过Y迷宫实验、 Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力;HE染色观察脑组织形态学改变;免疫组化法检测脑组织Caspase-1、 GSDMD蛋白表达;免疫荧光法检测脑组织Tau蛋白表达;Western blot法检测脑组织Tau、 p-Tau (ser202)、 p-Tau (thr205)、 NLRP3、 Caspase-1、 IL-1β、 IL-18蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组小鼠自发交替反应率和穿越平台次数降低(P<0.05,P<0.01);脑组织海马区形态异常,神经元数目减少;脑组织Caspase-1、 GSDMD阳性表达增加(P<0.05),可见大量的棕黄色颗粒沉积在细胞质中;脑组织海马和皮质部位Tau、 p-Tau (ser202)、 p-Tau (thr205)及NLRP3、 Caspase-1、 IL-1β、 IL-18蛋白表达均升高(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,癫痫清颗粒组小鼠自发交替反应率和穿越平台次数均升高(P<0.05);脑组织结构完整,神经元细胞排列整齐有序;脑组织Caspase-1、 GSDMD阳性表达减少(P<0.05);脑组织Tau、 p-Tau (ser202)、 p-Tau(thr205)及NLRP3、 Caspase-1、 GSDMD、 IL-1β、 IL-18蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01)。结论 癫痫清颗粒可能通过调控NLRP3/Caspase-1通路抑制阿尔茨海默病小鼠Tau蛋白表达。

硅基太赫兹发射机集成电路研究进展

近年来,太赫兹频段作为下一代6G通信技术的备选频段受到了广泛关注,太赫兹也成为研究热点。太赫兹集成电路(芯片)是推动各种太赫兹应用系统快速发展的关键。随着硅基工艺的特征频率/最大振荡频率(f_(T)/f_(max))不断提高,采用低成本硅基工艺,在太赫兹频段实现全集成的硅基太赫兹发射机成为可能。本文简要综述了基于硅基工艺的太赫兹发射机芯片技术的重要研究进展,包括150 GHz直接上变频发射机芯片、220 GHz滑动中频超外差发射机芯片,以及D波段直接调制发射机芯片。实验测试验证了太赫兹频段在高速通信应用中的优势,硅基太赫兹收发集成电路有望成为6G系统中突破高速数据速率需求的关键技术。

P_(2)W_(17)V-WO_(3)纳米粒子复合膜的制备与电致变色性能

为了提高WO_(3)薄膜的电致变色性能,采用层接层自组装技术构筑了基于钒钨酸盐多阴离子[P_(2)W_(17)VO_(62)]^(7-)和WO_(3)纳米粒子的电致变色复合膜P_(2)W_(17)V-WO_(3).利用扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱对复合膜进行表面形貌和元素组成及价态的表征,并通过紫外-可见吸收光谱和电化学联机的方法对复合膜进行膜增长的监测和电致变色性质的研究.结果表明:复合膜P_(2)W_(17)V-WO_(3)的光反差达到23.93%,着色褪色时间分别为3.03和10.12 s,着色效率为111.23 cm^(2)/C,均优于已报道的WO_(3)薄膜材料,且经过600次循环后该复合膜损失率仅为6.9%,稳定性良好.

美国心力衰竭风险预测模型在中国社区人群中的应用

目的:评估美国社区动脉粥样硬化风险研究(atherosclerosis risk in communities,ARIC)所开发的10年心力衰竭风险预测模型在中国社区人群中的适用性,为心力衰竭风险管理提供参考。方法:基于中国多省市心血管病队列研究(Chinese multi-provincial cohort study,CMCS)的长期随访数据,选取CMCS北京地区2012年至2013年,参加调查的2 509名,55~84岁无心力衰竭人群进行9年随访,并采用ARIC心力衰竭风险预测模型中的系数计算预测的心力衰竭发生风险,通过C统计量评价模型的区分度,通过Hosmer-Lemeshow χ^(2)检验和10分位图,评价模型的校准度。结果:在9年的随访期内,共有174例心力衰竭事件发生。ARIC心力衰竭风险预测模型在男性和女性中均具有良好的区分度,C统计量分别为0.809(95%CI:0.723~0.895)和0.730(95%CI:0.620~0.840),而该模型在男性和女性中预测的风险和实际风险存在偏差。结论:ARIC心力衰竭风险预测模型在CMCS队列中具有良好的区分度,为我国心力衰竭风险评估工具的使用提供了依据。

呼和浩特市大气污染特征及气象条件影响分析

为了解呼和浩特大气污染防治效果,选取呼和浩特市2017—2022年的主要大气污染物、气象要素数据,对污染物浓度的年、月变化、浓度比值、相关性进行分析,利用后向轨迹聚类对2020年3月进行分析。分析结果表明:呼和浩特市2017—2022年空气质量为优、良的天数呈上升趋势。各污染物浓度年变化特征明显,各污染物的浓度变化趋势除O_(3)均呈“U”形分布。PM_(2.5)、PM_(10)污染是呼和浩特市大气污染主要研究对象,PM_(2.5)/PM_(10)的值有明显的月变化特征,5月份为全年最低值。PM_(2.5)和PM_(10)高度相关性,而NO_(2)和SO_(2)与PM_(2.5)、PM_(10)均呈现正相关性。受气象要素影响,PM_(2.5)和PM_(10)污染物浓度变化趋势为夏低冬高,7、8月降雨量大,有利于空气质量改善,降水可带走、稀释更多的污染物。而后向轨迹聚类分析得4条气团运输路径,主要气团来自东北方向,途经内蒙西部等地区,少部分来自中国内地地区。研究结果可以为呼和浩特大气污染防治提供依据。

林奇综合征相关性子宫内膜癌研究进展

林奇综合征(Lynch syndrome,LS)又称遗传性非息肉性结直肠癌(hereditary nonpolyposis colorectal cancer,HNPCC),是由DNA错配修复(mismatch repair,MMR)基因突变引起的常染色体显性遗传性疾病。其特征是家族性聚集,发病早,多见于右半结肠,伴同时性或异时性的肠外恶性肿瘤,结直肠癌(colorectal cancer CRC)和子宫内膜癌(endometrial cancer,EC)是最常见的Lynch综合征相关肿瘤,其他肿瘤包括小肠癌、胃癌、胆管癌、卵巢癌、肾盂/输尿管癌、皮脂腺肿瘤等。EC是女性最常见的Lynch综合征相关肠外肿瘤,终身风险高达40%~60%。研究表明,女性错配修复基因携带者患EC的终身风险超过患CRC风险。目前国内关于林奇综合征相关性子宫内膜癌(endometrial carcinoma associated with Lynch syndrome,LS-EC)的研究尚处于起步阶段,对LS-EC的筛查、诊断仍未得到足够重视。本文就LS-EC的发病机制、筛查、诊断、临床病理特征、预防及治疗作一综述。

基于异质特征解构的多模态识别方法

为了解决多模态识别模型因异构模态数据分布之间存在交叉重叠,造成在提取异质特征过程中容易出现特征冗余的问题,提出基于异质特征解构(heterogeneous feature deconstruction,HFD)的多模态识别方法,即构建异质特征解构模型,通过梯度下降的方式训练特性特征提取器,并以梯度反转的方式训练共性特征提取器,提取具有不同模态特质的模态特性特征,以及具有模态不变属性的模态共性特征,进一步利用共性特征增强损失,提高共性特征间的相似度,解决异质特征之间冗余度高的问题。在CMU-MOSEI数据集上的对比实验和消融实验结果验证了基于异质特征解构的多模态识别方法能够有效提升识别性能。

黄土高原半干旱雨养农业区冬小麦气候适宜度评价——以通渭县为例

气候适宜度可以表征气候条件对作物生长发育的影响程度。利用黄土高原半干旱区通渭县近40 a气象资料和农业气象观测资料,基于模糊数学方法,根据冬小麦各发育时段对温度、水分、光照的需求,对黄土高原半干旱雨养农业区冬小麦全生育期气候适宜度进行评价。结果表明:通渭县近40 a冬小麦全生育期温度适宜度为0.58,停止生长—返青期的温度适宜度最高,达0.95,三叶期—停止生长的温度适宜度低,仅为-0.42,年际间差异小,全生育期温度适宜度以0.019/10 a的速率上升;水分适宜度为0.46,乳熟期—成熟期的水分适宜度最高,为0.66,其次为返青期—拔节期,为0.63,年际间差异大,全生育期水分适宜度以0.017/10 a的速率上升;光照适宜度为0.62,三叶期—停止生长和返青期—拔节期的光照适宜度最高,为0.68,乳熟期—成熟期最低,为0.51,全生育期光照适宜度以0.011/10 a的速率上升;综合适宜度为0.54,返青期—拔节期的综合适宜度最高,为0.70,三叶期—停止生长最低,为-0.36,全生育期综合适宜度以0.014/10 a的速率上升。冬小麦产量与抽穗期—乳熟期温度适宜度、乳熟期—成熟期水分适宜度、乳熟期—成熟期综合适宜度呈显著相关。气候适宜度能够较准确地反映出黄土高原半干旱雨养农业区冬小麦生育期内气象条件的优劣变化。

基于山区大气电场演变特征与雷电定位数据的雷电临近预警方法

由于高原山区雷暴活动具有尺度小、离散性强的特点,实现山区重点资源区域的雷电灾害准确预警存在较大困难。考虑到雷暴时空演变与地面大气电场特征的关联关系,提出了一种基于大气电场监测数据与实时雷电定位信息的山区雷电临近预警方法。通过分析典型高原山区不同雷暴发展情况下的大气电场演化特性,发现山区大气电场可作为雷电定位数据的补充源,充分表征雷云剧烈放电和雷暴临近发展的特征信息。在预警过程中,首先将大气电场形态学梯度提取的快速抖动、暂态突变特征与时空匹配的地闪活动特征输入堆叠稀疏自编码器网络模型,判断监测区域附近是否出现雷云放电迹象,再利用雷暴距离变化或者电场波形变化判断雷电活动的临近趋势,最后综合两者的结果完成半径15km监测区域的雷电活动短时预警。在2023年云南山区雷雨季节的雷暴算例分析中,通过双源数据共同提取的山区雷暴活动预警特征的有效识别,可以实现预警准确率为90%,约44%的警报提前时间不小于30 min。