科研速递
????К?tú??????????10月20日—21日，2024暴雨东湖论坛在湖北省武汉市举行。论坛发布了2020—2024年暴雨科技重大进展，我校陈耀登教授领衔的“云雨区微物理及热动力协调的资料同化关键技术”成功入选。
陈耀登教授领衔的科技成果由南京信息工程大学、北京城市气象研究院、中国气象局武汉暴雨研究所共同完成，成员包括闵锦忠、陆春松、陈敏、赖安伟、沈菲菲、许冬梅、王元兵、杨春，该成果提出并建立了云雨区多变量相关的同化算法，创建了云雨区水凝物控制变量同化技术，发展了云微物理新参数化方案，克服了云雨区多尺度、多变量协调分析难题，实现了卫星雷达等多源观测资料在云雨区微物理和热动力的更合理同化分析，提高了暴雨天气的同化和预报效果。
据悉，本次近五年暴雨科技重大进展由全国暴雨研究中心联合中国气象学会共同开展，面向气象部门、行业高校和科技院所对近五年暴雨科技重大进展进行评价，旨在反映我国暴雨学科领域研究前沿，展示暴雨监测预报预警关键核心技术进展，引领和鼓励暴雨应用研究和应用基础研究取得原创性、突破性成果，支撑暴雨预报关键技术实现自主可控，本次全国共有九项成果入选。
（杨春）??????????ǒ/BUVSF$PNNVOJDBUJPOTǔ????????????Т????近日，大气科学学院朱志伟教授、博士生卢睿，联合加拿大环境与气候变化部Bin Yu研究员、美国夏威夷大学Tim Li教授、韩国汉阳大学Sang-Wook Yeh教授，通过观测数据诊断和多模式模拟试验，提出了一种理解热带-北极不稳定性关联的新机制：夏季热带印－太地区的对流主模态可以通过激发向极传播的准定常罗斯贝波进而影响加拿大北极群岛地区地表气温异常，但这种遥相关影响受制于俄罗斯北极地区海表温度异常的调控。相关成果发表于国际著名期刊《Nature Communications》。
加拿大北极群岛地区位于加拿大最北端，是北极西北航道的关键地区。该地区夏季地表气温异常显著影响局地海冰融化，决定着西北航道的通航条件。然而，北极群岛夏季地表气温变化的驱动因子尚不明确。
在年代际尺度上，俄罗斯北极地区海表温度为负异常时，其激发的向东南方向传播的罗斯贝波在东亚西风急流北侧产生反气旋性异常，使得东亚西风急流减弱并增强中纬度北太平洋上空的波导作用。增强的波导有利于年际尺度上热带印太地区对流激发的罗斯贝波列向北传播，在加拿大北极群岛上空形成大气环流异常，进而促使热带印－太对流对加拿大北极群岛地表气温产生显著影响。相反，当俄罗斯北极地区海温异常偏暖时，其激发的向东南方向传播的罗斯贝波会增强东亚西风急流，进而减弱中纬度北太平洋上空的波导作用，不利于热带对流激发的波列进一步向北传播，使得大气环流异常无法传播至加拿大北极群岛地区，导致热带对流无法影响加拿大北极群岛地表气温。因此，俄罗斯北极地区海表温度异常在夏季热带对流对加拿大北极群岛地表气温的影响上扮演了“开关”的重要作用。
不同于以往研究只强调热带对北极或北极对热带的单向影响，本研究提出了一种热带－北极双向影响的新机制，即：俄罗斯北极地区热状况的年代际变化可以改变亚太中纬度地区的背景流，从而调制热带向极传播的年际尺度准定常罗斯贝波列，影响热带与加拿大北极群岛气候的关联。
正所谓“有无相生，前后相随”。北极受热带遥相关影响的不稳定性源于北极自身。该项研究工作受到国家重点研发计划项目“北极海－冰一气系统和热带海一气系统的相互作用及其与全球变暖的联系”第二课题（2022YFF0801702）和国家自然科学基金基础科学中心项目“气候系统预测研究中心”（42088101）的联合资助。 （朱志伟）?????????????????ǒ*&&&5SBOTBDUJPOTPO4JHOBM1SPDFTTJOHǔ??近日，自动化学院葛泉波教授团队的研究成果“Gaussian-Cauchy Mixture Kernel Function Based Maximum Correntropy Criterion Kalman Filter for Linear Non-Gaussian Systems”被国际权威期刊《IEEE Transactions on Signal Processing》正式录用。该论文由博士生白雪飞合作完成。
本研究针对线性系统中由于重尾非高斯噪声污染导致估计性能下降的问题，提出了一种基于Gaussian与Cauchy核函数混合的最大相关熵准则（MCC）Kalman滤波算法（GCM_MCCK-F）。该算法通过引入混合核函数，显著提高了在非高斯噪声条件下的估计性能和鲁棒性。相比传统方法，此算法有效结合了Gaussian核与Cauchy核的优点，提升了算法在复杂噪声环境下的应用灵活性。此外，研究还创新性地提出了自适应核大小调整机制，通过结合已有技术与创新元素对核大小进行动态更新，进一步提升了滤波器的估计精度。实验结果表明，所提出的算法在重尾非高斯噪声环境下表现出色，与现有的卡尔曼滤波器、粒子滤波器等相比，具有更强的鲁棒性和适应性。
据了解，《IEEE Transactions on Signal Processing》是工程技术领域的国际顶尖期刊（影响因子为4.6），是JCR一区的权威Top期刊，在信号处理领域享有很高的声誉，一直以送审难、水平高和录用率低著称。 （白雪飞）??????????ǒ/BUJPOBM4DJFODF3FWJFXǔ??кˊ???????????Х????????????近日，环境科学与工程学院院廖宏教授团队在国际权威期刊《National
Science Review》发表了题为“Unlocking Nitrogen Management Potential via Large-scale Farming for Air Quality and Substantial Co-Benefits”的研究论文。研究通过多模型集成方法，首次系统性评估了农业规模化与氮素管理相结合对中国氨排放、空气质量和经济效应的综合影响。
我校环科院李保杰教授为本论文第一作者，廖宏教授为通讯作者。合作者包括我校李柯教授、王叶博士、杨洋教授、金建炳教授、申卫收教授、李婧祎副教授、王品雅副教授，北京大学张霖研究员，香港科技大学（广州）郭怡鑫助理教授，兰州大学刘磊教授，德国马普所宫成博士，中科院南京地湖所朱青研究员、廖凯华副研究员，哈佛大学Daniel J. Jacob教授、党瑞君博士。该研究得到了国家自然科学基金和江苏省碳中和碳达峰科技创新专项基金的资助。
对氨气的排放控制是进一步改善空气质量的重要途径。我国农村普遍面临人口老龄化和耕地弃耕等问题，制约了氮素管理技术的采用。政府多次提出发展农业规模化经营模式，并已在部分地区进行实践。然而，农业规模化如何影响氮素管理并对氨排放和空气质量产生影响，这一认识仍然有限。
该研究通过地理空间模拟技术预测了农业规模化后我国的田块规模和畜禽空间分布。通过破碎耕地的重新整合，我国>2公顷的农场耕地面积扩大了3倍，大型养殖场的畜禽产量可占全部畜禽产量的90%以上。通过近2万个农场的调查显示，农业规模化可将氮素管理技术的采用率翻倍，显著增强减排策略的效能。
成本－效益模型的评估结果表明，两种农业模式下的减排策略均能实现净收益。但在农业规模化模式下，农户的个人收益超过了其投入成本，增大了农户参与氮素管理的积极性。研究成果为我国制定有效的氨减排政策、改善空气质量和促进农业可持续发展提供了重要科学依据，也可为其他小农经济国家提供借鉴。 （李保杰）