来源:Atmosphere 发布时间:2021/3/20 18:02:53
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MDPI 编辑荐读 | Atmosphere期刊2020年封面故事合辑

期刊:Atmosphere

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本期为您精选了Atmosphere期刊2020年12期封面故事文章,主题涉及大气扩散研究、海浪能源特征、极端降水预报、偏远地区颗粒物来源分析、对流天气、野火、低成本空气污染监测等方面,希望能为相关领域学者提供一些新思路和有益参考。

1月封面导读

Concentration Fluctuations and Odor Dispersion in Lagrangian Models

拉格朗日模型中的浓度波动和气味扩散

Enrico Ferrero et al.

Doi:10.3390/atmos11010027

目前大部分关于大气扩散的研究致力于模拟平均浓度,然而除平均值外,其他统计特性在许多应用中也十分重要,例如浓度的二阶和高阶矩。本文介绍了近几十年用于模拟浓度-波动扩散的拉格朗日随机模型,并在此基础上讨论了用于评估气味滋扰的拉格朗日方法。值得注意的是,尽管拉格朗日随机模型对平均浓度的模拟能力是众所周知的,其正确再现观测值的能力也得到了广泛认可,但对于科学界而言,由于涉及到浓度波动,这些方法仍是新颖且未知的。

2月封面导读

Characterization of Wind-Sea- and Swell-Induced Wave Energy along the Norwegian Coast

挪威海岸风浪和涌浪能量的特征

Konstantinos Christakos et al.

Doi:10.3390/atmos11020166

全球日益增长的能源需求以及减少人为排放缓解气候变化的目标,共同催生出可再生能源时代的到来。挪威等有着漫长海岸线的国家,能够将收集到的海浪能量转化为电能,以满足部分国内和欧洲的能源需求。此研究旨在利用59年 (1958–2017) 的后向预报 (NORA10),分别针对风海和涌浪情况,为北欧海域波浪能通量的时空评估提供新的思路。在冬季,挪威海的波浪能通量最高,涌浪条件占主导地位。在静风的情况下,大西洋的涌浪产生的能量可弥补减少的风力发电量。此研究为如何选择挪威海岸波浪能装置的合适区域提供了一定参考。

3月封面导读

Precipitation Nowcasting with Orographic Enhanced Stacked Generalization: Improving Deep Learning Predictions on Extreme Events

借助地形增强的堆叠泛化进行降水临近预报:改进对极端事件的深度学习预测方法

Gabriele Franch et al.

Doi:10.3390/atmos11030267

极端降雨的短期预报是基于雷达的降水临近预报系统最关键的应用之一。这项研究基于模型堆叠,提出了一种新的提高极端降雨条件下深度学习预测能力的方法。经过训练的卷积神经网络,可以将一组深度学习模型与地形特征相结合,从而使该集合成员对极端降雨率平均值的预测能力加倍,并且在所有降雨情况下均表现出色。该集合是通过在不同的降雨阈值下训练具有相同架构的四个模型构建的,其对极限降雨率的预测能力可达到与拉格朗日持续法相当,同时在较低的降雨条件下仍保持优异的性能。

4月封面导读

Local and Remote Sources of Airborne Suspended Particulate Matter in the Antarctic Region

南极地区空中悬浮颗粒物的本地和偏远来源

César Marina-Montes et al.

Doi:10.3390/atmos11040373

悬浮的颗粒物在全球气候系统中起着至关重要的作用,并且会对南极等偏远地区的气候产生负面影响。这项研究使用小体积采样器在Deception Island (Gabriel de Castilla Spanish base, South Shetlands Islands, Antarctic region) 上测量气溶胶,采用电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS) 和电感耦合等离子体原子发射光谱法 (ICP-AES) 分析南极大气气溶胶的化学表征。进而利用气团后向轨迹模型,极坐标等高线图和其他统计工具,以更好地了解这些污染物潜在的本地和偏远来源。

5月封面导读

Numerical Modeling for the Accidental Dispersion of Hazardous Air Pollutants in the Urban Metropolitan Area

都市区有害空气污染物意外扩散的数值模拟

Ganghan Kim et al.

Doi:10.3390/atmos11050477

城市有毒空气污染物意外释放之后,其扩散受到日变化尺度下局部循环驱动的水平运输以及垂直扩散的显著影响。因而局部地区气象条件对化学事故应急响应至关重要。这项研究开发了一种数值模拟系统,以预测由于意外释放而导致的HAP (Hazardous Air Pollutants) 扩散。这种基于CALPUFF模型的数值模拟系统,能够实时反映市区气象状况。因此该模拟系统不仅有助于评估潜在的污染物扩散风险、制定长期措施,而且在应对实际事故发生时,有助于实施即时安全措施,保障居民安全。

6月封面导读

Impact of Model Resolution and Initial/Boundary Conditions in Forecasting Flood-Causing Precipitations

模型分辨率和初始/边界条件对致洪降水预报的影响

Francesco Ferrari et al.

Doi:10.3390/atmos11060592

每到夏末和秋季,地中海沿岸地区经常受到小规模致洪对流系统的影响。由于中尺度系统触发机制较为复杂,与低层的温度梯度、水汽辐合和地形效应相关,此类现象的可预测性受到很大限制。此研究针对2015年10月在戛纳发生的一次强对流事件,分析了模型分辨率、初始条件和边界条件对模拟结果的影响。实验证明,引入高分辨率的卫星海洋温度场具有较大的积极意义,特别是当涉及到精确的横向边界层条件的时候。

7月封面导读

Damaging Convective and Non-Convective Winds in Southwestern Iberia during Windstorm Xola

Xola风暴期间破坏伊比利亚西南部的对流和非对流风

Paulo Pinto and Margarida Belo-Pereira

Doi:10.3390/atmos11070692

众所周知,温带气旋,尤其是迅速加强的温带气旋,能够造成极具破坏性的风。因此数年来,学者们开发了多种模型以识别与预报此类风暴天气。2009年12月23日,Xola风暴登陆葡萄牙并带来破坏性大风。Xola具有突出的云顶和分裂的冷锋结构,据雷达观测显示,云顶呈现出倾斜对流特征。400米高度上观测到多普勒速度超过55 m/s的低空急流,这反映出射流的存在。弓形回波内的中尺度涡旋由高层冷锋触发,与其相关的下击暴流在葡萄牙南部造成大范围破坏。

8月封面导读

Identifying Characteristics of Wildfire Towers and Troughs

野火涡塔和涡管的特征识别

Tirtha Banerjee et al.

Doi:10.3390/atmos11080796

野火行为受多种物理现象 (例如风和湍流,热传递,燃料和燃烧对空气动力的阻力) 之间复杂的相互作用所控制。Tirtha Banerjee等人采用基于物理学的野火模型FIRETEC对野火进行了模拟,研究了浮力火焰动力学、涡旋运动和不稳定性对野火传播的影响。研究发现,火焰前部呈现一系列波状的连贯结构,称为“涡塔”和“涡管”。通过进一步识别此类结构野火与大气相互作用的特征,建立了定量基线,以此为基准可以对未来的相关实验进行基准测试。

9月封面导读

Distribution of Viable Bacteria in the Dust-Generating Natural Source Area of the Gobi Region, Mongolia

蒙古戈壁地区粉尘自然源区中活菌的分布

Katsuro Hagiwara et al.

Doi:10.3390/atmos11090893

在被称为亚洲粉尘源地的戈壁沙漠,地表分布的活菌与地形特征和生态系统有关。本文研究了蒙古戈壁沙漠表层土壤中存在的活细菌类型,并确定了它们的遗传识别及地理分布。研究人员选择了四个不同的地形 (干湖床、干谷、水井和沙漠草原),并监测它们的湿度及温度特征,对比不同土地类型中土壤表面细菌的特征,发现了多种菌株的存在。这些发现说明生态系统与大气环境密切相关,基于“One Health”概念的环境监测对全球健康至关重要。

10月封面导读

Gaseous Elemental Mercury Concentrations along the Northern Gulf of Mexico Using Passive Air Sampling, with a Comparison to Active Sampling

墨西哥北部湾沿岸气态汞元素浓度的被动空气采样及其与主动采样的比较

Byunggwon Jeon et al.

Doi:10.3390/atmos11101034

汞是一种有毒元素,它通过大气散布在全球各地。准确测量空气中汞的浓度有助于了解污染物的来源、分布、循环和趋势。墨西哥北部湾沿岸由于汞湿沉降率高以及当地海鲜中高浓度的汞元素而被广泛关注。从2019年春季到2020年冬季,研究人员沿着密西西比州和阿拉巴马州海岸线部署了被动式空气采样器 (PAS),旨在评估密西西比州和阿拉巴马州沿岸大气中汞的空间分布和季节趋势,并比较气态元素汞的主动和被动采样方法的差异。研究发现,这两种采样方法所得结果表现出相同的季节趋势,这说明被动空气采样法有利于增进人们对沿海地区大气汞含量及其影响因素的了解。

11月封面导读

Site Suitability Analysis for Low Cost Sensor Networks for Urban Spatially Dense Air Pollution Monitoring

用于城市空间密集型空气污染监测的低成本传感器网络的场地适用性分析

Grazia Fattoruso et al.

doi:10.3390/atmos11111215

城市空气污染仍然是影响人类健康的主要问题。监测网络是进行空气污染监测的重要工具,但如果网络分布稀疏,则无法精确分析空气污染物的空间变异性,在合适位置部署低成本传感器站点网可以解决这一难题。而在实际应用中,如何部署站点的位置则是需要着重考量的问题。此研究旨在生成站点适合性地图,以在整个城市中部署低成本多传感器站点网络,进行密集的城市空气质量监测。本文基于与交通有关的污染排放量 (PM2.5, NOx) 和街道峡谷效应,进行站点部署的适用性分析,确定空气质量热点区域,以探究城市空气污染物的局部空间变异性。

12月封面导读

Transition from a Subaerial to a Subnival Permafrost Temperature Regime Following Increased Snow Cover (Livingston Island, Maritime Antarctic)

伴随积雪的增加,陆上到亚恒雪环境多年冻土温度的转变 (以南极海洋的Livingston岛为例)

Miguel Ramos et al.

Doi:10.3390/atmos11121332

自20世纪中叶以来,南极半岛是地球上变暖最强烈的地区之一。然而,其西北部地区从2000年到2015年持续冷却,这使得局部地区积雪增加以及南极冰川质量损失变缓。Miguel Ramos团队利用位于Livingston岛和South Shetlands群岛两个钻孔 (PG1, PG2) 在2009至2014年间的观测数据,研究了积雪增加对多年冻土热状况的影响。分析表明,积雪的隔热作用对减小活动层厚度有明显影响,这可能使多年冻土下部加厚,活动层厚度减小甚至完全消失。这种状态变化可作为古环境记录中地面热状况从陆上冰缘到冰下环境转变的类比。

Atmosphere (ISSN 2073-4433; IF 2.397) 是大气科学领域的国际型开放获取期刊。期刊研究内容涉及气溶胶、空气质量及其对人类健康的影响、气象学、气候学、生物气象学、生物圈/水圈/陆地-大气相互作用、大气技术、仪器和建模的研究,以及高层大气和行星大气等。目前期刊已被SCIE,Ei Compendex,Scopus等数据库收录。Atmosphere采取单盲同行评审,一审审稿周期约为15.4天,文章从接收到发表上线仅需2.9天。

(来源:科学网)

 
 
 
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