《大氣科學(xué)進(jìn)展》2023年第9期封面。期刊編輯部供圖

近日，中國(guó)科學(xué)院院士、蘭州大學(xué)教授黃建平研究團(tuán)隊(duì)借助先進(jìn)的空氣污染模型和衛(wèi)星遙感技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在我國(guó)今年春季頻發(fā)的沙塵天氣事件中，蒙古國(guó)對(duì)我國(guó)北方沙塵的平均貢獻(xiàn)約為42%，塔克拉瑪干沙漠的平均貢獻(xiàn)約為26%。此外，該項(xiàng)研究進(jìn)一步融合地基觀測(cè)和衛(wèi)星遙感等觀測(cè)資料，利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)模式沙塵預(yù)報(bào)進(jìn)行訂正，有效提升了沙塵預(yù)報(bào)效果。相關(guān)研究成果已作為封面文章發(fā)表于《大氣科學(xué)進(jìn)展》。

論文第一作者、蘭州大學(xué)教授陳思宇指出，自今年1月以來(lái)，我國(guó)北方已經(jīng)發(fā)生了12次沙塵過(guò)程，2023年以來(lái)發(fā)生的沙塵次數(shù)為近10年以來(lái)同期最多。其中，3月19日至24日、4月9日至11日發(fā)生的沙塵事件已達(dá)到沙塵暴級(jí)別。

陳思宇表示，冷鋒和蒙古氣旋這兩種天氣系統(tǒng)主導(dǎo)了這些事件，致使蒙古國(guó)地區(qū)大范圍起沙，并推動(dòng)沙塵跨境輸送，導(dǎo)致我國(guó)多地出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)沙塵暴天氣。而隨著冷鋒不斷南推，沙塵也隨之向南擴(kuò)散，致使長(zhǎng)江流域也出現(xiàn)了嚴(yán)重的污染天氣。

為進(jìn)一步揭示不同沙源對(duì)我國(guó)沙塵事件的影響，研究團(tuán)隊(duì)確定了我國(guó)北方沙塵的來(lái)源和傳輸路徑，并利用濃度權(quán)重軌跡分析方法量化了不同沙源對(duì)我國(guó)北方沙塵濃度的貢獻(xiàn)。同時(shí)，針對(duì)極端氣象數(shù)據(jù)中常見(jiàn)的數(shù)據(jù)分布不均衡、長(zhǎng)尾分布等問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)利用SMOTE重采樣算法對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行了重采樣，使學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分布均衡，避免機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)“頭部數(shù)據(jù)”學(xué)習(xí)的偏好，提高了對(duì)沙塵天氣事件中PM10等關(guān)鍵指標(biāo)的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1007/s00376-023-3062-1