《大氣科學(xué)進展》2023年第9期封面。期刊編輯部供圖

近日，中國科學(xué)院院士、蘭州大學(xué)教授黃建平研究團隊借助先進的空氣污染模型和衛(wèi)星遙感技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在我國今年春季頻發(fā)的沙塵天氣事件中，蒙古國對我國北方沙塵的平均貢獻約為42%，塔克拉瑪干沙漠的平均貢獻約為26%。此外，該項研究進一步融合地基觀測和衛(wèi)星遙感等觀測資料，利用機器學(xué)習(xí)方法對模式沙塵預(yù)報進行訂正，有效提升了沙塵預(yù)報效果。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，我國北方已經(jīng)發(fā)生了12次沙塵過程，2023年以來發(fā)生的沙塵次數(shù)為近10年以來同期最多。其中，3月19日至24日、4月9日至11日發(fā)生的沙塵事件已達到沙塵暴級別。

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，致使蒙古國地區(qū)大范圍起沙，并推動沙塵跨境輸送，導(dǎo)致我國多地出現(xiàn)短時強沙塵暴天氣。而隨著冷鋒不斷南推，沙塵也隨之向南擴散，致使長江流域也出現(xiàn)了嚴(yán)重的污染天氣。

為進一步揭示不同沙源對我國沙塵事件的影響，研究團隊確定了我國北方沙塵的來源和傳輸路徑，并利用濃度權(quán)重軌跡分析方法量化了不同沙源對我國北方沙塵濃度的貢獻。同時，針對極端氣象數(shù)據(jù)中常見的數(shù)據(jù)分布不均衡、長尾分布等問題，研究團隊利用SMOTE重采樣算法對訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行了重采樣，使學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分布均衡，避免機器學(xué)習(xí)模型對“頭部數(shù)據(jù)”學(xué)習(xí)的偏好，提高了對沙塵天氣事件中PM10等關(guān)鍵指標(biāo)的預(yù)報準(zhǔn)確率。

相關(guān)論文信息：

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