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《ACP: 数据同化揭示新冠疫情爆发初期中国不同大气污染物排放的变化特征----中国科学院大气物理研究所》

  • 来源专题：大气污染防治与碳减排
  • 编译者： 李扬
  • 发布时间：2023-07-11

  •   正高级工程师唐晓课题组在《Atmospheric Chemistry and Physics》上发表论文，该研究依托地球系统数值模拟装置，利用自主研发的大气化学数据同化系统（ChemDAS）和区域高精度大气污染模式，同化融合全国国控站点的近地面污染物监测数据，实现了新冠疫情爆发初期（2020年1月1日~2月29日）全国多污染物排放量的高时频协同反演，获得了氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、细颗粒物（PM2.5）、粗颗粒物（PM10）排放的日分辨率反演数据。并通过数据对新冠疫情爆发初期的社交隔离措施对不同污染物排放的影响的显著差异进行了分析。



     
     

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相关报告

  • 《中国科学院近代物理研究所科研人员对空间引力波探测信号识别研究获进展》
    • 编译者：张宇
    • 发布时间：2025-01-03
    • 中国科学院上海天文台和中国科学院大学等的科研人员在空间引力波探测信号识别领域取得进展。该团队开发出基于深度学习的创新方法，可高效探测和分析空间引力波探测器的极端质量比旋近（EMRIs）信号，将为未来空间引力波探测与数据分析提供参考。相关研究成果在线发表在《中国科学：物理、力学和天文学》上。 自2015年首次探测到引力波以来，地面引力波探测器已探测到超过100例引力波事件。这些地面探测器的探测频段在几十到几百赫兹之间。为探索低频引力波源，科学界正积极筹备空间引力波探测计划。 空间引力波探测的重要目标之一是极端质量比旋近系统。这类系统由一颗恒星级黑洞围绕中心的超大质量黑洞旋转而成。研究EMRIs系统，能够帮助科学家精确检验广义相对论，绘制超大质量黑洞周围的时空图，验证“无毛定理”，有望揭示超大质量黑洞的质量分布及其与宿主星系的共同演化历史。 而EMRI信号的探测和分析面临挑战。这类信号可持续数年之久，且特征复杂、强度微弱，需要大量的计算资源来生成高精度波形模板。传统的匹配滤波和贝叶斯参数估计方法需要海量的EMRI波形模板来覆盖多维参数空间且计算成本高昂。更棘手的是，EMRIs信号的精确建模困难，而传统方法依赖于模板的准确性。 针对上述挑战，该团队创新性地提出了基于深度学习的完整解决方案。在时频域进行信号分析时，团队设计的二层卷积神经网络展现出优异的探测性能。对信噪比50至100范围内的信号，在1%的误报率下可实现96.9%的真实探测率。为验证这一方法的普适性，科研人员进行模板依赖性测试。结果表明，即使注入与训练数据不同模型生成的信号，该方法仍可以保持稳定的探测性能。这表明，该方法对理论模型的依赖程度较低，并提升了实际探测的应用价值。 进一步，在探测到信号后，该团队采用UNet网络在噪声中提取EMRI信号，并通过神经网络实现关键参数的精确估计。超大质量黑洞的质量估计准确率达99%，自旋参数估计准确率达92%。同时，神经网络可以准确预测轨道初始偏心率等参数。这为未来的引力波数据分析提供了新思路。 论文链接 （DOI：10.1007/s11433-024-2500-x）
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  • 《中国科学院近代物理研究所科研人员对原子核质量进行精确测量进而揭示质子晕结构》
    • 编译者：张宇
    • 发布时间：2025-01-03
    • 中国科学院近代物理研究所科研人员精确测量了一批奇特原子核的质量，确定了铝、磷、硫和氩元素的质子滴线，提出了基于原子核质量揭示质子晕结构的新方法。近日，相关研究成果发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。 原子核是由质子和中子组成的量子多体系统，一般相邻原子核的半径较为接近。晕是弱束缚原子核中的奇异核结构，表现为一个或多个价核子在空间分布上出现很长的拖尾，使得该原子核的半径显著大于临近原子核。此前的实验研究中，中子晕发现较多，而质子晕发现较少。这是由于库仑势垒限制了质子晕结构的形成，使得在实验中指认质子晕核异常困难。 该研究利用兰州重离子加速器冷却储存环，使用首创的磁刚度识别等时性质谱术，精确测量了硅-23、磷-26、?硫-27和氩-31的质量，并将硫-28的质量精度提高了11倍。研究利用新的原子核质量数据，确定了铝、磷、硫和氩元素的质子滴线。 进一步，该研究基于新测质量提取了镜像能差，发现了一些（近）质子滴线核中出现同位旋对称性破缺。研究认为，这一发现的物理原因在于（近）质子滴线核中可能存在质子晕结构。同时，这一结论得到理论计算的支持。 研究基于新方法的分析支持磷-26、27，硫-27、28等质子晕候选核中存在质子晕的观点，提出了氩-31是一个双质子晕核，澄清了基态的铝-22不是一个质子晕核等，为未来开展质子晕核相关的实验和理论研究指明了方向。 研究提出，仅与原子核质量相关的镜像能差可作为探测同位旋对称性破缺、揭示质子晕结构的灵敏探针，有望推进相关问题的研究。 研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、甘肃省自然科学基金的支持。该工作由近代物理所和德国亥姆霍兹重离子研究中心合作完成。 论文链接 （DOI：10.1103/PhysRevLett.133.222501）
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