文摘

1 h-averaged数据的大气可沉淀的水蒸气(采集)检索2015 - 2018年从18地面附近的全球定位系统(GPS)观测点鄱阳湖(PL),中国,仲夏期间采集的昼夜变化(7)研究了谐波的方法。结果表明,明显的昼夜变化18发现采集的GPS站。24小时循环的谐波(昼夜循环)/ PL(即。,Duchang and Poyang) and Nanchang city only have about 50% (or even smaller than 50%) of variance contribution with the amplitude of about 0.2 mm, while above 70% (or even 80%) of variance contribution occurs elsewhere around PL, with the amplitude of about 0.9 mm. The harmonics with diurnal cycles in most stations peak from afternoon to evening (i.e., 1200-2000 LST), but one exception is Duchang site, where the diurnal cycle peaks in the morning (i.e., 1000 LST). Moreover, the harmonics with 12 h cycle (semidiurnal cycle) have the relatively uniform amplitude of about 0.2 mm, but their variance contributions show uneven distribution, with the contributions of about or above 50% in PL and Nanchang city (the semidiurnal cycles peak about 0000 LST or 1200 LST) and below 30% (or even 10%) in other areas. The preliminary diagnosis analysis shows that the diurnal variation of the low-level (below 850 hPa) air temperature (increasing after the sunrise, decreasing after the sunset, and peaking around 1400-1800 LST) may be responsible for the diurnal cycle. Moreover, in PL (Duchang and Poyang) and Nanchang city, the effects (heating or cooling) of lake and urban, the diurnal variation of the 10 m wind over PL, and the acceleration of PL on overlying air also contributed to the diurnal variation of PWV.

1。介绍

水蒸汽是大气中重要组成部分。不仅是必要条件降水也气候变化的一个重要指标1]。此外,水蒸气也起着重要的作用在大气辐射和水循环2]。传统方法检测大气中水汽主要是基于探空气球上的水蒸气传感器装备(传统的表面水蒸气传感器不能获得高层水汽信息)。然而,测深观测时空分辨率相对较低。在中国,测深数据的空间和时间分辨率约250公里,约12 h[0800地方太阳时(LST)和2000 LST),分别。相对大的空间和时间变化的水汽在大气中,测深数据不能满足需求研究水蒸气的时空变化特征2]。最近,随着全球定位系统(GPS)的发展,遥感技术,可沉淀的水蒸气(即(采集)的气氛。,the water vapor content in the whole atmospheric column) can be retrieved by calculating the delay of GPS satellites signals through GPS processing software, and the delays are induced by the atmospheric refraction, which is closely related to water vapor in atmosphere [3,4]。检索到的采集GPS是有名的GPS采集,不受降水的影响,云、气溶胶,等等。此外,它有全天候观测的特点,高时空分辨率和低成本5,6]。更重要的是,GPS采集精度高。相比之下测深采集,均方根误差一般小于3毫米(7,8),通常是超过0.95的相关性(2]。

大气水汽的昼夜变化密切相关,潮湿的对流,降水、近地表风速的收敛,表面蒸发等。2,9,10]。采集的日变化在世界上某些地区被发现。例如,戴et al。2]调查采集的昼夜变化54 GPS站在美国1996 - 2000年期间,发现在大多数GPS采集站的重要(subdaily变异方差贡献超过50%)昼夜循环(24小时)的周期信号振幅的1.0 - -1.8毫米在夏季,而在其它季节,昼夜周期的信号降低。马等。11)诊断的昼夜变化采集在西藏东部夏季和表明,昼夜循环的主要(方差超过50%)信号采集的昼夜变化,而半天(12小时)周期有一定的贡献。在祁连山,采集在夏天也明显的日变化特征,这主要是由昼夜循环和半日周期,而在天没有降水日变化的昼夜循环控制采集,而昼夜循环和半日周期很重要在天降水(12]。在拉萨河谷,采集的昼夜变化也主要由昼夜循环和半日周期,这些周期最强的在夏天12]。此外,刘,刘13发现GPS采集的最低北京提出了0800 - 1200 LST,虽然最大值发生在0100 - 0300 LST。傅et al。14]声称GPS采集/湖北是在0000 - 0600 LST触底,达到大约1800 LST。大连GPS采集的昼夜变化有所不同,约1600 LST的最大和最小约2200 LST (15]。

鄱阳湖(PL)是中国最大的淡水湖。这也是一个季节性湖泊。在夏季(7)PL峰约3800公里的范围2面积,长度130公里,平均30公里宽度(最大宽度大约是75公里)和平均深度小于6米16,17]。由于不同的土地和水之间的比热容,PL对当地天气和气候具有明显的影响,特别是在昼夜变化。在夏天,PL是夜间的热源和显著影响周围的空气加热,虽然这是一个冷源在白天有一个明显的降温效果18]。湖地区的温差的明显的昼夜变化,有不同的land-lake微风在PL这land-lake夏季风强(19]。此外,傅et al。20.]表明PL有利于削弱交叉对流风暴在夏天中午。PL是大量的水,它可以交换上方的空气的水蒸气通过潜热通量(21),最后影响水蒸气/ PL及其附近(22]。

PL位于东亚夏季季风区域。在这里,西太平洋副热带高压(副高)是一个重要的系统(23),这是与时间和空间分布密切相关的夏天气候在中国(24,25]。一般来说,副高脊线的春天以来逐渐向北移动,到达27°N或进一步北6月下旬后,然后它周围波动新°N仲夏期间(7)25]。最后,9月初,WPSH迅速地收回向南的山脊线以南27°N [25]。显然,PL(约29°N)是位于副高的主体在盛夏和由阳光灿烂,热,干燥的天气。因此,在盛夏(PL最大的水覆盖)与热,干燥,阳光明媚的天气,PL和上方的空气之间的水汽交换应该坚强。同时,王et al。26)证实,潜热通量在PL夏天最大的基于湍流通量观测。

昼夜变化的特征是什么在PL采集?是采集的昼夜变化车站靠近PL一样从PL车站远吗?为了回答这些问题,周围的GPS采集数据18站在仲夏PL(水汽交换之间的湖和上方的空气是最大的)进行了调查。部分2描述数据及其处理。部分3介绍了GPS采集的气候学在PL。昼夜变化特性中描述部分4在部分,并给出结论5

2。数据和处理

2009年,江西省气象局和江西测绘局共同建造62地面GPS观测点,这些GPS站安装在气象观测站点(27]。PL的社区,有18个地面GPS站(图1)。地面GPS站自2009年以来一直在运作,收集卫星伪距、载波相位,导航文件和其他信息的采样频率15或30年代。然而,一些地面GPS站被重新安置和修订2015年之前(28]。因此,在本文中,使用地面GPS数据从2015年到2018年,这些数据来自江西省气象局(日本)通过内部网气象厅(例如,http://10.116.89.55/cimissapiweb/)。此外,2 m气温在18 GPS站(从日本获得)和ECMWF ERA5再分析数据(获得形式https://climate.copernicus.eu/climate-reanalysis)也使用。

由于观测数据(伪距、载波相位等)的地面GPS并不直接水蒸气的信息,需要将其转换为常见的采集利用GPS专业处理软件。GAMIT软件(v10.6),由麻省理工学院开发的,斯克里普斯海洋学研究所,哈佛大学,用于检索采集。为了提高采集精度、加权平均温度模型提高了山等。29日江西]基于测深数据(中国)和天顶延迟静态模型(Hopfield模型)提高了邹et al。30.)引入GAMIT软件。与此同时,为了进一步提高采集的准确性,4长基线国际IGS跟踪站(LHAZ, ULAB、PIMO CUSV)检测数据也介绍了GPS采集的检索。从获得的数据http://igscb.jpl.nasa.gov

3所示。在PL GPS采集的气候学

验证GPS采集在江西,中国,已经被邹检验et al。30.]。南昌的GPS采集网站在2010年0000年和1200年在UTC LST,派生节中类似的方法2,是在良好的协议与采集,与时间相关的0.97和0.37毫米的平均偏差30.]。这个结果提供的证据表明,衍生出的GPS采集是可靠的和可以应用于气候研究。为了进一步验证GPS采集PL,比较测量采集的GPS采集和南昌网站在UTC时间0000年6月2017执行。指出,只有南昌网站在PL GPS测量和测深测量。图2比较个人采集0000 UTC用GPS测量方法和测深数据。可以看出,GPS采集与采集,一致性良好的相关性为0.982。采集的GPS采集高估了约1.5毫米(即。,the mean bias), which is somewhat more than the statistics of 2010 [30.]。采集的数据在潮湿的夏天在这个验证只包含数据负责,2]。在2010年的统计数据,采集数据也包含干燥的冬季数据(采集可能小于10毫米)。事实上,相当于平均偏差约为1.5毫米的相对偏差仅为3%左右。这些表明,GPS采集精度高,适用于研究昼夜变化。

平均每月超过PL GPS采集从2015年到2018年显示GPS采集快速增加8月之前6月虽然大幅下降之后,和最大(最小)提出(12月)7月约为55毫米(图(15)3(一个))。事实上,今年6月至8月间GPS采集的变化很细微,每月变化低于2毫米(图3(一个))。这是符合GPS采集的月度变化在赣州31日)和略有不同,在北京,在GPS采集明显小于6月7月和8月(13]。东亚夏季风的事实逐渐向北移动过8月中旬负责采集PL和北京之间的差异,因为东亚季风携带大量的水蒸气(32]。在仲夏GPS采集的空间分布(7),大值(超过56.6毫米)主要坐落在PL和南昌(在中国江西省的首都),位于西南PL。GPS采集的最大不是位于PL或其附近,而是在南昌市(数字13 (b))。这可能是由南昌城市的热岛效应(33因为高表面温度可以提高表面蒸发和空气温度有利于容纳更多的水蒸气。

3 (b)还描述了空间分布的昼夜变化绝对GPS采集(即。GPS采集的最大值减去最小值只)。很明显,绝对GPS采集的昼夜变化很小/ PL值小于1毫米,而大型昼夜变化以外的PL价值超过2毫米。很有趣的小日变化的地区绝对GPS采集是重叠区域有大量GPS采集的价值。

4所示。日分析

4.1。分析方法

每小时平均GPS采集个人站在PL首先由平均每小时的数据在仲夏期间2015 - 2018。指出,为了保存的完整性GPS采集数据的日变化,超过四分之一的观察失踪的日子被排除在外。然后每小时获得的异常消除日常的意思。在相对较短的记录和许多缺失的空白,戴et al。2)表示,上述方法推导平均日异常工作最适合GPS采集数据与其他方法相比(包括高通滤波)。

谐波分析可以提取已知周期信号的不规则变化系列,然后是周期信号可以定量描述的振幅,相位,方差的贡献。针对这些优势,最近,谐波分析被广泛用于分析气象变量的日变化特征。例如,戴et al。2梁,et al。12,34马,et al。11)用它研究GPS采集的日变化特征在不同的地区。因此,谐波分析的方法也选择在PL研究GPS采集的昼夜变化在当前。谐波分析(2可以表示为 在哪里年代n(n= 1,2,3,4)表示谐波与时间24日12日8日和6个小时。 是时候表达角度或弧度(例如, ,在哪里t是时间以小时为单位),PW0是每天的平均值。R是剩余的。一个n振幅, 可以很容易地计算使用的阶段吗 ( 的时候是最大的吗年代n第一次出现)。的计算一个nbn在(2)如下34]: 在哪里是样本容量在这项研究(24)和yt是每小时异常系列GPS采集。为了评估谐波的贡献与不同时期每小时异常系列GPS采集,方差贡献( )也使用,其表达式如下(26]: 在哪里 GPS采集的日常的意思。

4.2。方差贡献

方差贡献的空间分布与时间谐波24(昼夜循环)和12小时(半日周期)如图4。很明显,在昼夜循环(图4(一))、小(小于0.5)方差贡献是坐落在PL和南昌城市,这正好与大型GPS采集的区域(图3 (b))。在其他领域(南昌和PL除外),昼夜循环的方差贡献几乎超过0.8(图4(一))。有趣的是,空间分布的方差贡献半日周期(图4 (b))是相反的昼夜循环(图4(一)),大的方差贡献(超过0.3甚至0.6)在PL和南昌市小(小于0.3甚至0.1)方差在其他领域的贡献。此外,昼夜循环的累积方差贡献和半日周期超过0.8在整个地区(没有显示)。这表明昼夜循环和半日周期控制GPS采集的昼夜变化PL及其附近,更具体地说,在PL和南昌市,两个周期发挥着重要作用(半日周期的贡献略多于的昼夜循环),而昼夜循环是在其他领域占主导地位。

4.3。振幅

它可以清楚地看到从图5(一个)谐波的振幅的空间分布与昼夜循环相当(图模拟方差的贡献4(一))。在远离PL(即领域。,PL and its coast) and Nanchang city, the amplitudes are about 0.9 mm, similar to that in Qinghai-Xizang Plateau [11),略小于美国(2]。重要的是,在PL和南昌城市,谐波的振幅与昼夜周期小于0.3毫米或0.2毫米。这进一步表明了谐波与昼夜循环相对较弱(强)在PL和南昌城市(其他地区)。不同的昼夜循环的谐波,谐波的振幅与半日周期分布相对均匀,从0.1毫米到0.3毫米,约0.25毫米/ PL及其周边地区。从数据的比较可以看出5(一个)5 (b)的振幅与昼夜和半日周期谐波PL和南昌市是相称的,而那些昼夜循环在其他领域显然是大。这是按照分布的方差谐波和昼夜半日周期(图4)。

4.4。阶段

6(一)(即显示分布的阶段。,the occurrence time of maximum value) of the harmonics with diurnal cycle. It can be seen that over the PL and its surrounding areas the harmonics with diurnal cycle peak from 1200 LST to 2100 LST (i.e., from midafternoon to evening). One exception is the Duchang site, where the maximum of the harmonics with diurnal cycle presents at 1000 LST (i.e., morning). Moreover, the harmonics with semidiurnal cycle usually peak at night (2300-0400 LST) (Figure6 (b))。在这里,时间小于0在图6 (b)代表2300 LST。重要的是,它可以看到图形式6 (b)半日周期PL和南昌(2300 - 0100 LST)比在其他领域早高峰(0100 - 0400 LST)。有人指出的第二周期半日谐波在该地区周围的山峰1100 - 1600 LST,早期在PL峰和南昌。

为了描述谐波的特性与昼夜循环和半日周期湖,城市和农村地区更明显,昼夜GPS采集异常和安装日半日谐波在都昌网站(这是最接近PL和可能代表湖),鄱阳湖网站(PL也接近,但网站之间的距离和湖之间只有大于都昌湖),南昌网站(它是在城市和城市)可能代表,和Fengxin网站(它由湖和城市影响较小,可能代表农村)如图7。事实上,其他网站远离PL和南昌市也可以更好地代表了农村,以及GPS采集的昼夜变化异常和安装日半日谐波有类似的功能(没有显示)。可以看出,安装日谐波和半日谐波可以一起代表GPS采集的昼夜变化异常(图7)。在鄱阳湖都昌(最接近湖两个网站)和南昌(城市),周日和半日谐波是等价的数据7(一)- - - - - -7 (c)),而昼夜周期中占主导地位的Fengxin(即。、农村)(图7 (d))。这是一致的(即方差分析的贡献。4.2节)。图7也显示,半日谐波超过湖(都昌和鄱阳湖)和城市(南昌)同源,具有类似阶段(峰值约为1000和2200 LST)和类似的振幅(约0.25毫米)。然而,昼夜谐波的阶段在湖和南昌是不同的;他们在不同时间到达峰值,大约1000 - 1800 LST(数字7(一)- - - - - -7 (c))。

5。讨论GPS采集的昼夜变化的原因

有许多过程可以导致大气水蒸气昼夜变化,包括地表蒸散、大气底层水分收敛,降水,大规模的垂直运动(2]。此外,低层水汽运输和潜热通量影响采集过程也很重要。指出,在行星边界层垂直混合(最低1 - 2公里)只影响水汽的垂直分布但不影响采集的价值(2]。

8(一个)描述了日平均温度的变化(从2015年到2018年平均)在PL(即在不同的高度。的网格(116.25°E, 29°N))在7基于ECMWF ERA5再分析数据。很明显,气温低于850 hPa(特别是低于925 hPa)增加日出(约0600 LST)后,峰值约1400 - 1800 LST,并减少日落(约1900 LST)后,底部在0300 - 0900 LST。低水平的高气温(包括表面附近)不仅提高了表面的蒸发蒸腾也扩大低层空气的饱和水蒸气含量,低云(水汽现象)的一部分转化为水蒸气。这有利于增加采集。相反,低空气温度低水平(包括表面附近)减少了土壤水分蒸发蒸腾损失总量和饱和水蒸气含量,降低采集。因此,低气温的日变化有利于增加(减少)1400 - 1800(0300 - 0900)期间采集LST。这是符合采集的昼夜变化Fengxin(影响较小的湖和城市)(图7 (d)),表明低气温的日变化(这实际上是由太阳辐射)是主要影响采集。事实上,振幅的差异在不同的站在图3 (b)和图5(一个)也可能是由不同的低气温日变化在不同的电台。PL和南昌,气温的日变化明显小于外,在PL和南昌(没有显示)。它指出,在图8(一个)轻微的增加(减少)的空气温度低于925 hPa约为0500 (1600)LST(即。,图中的虚线8(一个))可能引起潜在的PL的加热(冷却)。

近地表风速是重要的因素影响水蒸气运输(因为水汽主要位于低水平)和潜热通量(10 m风速)成正比。图8 (b)(箭头)描绘了昼夜变化的10 m风/ PL(即。的网格(116.25°E, 29°N)在ERA5再分析数据)。很明显,风的方向/ PL随着时间的推移,顺时针方向旋转的东风在0000 LST。早上(即。,0700-1200), the winds over PL convert to southerly wind, and the speed peaks at about 0900 LST (Figure8 (b))。风在PL转向北风在1500 - 1800 LST的速度峰值约为1700 LST然后转向的东风(图8 (b))。自从都昌(唯一地方GPS采集早上高峰)位于北岸的PL(图1),近地表空气在都昌主要来自早上PL(南方)。与此同时,大型风速度对PL 1000 LST可以增强水蒸气从底层水的泵通过增加潜热通量,然后增加了采集都昌由水蒸气运输。显然,大南方风PL 1000 LST是一个重要因素导致GPS采集于都昌将达到峰值,大约1000 LST。此外,图8 (b)也显示,10 m经向风/ PL明显比0800 - 1100年期间,在南昌LST(盛行南风)和1600 - 1900 LST(盛行北风)。事实上,这反映了水体的加速效果在上方的空气由于小湖的表面摩擦。近地表风的加速也可以有助于提高GPS采集在都昌在早上,因为它可以提高空气的收敛(水蒸气)PL的北岸。因此,GPS采集的峰值都昌在早上(约1000 LST)可能是风的昼夜变化引起的共同PL和湖风的加速效果。

气候变暖的背景下底层空气(这不仅能提高土壤水分蒸发蒸腾损失总量也扩大饱和水蒸气含量,有利于增加采集在下午(图8(一个)),采集应该增加。但为什么采集/ PL和数控减少(即。,why does the valley of semidiurnal cycle appear at afternoon) (Figure7)?为了解决这个问题,平均垂直运动(ω)的日变化在不同级别低于775 hPa / PL绘制在图9(一个)。可以看到,在1000 - 1900 LST,欧米茄在PL持续积极的最大1.2以上Pa−1在大约1400 LST,显示明显的向下运动。明显的下行运动有助于积累干燥的空气来自高水平,导致减少采集/ PL。它指出,time-height的变化意味着ω/南昌类似/ PL(没有显示)。这种行为可能是负责GPS采集的减少和半日谐波对PL和南昌在下午(图7(一)- - - - - -7 (c))。

为什么明显向下运动出现在PL和南昌在下午?其他地区远离PL和南昌市没有类似的行为在下午(没有显示)。它相关的温度影响PL和南昌市的城市条件?在下午(约1400 LST),在温暖的季节(夏季),土地温度PL显然比湖周围温度(18]。然后,land-lake温差大(比湖土地暖和)可以产生湖风与空气流动从湖附近的土地19,35]。这会导致下行运动在PL由于补偿表面附近的空气在高水平,甚至可能削弱穿越风暴(20.]。相比之下,在晚上,大型湖地区的温差(湖比土地暖和)可以产生与空气流入湖陆风从附近的土地。在PL陆风收敛的空气,导致上升运动在PL,甚至可能提高穿越风暴(36]。观察到的2 m的进化空气温差Fengxin(远离PL和南昌市)和都昌附近(PL)或鄱阳湖附近(PL)也显示站点附近的PL冷却器比网站远离PL(图9 (b)),进一步证实了PL作为冷源在白天。

9 (b)也显示,观察2 m Fengxin空气温度差异和南昌类似Fengxin和鄱阳湖之间。为什么他们是相似的吗?有两个原因影响城市的2 m空气温度。city-heat-island效应,可以在夏天温暖的城市在夜间(它类似于湖),导致大2 m气温南昌和Fengxin之间的区别。另一个是更多的凝结核(如气溶胶和尘埃)驻留在城市由于人类活动(37]。凝结核可以吸收和反射太阳辐射(白天),减少太阳辐射的表面(38]。这可以减少2 m在南昌白天气温,产生一个负南昌和Fengxin空气温度区别。事实上,2 m的演进南昌/都昌空气温度差异和其他农村网站远离南昌和PL(高国安、射杀、景德镇等)之间的类似于南昌/都昌和Fengxin(没有显示)。此外,徐et al。12,34和朱et al。39]表明,2 m的上海是小于空气温度在城市郊区在下午。PL的湖泊效应温度、city-effects温度还可以开车下降(上升)下午运动(凌晨),最后导致GPS采集的减少(增加)南昌(图7 (c))。

6。总结

每小时大气可沉淀的水蒸气从18(2015 - 2018年期间采集地面GPS站在鄱阳湖周边地区(PL),检索中国,由GAMIT软件由麻省理工学院开发的。每月平均GPS采集(即。,the PWV retrieved by GPS data) over PL show that the PWVs rapidly increase before June, while they sharply decrease after August, with the maximum (minimum) of 55 (15) mm at July (December). Besides, the changes of GPS PWVs during June-August are very slight, with the variation of less than 2 mm per month. The spatial distribution of the mean GPS PWVs during midsummer shows that, over PL (Duchang and Poyang, i.e., the two closest sites from PL) and Nanchang City (the capital of Jiangxi Province, located at about 30 km southwest of PL), the GPS PWVs are obviously larger than those over other areas. In order to study the diurnal variations of the GPS PWVs over PL and its surrounding areas, the 1 h-averaged data of GPS PWVs at different ground-based stations are converted into diurnal anomalies by removing the daily mean, and then the harmonic analysis method is employed to research the diurnal variation.

重大发现GPS采集的昼夜变化18地面GPS站。24小时周期的谐波(昼夜循环)/ PL(都昌和鄱阳湖)和南昌市50%(甚至小于50%)方差贡献,与振幅约0.2毫米,而在其他领域70%以上(甚至超过80%)方差贡献,与振幅约0.9毫米。此外,谐波与周边地区的24小时周期PL峰从下午到晚上(即。1200 - 2000 LST),除了都昌站北岸的PL,这山峰早上(即。1000 LST)。

与12 h谐波周期(半日周期)/ PL及其周边地区有相对统一的振幅约0.2毫米,但是他们的贡献subdaily方差明显不同。在PL(都昌和鄱阳湖)和南昌市,半日周期约占50%(甚至超过50%)的方差贡献和峰值约为0000 LST或1200 LST。然而,在其他领域,半日周期占据不到30%(甚至低于10%)。

每小时平均温度(ECMWF ERA5数据)显示,7 - 8月期间在不同高度PL日出后的空气温度低于850 hPa增加(约0600 LST),峰值约1400 - 1800 LST,减少日落(约1900 LST)后,和底部约0300 - 0900 LST。气温的日变化有助于PW的昼夜循环。然而,在PL和南昌城市,日变化影响的原因更为复杂。10米的峰值向南的风在PL 0900 LST修改采集的日变化在都昌网站PL的北岸,因为它增加了PL湿空气运输都昌。此外,加速度的PL上方的空气增加近地表空气的收敛于都昌大约0900 LST,也有利于增加采集。此外,冷却的PL和南昌市(凝结核吸收与反射太阳辐射)在下午可以诱导的向下运动,产生采集的减少。

本研究研究了采集的日变化在PL及其周边地区,结果表明采集的昼夜变化PL和南昌市相似,与半日周期(12 h周期)约占50%的方差的贡献。一些可能的原因影响采集昼夜变化的影响也进行了讨论。然而,进一步的分析(如定量诊断分析和数值模拟)需要在未来。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

本研究共同支持由中国国家自然科学基金(批准号41865003和41865003)和江西省科技部项目(批准号20171 bbg70004)。