嵌套网格空气质量预报模式系统的发展与应用 被引量：218

1

作者 王自发 谢付莹 +2 位作者 王喜全 安俊岭 朱江 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第5期778-790,共13页

主要综述中国科学院大气物理研究所自主开发的嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS,NestedAir Quality Prediction Modeling System)的历史发展与应用情况。模式发展伊始为欧拉污染物输送实用模型,利用其研究东亚硫氧化物的跨国输送问... 主要综述中国科学院大气物理研究所自主开发的嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS,NestedAir Quality Prediction Modeling System)的历史发展与应用情况。模式发展伊始为欧拉污染物输送实用模型,利用其研究东亚硫氧化物的跨国输送问题,得出中国对于周边国家的输送量不大的结论;在系统中嵌入适合东亚的起沙机制模块,用来模拟沙尘发生、输送及沉降等过程,估算亚洲大陆沙尘气溶胶对海洋地区的输送与沉降通量,为研究海洋生物地球化学循环提供基础数据;利用该系统研究沙尘及其土壤粒子对酸雨的中和作用,发现沙尘输送对东亚酸雨的分布影响很大;发展城市尺度高分辨率气象和空气质量预报技术,使模式水平分辨率达到500 m,并应用于台北高浓度臭氧和PM10的模拟;研究和集成区域及城市尺度大气污染预报理论和模拟技术,研制成目前的嵌套网格空气质量预报模式系统,以探讨不同尺度各种污染(如沙尘暴、城市光化学烟雾、酸雨、高浓度悬浮颗粒物等)的变化规律。在模式系统中初步建立资料同化模块,开展大气化学成分及沙尘输送模拟的资料同化研究。系统已经在北京、上海、深圳、郑州等城市环境监测中心实施空气质量的实时预报。未来,系统将集成到全球环境大气输送模式(GEATM),以实现从城市群到全球具有双向耦合功能的模式系统。 展开更多

关键词 空气质量模式 嵌套网格 大气环境 资料同化 输送

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南京气象学院简单空气质量数值预报模式系统研究

2

作者 李金义 银燕 陈万隆 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第33期16465-16469,共5页

建立了一个简单空气质量数值预报模式系统,该系统由中尺度数值预报模式(MM5)、Pielke中-β尺度气象模式和Euler大气平流—扩散模式以及Erisman干沉降模式组成。该模式系统具有资料获取容易、结构简单、使用方便、运行稳定等特点。应用... 建立了一个简单空气质量数值预报模式系统,该系统由中尺度数值预报模式(MM5)、Pielke中-β尺度气象模式和Euler大气平流—扩散模式以及Erisman干沉降模式组成。该模式系统具有资料获取容易、结构简单、使用方便、运行稳定等特点。应用该模式系统对南京、沈阳等城市的SO2浓度值进行了预报试验,结果表明,该模式系统能够较为准确地模拟城市范围内污染物的时空分布,可用于城市空气质量预报业务,现已在上海和南京的空气质量预报业务中得到应用。 展开更多

关键词 空气质量 数值预报模式系统 SO2浓度 预报业务

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北京奥运会期间NO_2浓度降低原因分析 被引量：10

3

作者 晏平仲 王喜全 +1 位作者 王自发 吴其重 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2010年第5期609-615,共7页

2002～2008年,北京市城区和近郊8月的NO2月均浓度大体呈现逐年下降趋势,其中前5年二者均以每年约10%的降幅下降,2008年发生显著下降,降幅达40%左右。利用嵌套网格空气质量模式系统(NAQPM/IAP),采用敏感性试验方法,评估了气象条件与污染... 2002～2008年,北京市城区和近郊8月的NO2月均浓度大体呈现逐年下降趋势,其中前5年二者均以每年约10%的降幅下降,2008年发生显著下降,降幅达40%左右。利用嵌套网格空气质量模式系统(NAQPM/IAP),采用敏感性试验方法,评估了气象条件与污染控制措施对北京奥运会期间大气NO2浓度降低的影响,评估不同污染控制措施对NO2浓度降低的作用。研究结果表明,污染控制措施是NO2浓度降低的主要影响因素,其中面源的污染控制措施对于NO2浓度降低的作用最明显。 展开更多

关键词 no2嵌套网格空气质量模式系统 污染控制措施 北京奥运会

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空气重污染应急措施对北京市PM_(2.5)的削减效果评估 被引量：25

4

作者 王凌慧 曾凡刚 +2 位作者 向伟玲 王自发 杨文夷 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2546-2553,共8页

利用嵌套网格空气质量模式系统（NAQPMS）模拟了2013年1月10～14日一次典型的大气严重污染过程,并利用同期气象和污染物浓度的小时观测数据验证了NAQPMS的模拟结果.敏感性试验结果表明,在重污染期间,当仅实施《北京市空气重污染应急预... 利用嵌套网格空气质量模式系统（NAQPMS）模拟了2013年1月10～14日一次典型的大气严重污染过程,并利用同期气象和污染物浓度的小时观测数据验证了NAQPMS的模拟结果.敏感性试验结果表明,在重污染期间,当仅实施《北京市空气重污染应急预案（试行）》一级预警中机动车单双号限行措施时,可削减北京PM2.5小时平均浓度4%～10%;当仅实施工业限产减排30%的措施时,可削减北京PM2.5小时平均浓度1%～6%;当同时实施机动车单双号限行和工业限产减排30%的措施时,可削减北京平均PM2.5小时平均浓度6%～12%,并且PM2.5小时浓度与削减率的变化趋势呈反相关,即该措施对污染较轻时段PM2.5浓度削减率高于污染峰值时段;若京津冀地区两市一省同时实施机动车单双号限行和工业限产减排30%的措施时,可削减重污染期间北京小时平均PM2.5浓度20%～35%,且污染严重的区域和时段削减效果更加显著,空气质量可提升一个等级.研究结果表明,当北京发生重污染时,仅靠北京本地限排限产并不能有效减轻PM2.5浓度,若要有效控制北京重污染,应根据污染物区域输送特征,京津冀地区实施大气污染联防联控。 展开更多

关键词 空气重污染 PM2.5 应急预案 削减效果 嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)

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多尺度城市边界层数值模式系统 被引量：30

5

作者 蒋维楣 王咏薇 +4 位作者 刘罡 刘红年 周荣卫 欧阳琰 王学远 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期221-237,共17页

人为活动影响天气气候变化是当前大气科学研究的热点问题.随着城市发展,人为活动的加剧,城市非均匀下垫面大气边界层的数值研究面临更多的挑战.研究工作着眼于引入更完善的城市大气边界层物理过程,进一步发展完善南京大学的多尺度数值... 人为活动影响天气气候变化是当前大气科学研究的热点问题.随着城市发展,人为活动的加剧,城市非均匀下垫面大气边界层的数值研究面临更多的挑战.研究工作着眼于引入更完善的城市大气边界层物理过程,进一步发展完善南京大学的多尺度数值模式系统,以提高模式系统的模拟性能.主要研究内容包括:1)城市尺度模式中人为热及建筑物拖曳参数参数化方案的完善;2)基于参数化方案完善以及精细地理信息、地表特征参数支持下提高了城市尺度数值模式的分辨率;3)完成不同尺度边界层模式单向向下嵌套及各边界层模式与空气质量模式的单向嵌套;等等,从而建立物理机制更合理,计算过程更完善的多尺度城市边界层数值模拟系统,为天气气候研究,城市环境保护,城市发展规划以及国家安全防御等工作服务. 展开更多

关键词 大气边界层 城市效应参数化 空气质量模拟 高分辨嵌套数值模式系统

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Wave Watch的操作系统移植及其与SWAN嵌套接口的改进 被引量：15

6

作者 高山 丁平兴 朱首贤 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期228-237,共10页

为使WaveWatch和SWAN两种海浪预报模式能够有效地嵌套运行,将WaveWatch模式从UNIX移植到Windows系统下运行,同时对SWAN模式与WaveWatch模式的嵌套接口格点座标读取精度进行修改,使其能够应用于不规则边界的曲线网格和小间距规则网格的嵌... 为使WaveWatch和SWAN两种海浪预报模式能够有效地嵌套运行,将WaveWatch模式从UNIX移植到Windows系统下运行,同时对SWAN模式与WaveWatch模式的嵌套接口格点座标读取精度进行修改,使其能够应用于不规则边界的曲线网格和小间距规则网格的嵌套;作为检验个例,使用WaveWatchIII与SWAN模式多重嵌套的方法在Windows系统下对长江口海浪场进行数值模拟实验,得到了理想的模拟结果。 展开更多

关键词 WAVEWATCH SWAN 海浪模式 操作系统移植 网格嵌套

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河南省一次PM_(2.5)污染过程区域性影响数值模拟 被引量：14

7

作者 郑海涛 刘建国 +4 位作者 李杰 王媛林 晏平仲 朱莉莉 王自发 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第5期617-626,共10页

为了研究区域输送对河南省PM_(2.5)重污染的影响,利用中国科学院大气物理研究所自主研发的NAQPMS(嵌套网格空气质量预报)模式模拟了河南省2014年1月12─19日的一次污染事件.污染期间,河南省所有城市ρ(PM_(2.5))小时均值最大值均超过250... 为了研究区域输送对河南省PM_(2.5)重污染的影响,利用中国科学院大气物理研究所自主研发的NAQPMS(嵌套网格空气质量预报)模式模拟了河南省2014年1月12─19日的一次污染事件.污染期间,河南省所有城市ρ(PM_(2.5))小时均值最大值均超过250μg/m3,达到了严重污染水平.利用基于NAQPMS的污染源来源追踪方法评估了本地排放和区域输送的影响.结果表明:研究期间,本地排放和区域输送对河南省ρ(PM_(2.5))的平均贡献率分别达到了50.6%和49.4%.在区域输送方面,安徽省对河南省ρ(PM_(2.5))的贡献率(10.0%)最高,山西省(9.2%)、陕西省(8.5%)次之,河北省(仅2.1%)最低.分地区来看,河南省中部地区以本省累积(贡献率为61.4%,下同)为主,东部地区以安徽省(30.4%)输送为主,南部地区以本省累积(45.1%)、湖北省(14.1%)及安徽省(13.7%)输送为主,西部地区以陕西省(35.4%)输送为主,北部地区则主要以本省累积(58.1%)及山西省(20.7%)输送为主.研究表明,尽管河南省各地区同时出现高污染,但其来源不同,有必要采取区域联防联控措施. 展开更多

关键词 嵌套网格空气质量预报模式 区域性影响 PM2.5 数值模拟 河南省

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东亚边界层臭氧时空分布的数值模拟研究 被引量：12

8

作者 杨文夷 李杰 +4 位作者 陈焕盛 王自发 胡波 宋涛 李健军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1633-1641,共9页

利用嵌套网格空气质量预报模式系统（NAQPMS）对2010年东亚地区边界层臭氧（O3）的时空分布进行了数值模拟,并评估了东亚边界层光化学反应的活性.结果表明,NAQPMS 模式与观测结果较为一致,站点观测与模拟的日均值（月均值）相关系数达到... 利用嵌套网格空气质量预报模式系统（NAQPMS）对2010年东亚地区边界层臭氧（O3）的时空分布进行了数值模拟,并评估了东亚边界层光化学反应的活性.结果表明,NAQPMS 模式与观测结果较为一致,站点观测与模拟的日均值（月均值）相关系数达到0.56-0.91,模式能合理再现东亚地区地面O3的时空分布特征.东亚地区冬季边界层O3低值区出现在中国东部；春季O3浓度增加,西北太平洋沿岸地区O3浓度达60μL/m^3左右；夏季东亚中纬度35°N附近大陆地区O3由于强烈的光化学反应呈现出一浓度高值带,浓度达60μL/m^3以上；秋季东亚大部分地区O3浓度维持在40-45μL/m^3左右.夏季中国京津冀和长江三角洲部分地区光化学净生成率已超过30×10^-9/d. 展开更多

关键词 嵌套网格空气质量模式 臭氧 数值模拟

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东亚春季边界层臭氧的数值模拟研究 被引量：13

9

作者 李杰 吴其重 +2 位作者 高超 王喜全 王自发 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-6,共6页

利用嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)对2004年4月东亚边界层(距地面2km以下)臭氧进行了数值模拟,并评估了东亚边界层光化学反应的活性.结果表明:东亚春季臭氧呈带状分布,其高值区〔φ(O3)>55×10-9〕主要集中在30°N～40&#... 利用嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)对2004年4月东亚边界层(距地面2km以下)臭氧进行了数值模拟,并评估了东亚边界层光化学反应的活性.结果表明:东亚春季臭氧呈带状分布,其高值区〔φ(O3)>55×10-9〕主要集中在30°N～40°N.受东亚季风气候控制,沿蒙古、中国东北以及日本一线有一强臭氧输送通道,输送通量达3×10-5mol/(m2.s).通过计算边界层O3光化学净生成率可知,光化学影响主要集中在高污染源排放地区,其与水平输送对臭氧影响的分布具有负相关性,说明光化学生成的O3可被输送至下风地区,而不仅限于局地. 展开更多

关键词 边界层臭氧 嵌套网格空气质量模式系统 臭氧水平输送通道 光化学净生成率

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兰州城区冬季大气污染物日变化的数值模拟 被引量：10

10

作者 谢学军 李杰 王自发 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2010年第5期695-703,共9页

应用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),模拟研究了兰州市2006年12月大气污染的日变化特征及其影响因素。在复杂地形条件下,兰州城区冬季大气污染日变化呈现白天高、夜晚低、峰值在中午的特点,NAQPMS较为合理地再现了这一特征。分... 应用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),模拟研究了兰州市2006年12月大气污染的日变化特征及其影响因素。在复杂地形条件下,兰州城区冬季大气污染日变化呈现白天高、夜晚低、峰值在中午的特点,NAQPMS较为合理地再现了这一特征。分析表明,在兰州冬季低风速的情况下,逆温出现频次的日变化特征与污染的日变化特征保持一致,说明逆温在冬季大气污染日变化中的作用显著。 展开更多

关键词 嵌套网格空气质量预报模式系统 兰州 日变化 逆温层

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武汉市大气污染变化趋势预测 被引量：6

11

作者 邱培培 唐晓 +2 位作者 卢苗苗 黄宇 周君蕊 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第5期571-578,共8页

以2014年武汉市大气污染源排放清单为基准,结合《武汉市城市空气质量达标规划(2013—2027年)》研究工作,预测了其实施后在控制"两高"行业新增产能、污染源综合治理、淘汰落后产能、控制机动车保有量等方面对武汉市SO_2、NO_x... 以2014年武汉市大气污染源排放清单为基准,结合《武汉市城市空气质量达标规划(2013—2027年)》研究工作,预测了其实施后在控制"两高"行业新增产能、污染源综合治理、淘汰落后产能、控制机动车保有量等方面对武汉市SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)的减排量.利用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),模拟分析了《达标规划》大气污染治理重点工程实施的空气质量改善效果.结果表明:《达标规划》实施后,2020年武汉市SO2、NO_2、PM_(10)和PM_(2.5)排放量将分别比2014年削减22%～66%、6%～37%、14%～40%和17%～46%;武汉市空气质量有所改善,但NO_2和颗粒物年均浓度仍不能达到环境空气质量二级标准. 展开更多

关键词 武汉 预测 嵌套网格空气质量预报模型系统 空气质量

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