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基于WRF–CMAQ的晋城市PM_(2.5)与O_(3)复合污染协同控制 被引量:2
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作者 李晨 张芝娟 +1 位作者 陈曦 叶翠平 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期6569-6577,共9页
利用WRF-CMAQ模式对晋城市一次复合污染事件进行了模拟和源解析.通过设计49组不同比例的VOCs和NO_(x)减排情景,并结合EKMA曲线评估其前体物的科学减排比例.结果显示工业源和交通源是晋城市VOCs和NO_(x)的主要来源.O_(3)污染主要由NO_(x... 利用WRF-CMAQ模式对晋城市一次复合污染事件进行了模拟和源解析.通过设计49组不同比例的VOCs和NO_(x)减排情景,并结合EKMA曲线评估其前体物的科学减排比例.结果显示工业源和交通源是晋城市VOCs和NO_(x)的主要来源.O_(3)污染主要由NO_(x)控制,而PM_(2.5)污染则主要由VOCs控制.不考虑极端减排情景,仅针对O_(3)污染时,最佳的VOCs/NO_(x)减排比例为1:2;仅针对PM_(2.5)污染时,最佳减排比例为2:1.综合考虑PM_(2.5)和O_(3)的协同治理时,最佳前体物VOCs/NO_(x)减排比为2:1. 展开更多
关键词 PM_(2.5) O_(3) 协同控制 wrf-cmaq EKMA曲线
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基于WRF-CMAQ模式的非线性预报模型研究 被引量:5
2
作者 钤伟妙 陈静 +2 位作者 韩军彩 程兴宏 王晓敏 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期106-114,共9页
文章基于WRF-CMAQ空气质量数值预报系统,对石家庄地区未来3 d逐小时SO_2、NO_2、CO、O_3、PM_(10)和PM_(2.5)6种污染物浓度进行预报,选取2014年5-11月市区7个国控点的监测数据对模式预报能力进行评估检验。结果表明,CMAQ模式预报系统对C... 文章基于WRF-CMAQ空气质量数值预报系统,对石家庄地区未来3 d逐小时SO_2、NO_2、CO、O_3、PM_(10)和PM_(2.5)6种污染物浓度进行预报,选取2014年5-11月市区7个国控点的监测数据对模式预报能力进行评估检验。结果表明,CMAQ模式预报系统对CO的日均浓度预报准确率较高,而对其他污染物浓度的预报均有不同程度高估,其中PM10的预报效果相对较好,对SO_2、NO_2和PM_(2.5)这3种污染物浓度的预报值均明显大于观测值,O_3的预报效果最差。这与石家庄市排放源清单的不确定性及污染物日浓度变化幅度较大有关。为提高模式预报的准确性,采用非线性自适应偏最小二乘回归滚动法建立订正模型对逐小时污染物浓度预报值进行订正,结果明显改善了CMAQ模式预报值,对县市级的精细化预报有一定指导意义。订正结果对首要污染物PM_(10)和PM_(2.5)浓度的日变化特征表征较好,日变化曲线及波峰波谷值与观测结果基本一致,订正后的污染物浓度能反映出其在石家庄的区域分布特征,有利于预报分析不同天气背景下污染物的空间分布特征及输送变化过程。 展开更多
关键词 wrf-cmaq模式 石家庄 污染物浓度 非线性自适应偏最小二乘回归滚动法
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基于极端随机树方法的WRF-CMAQ-MOS模型研究 被引量:8
3
作者 黄丛吾 陈报章 +1 位作者 马超群 王体健 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期779-789,共11页
随着城市化、工业化的快速发展,空气污染已经成为了公众最关注的问题之一。为了提高空气质量预报的准确度,以多尺度空气质量模型(Community Multi-Scale Air Quality,CMAQ)为工具,结合中尺度WRF(Weather Research and Forecast Model)... 随着城市化、工业化的快速发展,空气污染已经成为了公众最关注的问题之一。为了提高空气质量预报的准确度,以多尺度空气质量模型(Community Multi-Scale Air Quality,CMAQ)为工具,结合中尺度WRF(Weather Research and Forecast Model)气象预报数据、气象观测数据、污染物浓度观测数据,基于极端随机树方法建立了WRF-CMAQ-MOS(Weather Research and Forecast Model-Community Multi-Scale Air Quality-Model Output Statistics)统计修正模型。结果表明,结合WRF气象预报的CMAQ-MOS方法明显修正了由于模型非客观性产生的模式预报偏差,提高了预报效果。使用线性回归方法不能获得较好的优化效果,选取极端随机树方法和梯度提升回归树方法对模型进行改进和比较,发现极端随机树方法对结合WRF气象要素的CMAQ-MOS模型有较大的提升。针对徐州地区空气质量预报,进一步使用基于极端随机树方法的WRF-CMAQ-MOS模型对2016年1、2、3月的空气质量指数(AQI)及PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2、O_3、CO六种污染物优化试验进行验证,发现优化效果最为明显的两种污染物分别是NO_2及O_3,2016年1、2、3月整体相关系数NO_2由0.35升至0.63,O_3由0.39升至0.79,均方根误差NO_2由0.0346减至0.0243 mg/m^3,O_3由0.0447减至0.0367 mg/m^3。文中发展的WRFCMAQ-MOS统计修正模型可以有效提升预报精度,在空气质量预报中具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 多尺度空气质量模型(cmaq) wrf 极端随机树 cmaq-MOS模型
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WRF模型驱动的网格新安江模型及其应用 被引量:1
4
作者 龚俊超 姚成 孙明坤 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第4期24-33,共10页
为提升输入网格新安江模型的降雨和蒸发数据的时空分布准确度,完善水文循环过程,并为进一步实现WRF模型与网格新安江模型的耦合提供基础,构建了由WRF驱动的网格新安江模型。首先,采用逐步订正法将WRF预报降雨与雨量站降雨融合来获取WRF... 为提升输入网格新安江模型的降雨和蒸发数据的时空分布准确度,完善水文循环过程,并为进一步实现WRF模型与网格新安江模型的耦合提供基础,构建了由WRF驱动的网格新安江模型。首先,采用逐步订正法将WRF预报降雨与雨量站降雨融合来获取WRF融合降雨;然后将WRF预报气象数据输入网格新安江模型中并采用彭曼公式计算单元网格小时蒸发能力;最后由WRF融合降雨和彭曼公式蒸发能力驱动网格新安江模型在湿润的屯溪流域进行洪水模拟预报。结果表明:①WRF融合降雨具有较高精度且具有精细空间分布。相较于WRF预报降雨,WRF融合降雨与实测降雨的相关性(RR≥0.99)和拟合度(NSE≥0.98)更高,雨峰误差(-8.1%~3.5%)和雨量误差(-2.0%~6.7%)均明显减小。在空间分布上,WRF融合降雨具有比站点插值降雨更复杂的空间信息,信息熵(SE)显著增加(30.4%~48.2%),并包含了WRF降雨和站点插值降雨的降雨中心。②彭曼公式蒸发能力不仅呈现出逐小时变化规律,且与降雨过程密切相关。在空间分布上,彭曼公式蒸发能力与海拔密切相关,在中高程地区最大,低高程地区次之,而在高程较高地区最小。③WRF驱动的网格新安江模型具有较大的洪水预报潜力。相较于使用WRF预报降雨驱动网格新安江模型,由WRF融合降雨和彭曼公式蒸发能力驱动的网格新安江模型在屯溪流域的洪水预报精度明显提高,预报洪水的NSE均在0.90以上,洪量、洪峰和峰现时间合格率均达到100%。 展开更多
关键词 wrf模型 网格新安江模型 逐步订正法 彭曼公式 洪水预报
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基于WRF模式的CFD与LSTM技术对低空风切变数值模拟研究 被引量:1
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作者 董泽新 吴硕岩 +5 位作者 叶芳 陈丽晶 李毅 孙辰博 徐峰 刘磊 《高原气象》 北大核心 2025年第2期546-562,共17页
为提升低空风切变预报精度,本文综合运用欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料[European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF)fifth-generation reanalysis data,ERA5]和美国国家环境预报中心(National Centers for Envi... 为提升低空风切变预报精度,本文综合运用欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料[European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF)fifth-generation reanalysis data,ERA5]和美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)的FNL全球再分析资料(Final Operational Global Analysis)、先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型以及兰州中川机场的实况观测资料,采用中尺度数值天气预报模式(Weather Research and Forecasting Model,WRF)、WRF结合计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法、长短期神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)方法,对2021年4月15-16日兰州中川机场的两次风切变过程进行模拟分析。结果表明:(1)在小于1 km的网格中使用大涡模拟,WRF模式在单个站点风速模拟任务中表现更好,但在近地面水平风场风速模拟效果上,不如WRF模式结合计算流体力学模型方案;(2)对于飞机降落过程中遭遇的两次低空风切变的模拟,WRF-LES和WRF-CFD两种模式都可以模拟出第一次低空风切变,而第二次受传入模式的WRF风速数据值较小的影响,两种模式风速差都没有达到阈值,需要在后续工作中进一步验证;(3)低风速条件(6 m·s^(-1))下,基于LSTM的单变量风速预测模型平均绝对误差基本维持在0.59 m·s^(-1),能较好地把握不同地形与环流背景条件下风速变化的非线性关系,虽然受到WRF误差和观测要素不全的限制,多变量风速预测能在保证平均绝对百分比误差小于6.60%的情况下,以更高的计算效率和泛化能力实现风速预测。本文不仅验证了WRF-CFD和WRF-LES耦合方案在风场和低空风切变预报中的差异,还探讨了基于LSTM的风速预测的可行性和准确性,期望为提高风场模拟精度,缩短精细风场模拟时间提供新的视角和方法。 展开更多
关键词 低空风切变 计算流体力学模型(CFD) wrf模式 大涡模拟 长短期记忆网络
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基于WRF-SMOKE-CMAQ模型的济南市清洁取暖改造环境效益评估 被引量:2
6
作者 张怀成 白浩强 +5 位作者 许宏宇 孙晓艳 夏志勇 陈妍君 王兆军 张桂芹 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1169-1175,共7页
为评估济南市清洁取暖改造后的环境效益,以2018年为基准年,采用WRF-SMOKE-CMAQ模型模拟计算了2019—2021年济南市冬季清洁取暖改造后各项污染物改善率,并分析了不同污染时段和不同气象条件下污染物的改善率。结果表明:济南市清洁取暖改... 为评估济南市清洁取暖改造后的环境效益,以2018年为基准年,采用WRF-SMOKE-CMAQ模型模拟计算了2019—2021年济南市冬季清洁取暖改造后各项污染物改善率,并分析了不同污染时段和不同气象条件下污染物的改善率。结果表明:济南市清洁取暖改造后各污染物浓度均有不同程度的改善,其中CO、SO_(2)和细颗粒物(PM_(2.5))基准年改善率(模拟的污染物浓度相对于基准年同时段的改善率)较大,主要与散煤燃烧CO、SO_(2)和PM_(2.5)的排放因子较大有关,2020年年均改善率(模拟的污染物浓度相对于去年同时段的改善率)最大,主要与污染物的减排量最多有关;各污染物改善呈现出明显的区域差异,清洁取暖改造户数较多的区县污染物年均改善率较高;各污染物在空气严重污染时段基准年改善率均最大,重度污染时段次之,并且在不利气象条件时基准年改善率也最大,说明清洁取暖改造对冬季不利气象条件造成的高污染物浓度起到明显的削峰作用,可为济南市空气质量持续改善提供有力保障。 展开更多
关键词 wrf-SMOKE-cmaq模型 清洁取暖 环境效益评估 改善率
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MM5/WRF气象场模拟差异对CMAQ空气质量预报效果的影响 被引量:34
7
作者 程兴宏 徐祥德 +1 位作者 丁国安 李德平 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1411-1419,共9页
评估了为公共多尺度空气质量模式(CMAQ)提供气象输入场的第五代NCAR/Penn State中尺度(MM5)模式与天气研究和预报(WRF)模式模拟的多种气象要素的准确性;比较了2个模式提供的气象场对华北地区SO2和NO2源同化反演效果及其质量浓度预报的差... 评估了为公共多尺度空气质量模式(CMAQ)提供气象输入场的第五代NCAR/Penn State中尺度(MM5)模式与天气研究和预报(WRF)模式模拟的多种气象要素的准确性;比较了2个模式提供的气象场对华北地区SO2和NO2源同化反演效果及其质量浓度预报的差异;分析了相对湿度和边界层高的变化对ρ(SO2),ρ(NO2)预报的影响及其物理机制.结果表明:WRF模式模拟的各气象要素准确性优于MM5模式,其中MM5模式对相对湿度和边界层高度的模拟值与实测值的偏差较明显,而WRF模式的模拟值与实测值较接近;相对湿度和边界层高度参数是影响CMAQ空气质量预报的关键气象要素,这2个参数的变化对ρ(SO2)和ρ(NO2)的预报有显著影响,因此,对2个参数的改进可显著减小预报误差;ρ(SO2)模拟误差减小的主要原因是垂直输送和质量调整过程对ρ(SO2)的贡献减小;而ρ(NO2)模拟误差减小的主要原因是化学反应过程对ρ(NO2)的贡献明显减小. 展开更多
关键词 MM5/wrf气象场 cmaq源同化模型 ρ(SO2)和ρ(NO2)预报 影响差异 积分过程率分析
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WRF湖泊模型对青藏高原纳木错湖的适用性研究 被引量:15
8
作者 方楠 阳坤 +3 位作者 拉珠 陈莹莹 王君波 朱立平 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第3期610-618,共9页
WRF模式是目前应用最广泛的区域天气模式之一,在其最近的版本里耦合了一维湖泊模型,用于模拟陆面大型水体与底层大气的相互作用。本研究利用中国高时空分辨率气象驱动数据在西藏大湖之一的纳木错对该湖泊模型作离线模拟,并利用MODIS卫... WRF模式是目前应用最广泛的区域天气模式之一,在其最近的版本里耦合了一维湖泊模型,用于模拟陆面大型水体与底层大气的相互作用。本研究利用中国高时空分辨率气象驱动数据在西藏大湖之一的纳木错对该湖泊模型作离线模拟,并利用MODIS卫星数据、湖温观测数据和湖面能量平衡评估了模型在青藏高原纳木错湖的适用性。结果表明:WRF中的湖泊模型方案并不适用于纳木错,其原因是在模拟深湖时,模型中垂向混合能力不足,导致大量能量堆积在湖水浅层,湖温廓线和湖表能量平衡存在较大误差。通过加大湖体内部的湍流混合能力,模型对湖水未冻结期的湖温和湖表能量平衡的模拟有很大改进。 展开更多
关键词 纳木错 wrf模式 湖泊模型 湍流扩散系数 垂向混合
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基于CMAQ空气质量模型研究机动车对济南市空气质量的影响 被引量:16
9
作者 周成 李少洛 +3 位作者 孙友敏 张桂芹 李思逺 朱丽 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2031-2039,共9页
为研究济南市机动车排气对城市区域空气质量的影响,利用环境空气质量监测站点(简称“1号站点”)和路边机动车尾气监测站点(简称“2号站点”)的在线数据,以及基于4种模拟情景的CMAQ空气质量模型预测数据,研究了济南市城市区域大气污染物... 为研究济南市机动车排气对城市区域空气质量的影响,利用环境空气质量监测站点(简称“1号站点”)和路边机动车尾气监测站点(简称“2号站点”)的在线数据,以及基于4种模拟情景的CMAQ空气质量模型预测数据,研究了济南市城市区域大气污染物质量浓度变化规律及不同机动车车型对6种常规大气污染物的贡献.结果表明:①在采暖季,1号站点ρ(PM 2.5)、ρ(PM 10)、ρ(NO 2)、ρ(CO)、ρ(O 3)和ρ(SO 2)月均值分别为435μg m^3、702μg m^3、84.2μg m^3、6.8 mg m^3、4.5μg m^3和92μg m^3.②2015年12月24日(灰霾天),1号站点ρ(CO)、ρ(PM 2.5)和ρ(PM 10)均明显升高,ρ(SO 2)、ρ(O 3)和ρ(NO 2)均变化不明显.2个监测站点中ρ(NO 2)和ρ(PM 10)均呈双峰趋势,2个峰值出现的时间与上、下班高峰期基本一致.除ρ(O 3)和ρ(SO 2)达GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准外,其他污染物均超过GB 3095—2012二级标准限值,采暖季大气污染特征为颗粒物型污染.③机动车对研究区域NO 2和PM 10贡献率较大,其中,小型车对CO、NO 2、PM 10和PM 2.5贡献率最大,其贡献率分别为85.7%、50.1%、53.4%和52.8%.机动车排放源能降低空气中ρ(O 3),其总贡献率为-25.5%,其中大型车、中型车、小型车对O 3的贡献率分别为-8.8%、-2.7%和-8.9%.灰霾天下不同机动车车型对空气中污染物质量浓度的总贡献率均比采暖季大.研究显示,济南市采暖季大气污染特征为颗粒物型污染,机动车排放源对空气中NO 2和PM 2.5有较大贡献. 展开更多
关键词 区域空气质量 cmaq空气质量模型 机动车排气 大气污染物 贡献率
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基于WRF模型与气溶胶光学厚度的PM_(2.5)近地面浓度卫星反演 被引量:10
10
作者 薛文博 武卫玲 +3 位作者 许艳玲 易爱华 任阵海 王金南 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第12期1751-1758,共8页
为了反演高分辨率的PM_(2.5)近地面浓度,利用WRF(中尺度气象模型)模拟的大气相对湿度、风速、边界层高度等气象因子对AOD(气溶胶光学厚度)分别进行订正,以逐步提高AOD与近地面ρ(PM_(2.5))间的相关性;分析不同反演模型的统计学特征,优... 为了反演高分辨率的PM_(2.5)近地面浓度,利用WRF(中尺度气象模型)模拟的大气相对湿度、风速、边界层高度等气象因子对AOD(气溶胶光学厚度)分别进行订正,以逐步提高AOD与近地面ρ(PM_(2.5))间的相关性;分析不同反演模型的统计学特征,优选反演模型,并利用最优模型反演中国中东部地区2014年年均ρ(PM_(2.5))的空间分布特征.结果表明:AOD经相对湿度订正后,其与近地面ρ(PM_(2.5))的相关性显著提高,相关系数达到0.77;同时引入相对湿度、风速2个气象因子,AOD与近地面ρ(PM_(2.5))的相关系数升至0.79(n=145,P<0.01);同时引入相对湿度、风速和边界层高度3个气象因子,AOD与近地面ρ(PM_(2.5))的相关系数进一步升至0.80(n=145,P<0.01).模型反演表明,研究区域内ρ(PM_(2.5))年均值大于35μg/m3的面积高达334.49×104km2,占研究区域面积的83.2%,并且高污染地区与人口密度高度重合.分析表明,北京、天津、河北、山东及河南等典型重污染省、直辖市分别有96.30%、100%、78.16%、98.86%、100%面积的ρ(PM_(2.5))超标,分别约有99.97%、100%、96.41%、98.88%、100%人口生活在空气质量超标地区. 展开更多
关键词 卫星反演 wrf(中尺度气象模型) AOD(气溶胶兴学厚度) PM2.5
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基于WRF模型的澎溪河流域非点源污染预测 被引量:6
11
作者 张万顺 卜思凡 +3 位作者 彭虹 夏函 朱磊 刘馨 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期160-167,共8页
为精准揭示三峡库区澎溪河流域非点源污染的空间异质性特征,基于WRF模型,构建了反映流域3 km×3 km精细格点降水的流域非点源污染模拟预测模型,对澎溪河流域非点源负荷进行模拟预测。结果表明:与由澎溪河流域6个气象站点2009—2012... 为精准揭示三峡库区澎溪河流域非点源污染的空间异质性特征,基于WRF模型,构建了反映流域3 km×3 km精细格点降水的流域非点源污染模拟预测模型,对澎溪河流域非点源负荷进行模拟预测。结果表明:与由澎溪河流域6个气象站点2009—2012年观测降水资料得到的径流模拟结果相比,基于WRF模型输出降水的径流模拟精度提高了27%,总磷质量浓度模拟精度提高了31%,总氮质量浓度模拟精度提高了36%;采用WRF模型输出降水模拟的年径流量范围为35.28亿~54.04亿m^(3),总磷负荷均值为1 151.35 t/a,总氮负荷均值为11 759.72 t/a;澎溪河流域总磷、总氮非点源负荷较高的子流域单元多呈集聚状分布在河流水系附近,空间异质性明显。 展开更多
关键词 wrf模型 非点源污染 空间异质性 降水模拟 径流模拟 澎溪河流域
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基于WRF-CMAQ对江苏省2014年冬半年霾日的模拟与评估 被引量:5
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作者 陈欣昊 王咏薇 +4 位作者 任侠 王恪非 刘诚 黄建平 张园园 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期961-976,共16页
评估了WRF/CMAQ数值模式对2014年10月—2015年3月江苏省冬半年霾日的模拟准确性,并探讨了导致霾日预报不准确的可能原因.研究表明:(1)WRF/CMAQ模型中霾日预报基准量相对湿度、PM2.5的模拟趋势与观测比较吻合.大气能见度模拟值与观测... 评估了WRF/CMAQ数值模式对2014年10月—2015年3月江苏省冬半年霾日的模拟准确性,并探讨了导致霾日预报不准确的可能原因.研究表明:(1)WRF/CMAQ模型中霾日预报基准量相对湿度、PM2.5的模拟趋势与观测比较吻合.大气能见度模拟值与观测值的平均值误差为2~5km.临海及近海城市大气能见度模拟值普遍大于观测值,均方根误差超过10km以上.(2)能见度模拟较好的城市(南京、镇江、常州、苏州、扬州),观测霾日与模拟霾日之间误差小于10d,东边沿海城市盐城、南通、连云港等能见度模拟存在较大峰值的城市模拟最差误差超过10km以上,模拟出的霾日数远小于观测到的霾日数,误差超过20d.(3)对能见度预报可能造成偏差的原因进行了初步探讨,EC在PM2.5中所占比份模拟偏小、水溶性离子等模拟值被低估等造成气溶胶消光系数偏小以及部分地区相对湿度模拟值偏低,风速模拟偏大,都使得能见度模拟值偏大. 展开更多
关键词 wrf/cmaq模式 霾日 能见度 气溶胶
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基于WRF-CMAQ评估秸秆禁烧对区域空气质量的影响 被引量:14
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作者 杜亚彬 赵红梅 +1 位作者 张学磊 修艾军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期5578-5588,共11页
基于本地化的秸秆露天焚烧主要大气污染物排放清单,采用空气质量模式WRF-CMAQ,定量评估秸秆禁烧管控对东北地区空气质量的影响.结果显示,2013~2020年东北地区秸秆露天焚烧污染物排放总量整体呈现先增加再降低的趋势,每年的秸秆焚烧集中... 基于本地化的秸秆露天焚烧主要大气污染物排放清单,采用空气质量模式WRF-CMAQ,定量评估秸秆禁烧管控对东北地区空气质量的影响.结果显示,2013~2020年东北地区秸秆露天焚烧污染物排放总量整体呈现先增加再降低的趋势,每年的秸秆焚烧集中期为春耕前(3月和4月)和秋收后(10月和11月).2017年秸秆焚烧集中期内,秸秆露天焚烧对东北三省的CO和PM_(2.5)浓度的贡献率分别为24.01%和39.98%,农作秸秆露天焚烧是造成东北地区空气质量下降的重要因素;相同气象条件下,2019年秸秆焚烧集中期,秸秆焚烧对东北三省大气中CO和PM_(2.5)浓度的贡献率较2017年同期分别下降了9.58%和13.95%,表明2019年的秸秆禁烧政策有效改善了东北地区的空气质量.同时,若东北三省均实施吉林省2019年的秸秆禁烧管控政策,则东北地区的空气质量将会进一步改善.本研究结果可为区域大气污染联防联控政策的制定提供科技支撑. 展开更多
关键词 秸秆禁烧管控 wrf-cmaq 空气质量 生物质燃烧 排放清单
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基于CMAQ/ISAM空气质量模型的北京市夏季臭氧来源解析研究 被引量:21
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作者 张树宪 李洋 +3 位作者 张众志 杜晓惠 徐双喜 孟凡 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1183-1192,共10页
为了解北京市夏季臭氧(O_(3))污染的特征与来源,采用区域空气质量模型(CMAQ)的综合源解析功能(ISAM)对北京市2019年6月不同区域的近地面O_(3)浓度及其来源贡献进行了数值模拟计算,量化了北京市、天津市、河北省、京津冀以外省份以及全... 为了解北京市夏季臭氧(O_(3))污染的特征与来源,采用区域空气质量模型(CMAQ)的综合源解析功能(ISAM)对北京市2019年6月不同区域的近地面O_(3)浓度及其来源贡献进行了数值模拟计算,量化了北京市、天津市、河北省、京津冀以外省份以及全球背景共14类NO_(x)和VOCs排放源对北京市不同区域O_(3)污染的贡献.结果表明:①北京市不同地区O_(3)及其前体物来源存在显著差异,城区及近郊区NO_(x)和VOCs均主要来自于北京市本地排放,本地源排放对城区及近郊区的NO_(x)贡献(39.7%~46.4%)显著大于对远郊区的贡献(19.9%~38.8%),本地源排放对城区及近郊区的VOCs贡献(51.1%~75.8%)大于对远郊区的贡献(19.5%~39.6%).②远郊区NO_(x)和VOCs浓度更易受非本地排放的输送影响.③O_(3)主要来源于包括模拟区域外以及全球背景的边界传输贡献,边界传输对北京市不同受体区域的贡献均大于52.6%.④北京市本地源排放对城区及近郊区O_(3)的贡献(6.8%~18.3%)大于对远郊区的贡献(2.4%~7.6%),京津冀以外源区的排放对北京市远郊区的贡献(5.2%~6.4%)大于对城区及近郊区的贡献(2.7%~4.4%),说明本地排放对远郊区影响相对较小,远郊区O_(3)浓度易受北部燕山山脉和太行山的阻隔影响.因地理位置及地形原因,河北省不同源区对北京市不同区域O_(3)浓度的贡献存在一定差异.研究显示,控制北京市夏季O_(3)污染应综合考虑城区与郊区O_(3)来源的差异性,做好周边区域的联防联控. 展开更多
关键词 北京市 臭氧(O_(3)) 源解析 区域多尺度空气质量(cmaq)模型
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基于WRF模式的大渡河流域径流预报模型 被引量:4
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作者 罗玮 朱阳 +3 位作者 陈在妮 王军 胡义明 梁忠民 《南水北调与水利科技(中英文)》 CAS 北大核心 2021年第3期469-476,共8页
针对大渡河流域地形复杂,高差悬殊,气候垂直差异大等特点,构建基于四层嵌套网格的大渡河流域WRF模型:采用四维变分(4DVar)和集合卡曼滤波(EnKF)混合同化技术降低初始场误差,根据统计最优组合方法确定年内不同时期WRF模式参数方案集。将... 针对大渡河流域地形复杂,高差悬殊,气候垂直差异大等特点,构建基于四层嵌套网格的大渡河流域WRF模型:采用四维变分(4DVar)和集合卡曼滤波(EnKF)混合同化技术降低初始场误差,根据统计最优组合方法确定年内不同时期WRF模式参数方案集。将WRF输出作为预见期内新安江模型的输入,构建大渡河流域WRF-新安江来水预报模型。选择2010-2017年汛期的20场、非汛期10场来水过程进行应用研究,结果表明:在预见期延长7 d的情况下,所建模型仍能够保证较高的预报精度。研究成果可为大渡河流域水力发电和防汛决策提供技术支撑,也可为同类研究提供借鉴。 展开更多
关键词 气象水文耦合 wrf模式 新安江模型 大渡河流域
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适用北京地区短历时强降水模拟的WRF模型物理参数化方案研究 被引量:10
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作者 初祁 周晋军 徐宗学 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期617-626,共10页
以短历时强降水为特征的暴雨事件增多是北京地区近年来暴雨内涝频发的主要原因.为提高北京地区短历时强降水的模拟和预报能力,选用WRF(weather research and forecasting,WRF)模型中对降水模拟结果影响较为明显的3类参数化方案组成12组... 以短历时强降水为特征的暴雨事件增多是北京地区近年来暴雨内涝频发的主要原因.为提高北京地区短历时强降水的模拟和预报能力,选用WRF(weather research and forecasting,WRF)模型中对降水模拟结果影响较为明显的3类参数化方案组成12组物理参数化方案组合,对北京地区具有不同中尺度环流特征的2类共8场短历时强降水事件进行模拟.基于构建的评价指标体系,评估各类参数化方案模拟北京地区短历时强降水过程的能力,评选出综合表现最好的物理参数化方案组合.研究结果表明:积云对流参数化方案对各类型强降水模拟结果的影响最大,云微物理参数化方案次之,行星边界层参数化方案的影响最小;从模拟北京地区短历时强降水过程的综合能力来看,表现较好且较稳定的方案分别为WSM6云微物理参数化方案、GD积云参数化方案和MYJ行星边界层方案;从模型模拟不同类型强降水过程的整体表现来看,模型对具有连续性降水特点且受地形抬升作用影响相对较小的第2类强降水过程的模拟效果最好,而对具有间歇性降水特点的深对流强降水过程及其相关的湿物理过程的模拟效果较差.研究结果对于提高区域强降水预警预报能力,改进模型参数化方案具有参考意义. 展开更多
关键词 wrf模型 短历时强降水 参数化方案 北京地区
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WRF大气模式与台风经验模型在超强台风“山竹”过程重构中的比较分析 被引量:6
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作者 李心雨 杨昀 +3 位作者 李自如 王惠群 管卫兵 何杰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2022年第4期53-64,111,共13页
通过中尺度气象研究与预报模式WRF(weather research and forecasting)和两种台风经验模型重构了2018年影响我国珠江口地区的超强台风“山竹”过程中的气压和风矢量场,在台风最佳路径数据的基础上开展了方法间的比较,并与香港、澳门和... 通过中尺度气象研究与预报模式WRF(weather research and forecasting)和两种台风经验模型重构了2018年影响我国珠江口地区的超强台风“山竹”过程中的气压和风矢量场,在台风最佳路径数据的基础上开展了方法间的比较,并与香港、澳门和深圳三个国际机场的实测数据进行了对比分析,验证了三种模拟方案模拟台风“山竹”的可靠性。利用非结构网格半隐式跨尺度海洋模式SCHISM(semi⁃implicit cross⁃scale hydroscience integrated system model),将三种模拟气压和风场作为驱动场输入风暴潮模式中进行增水模拟试验,比较了它们在赤湾、三灶、横门和黄埔四个测站风暴潮增水中各自的效果,并进一步验证了WRF模式和两种经验模型模拟台风“山竹”的有效性。综合来看,WRF大气模式对气压、风速、风向及风暴增水模拟效果最佳,如果进一步优化该模式的各种参数化方案,可能还能提高其精度。如果不具备使用WRF大气模式的条件,台风经验1模型也是一个完全可以接受的、简单快捷的方案。 展开更多
关键词 台风“山竹” wrf大气模式 台风经验模型 风暴潮 增水 台风路径 珠江口
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WRF/Grid-XAJ双向耦合系统构建及其暴雨洪水模拟应用 被引量:3
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作者 孙明坤 刘志雨 +5 位作者 姚成 李致家 李超群 李荣容 何志新 黄迎春 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期752-762,共11页
为解决陆气双向耦合中气象与水文模型不易匹配的问题,基于质量守恒原理,以土壤含水量为纽带,构建高效的WRF/Grid-XAJ双向耦合(双耦)系统。通过屯溪流域2场洪水事件分析发现:模型权重参数可定量评估水文-气象模型耦合的相容性;降水同化后... 为解决陆气双向耦合中气象与水文模型不易匹配的问题,基于质量守恒原理,以土壤含水量为纽带,构建高效的WRF/Grid-XAJ双向耦合(双耦)系统。通过屯溪流域2场洪水事件分析发现:模型权重参数可定量评估水文-气象模型耦合的相容性;降水同化后,双耦系统的降水峰值模拟精度稍好于WRF模型(误差在±5%内);双耦较单向耦合(单耦)系统能更准确地反映土壤含水量;降水同化前,双耦和单耦系统低估了洪水过程;同化后两者的模拟结果提升且与Grid-XAJ模型接近(三者纳什效率系数ENS>0.85),其中双耦系统洪峰模拟效果最好(误差在±11%内),说明WRF/Grid-XAJ双耦系统在暴雨洪水模拟预报方面有较好的应用潜力,为水文-气象模型双向反馈建模提供了新思路。 展开更多
关键词 陆气双向耦合 分布式水文气象模型 Grid-XAJ模型 wrf模型 洪水模拟
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达州市城区环境空气质量变化趋势及CMAQ模型预报分析 被引量:17
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作者 肖德林 邓仕槐 +1 位作者 邓小函 张余 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期92-103,共12页
利用Spearman秩相关系数法、污染日历图、浓度分析法和CMAQ预测模型研究了达州市城区2015—2019年空气质量状况。结果表明:2015—2019年,达州市城区O_(3) 浓度变化趋势为显著上升(P<0.05),季度变化明显,8月易发生因O_(3) 超标导致的... 利用Spearman秩相关系数法、污染日历图、浓度分析法和CMAQ预测模型研究了达州市城区2015—2019年空气质量状况。结果表明:2015—2019年,达州市城区O_(3) 浓度变化趋势为显著上升(P<0.05),季度变化明显,8月易发生因O_(3) 超标导致的轻度污染状况;CO年均值变化趋势为显著降低(P<0.05);NO_(2)年均值呈上升趋势,但尚未达到显著水平(P>0.05);SO_(2)、PM_(10)和PM_(2.5)年均值呈下降趋势,但变化趋势不明显(P>0.05)。2019年,1月和12月污染最重,PM_(2.5)超标是主因,PM_(10)和PM_(2.5)年均值达标形势严峻,全年一半以上天数的PM_(2.5)浓度超过年均值二级标准限值,PM_(10)也近半;NO_(2)年均值达标形势严峻,全年212 d超过年均值二级标准限值。CMAQ模型对不同污染指标的预测准确率不同,预测PM_(2.5)浓度、首要污染物和空气质量等级时的准确率不及人工预测,预测AQI时的准确率高于人工预测,更多污染指标的预测比较还有待进一步研究。 展开更多
关键词 达州市 大气污染物 Spearman秩相关系数 cmaq预测模型
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基于全国源清单CMAQ模型预报适用性研究 被引量:1
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作者 曾钰 黄钟霆 彭庆庆 《绿色科技》 2015年第8期213-215,共3页
随着空气质量预报重要性不断凸显,不少省份将要开展城市空气质量预报。介绍了CMAQ数值模型发展、应用和预报原理,并对CMAQ在不同城市的使用情况以及污染预报准确率进行了分析对比,研究发现:CMAQ数值预报模型有着较好的预报能力,能够有... 随着空气质量预报重要性不断凸显,不少省份将要开展城市空气质量预报。介绍了CMAQ数值模型发展、应用和预报原理,并对CMAQ在不同城市的使用情况以及污染预报准确率进行了分析对比,研究发现:CMAQ数值预报模型有着较好的预报能力,能够有效地指导城市空气质量预报。 展开更多
关键词 cmaq模型 空气质量 预报
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