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CAPPS多箱模式中光化学模式的嵌套与城市大气臭氧数值预报

张恺 徐大海 朱蓉 陈军明

张恺, 徐大海, 朱蓉, 等. CAPPS多箱模式中光化学模式的嵌套与城市大气臭氧数值预报. 应用气象学报, 2005, 16(1): 1-12..
引用本文: 张恺, 徐大海, 朱蓉, 等. CAPPS多箱模式中光化学模式的嵌套与城市大气臭氧数值预报. 应用气象学报, 2005, 16(1): 1-12.
Zhang Kai, Xu Dahai, Zhu Rong, et al. Introduction of a simplified photo-chemical scheme into multi-box model capps for urban area ozone prediction. J Appl Meteor Sci, 2005, 16(1): 1-12.
Citation: Zhang Kai, Xu Dahai, Zhu Rong, et al. Introduction of a simplified photo-chemical scheme into multi-box model capps for urban area ozone prediction. J Appl Meteor Sci, 2005, 16(1): 1-12.

CAPPS多箱模式中光化学模式的嵌套与城市大气臭氧数值预报

资助项目: 

国家自然科学基金项目“大气湍流穿越理论的研究” 49975007

INTRODUCTION OF A SIMPLIFIED PHOTO-CHEMICAL SCHEME INTO MULTI-BOX MODEL CAPPS FOR URBAN AREA OZONE PREDICTION

  • 摘要: 为解决城市边界层中大气O3浓度的预报问题,选用一种简明有效的光化学反应方案建立光化学模式, 并与大气平流扩散的箱格预报模型进行了嵌套,从而将大气化学过程引入到城市空气污染数值预报系统 (CAPPS) 中。同时,根据实际需要研究了VOC (Volatile Organic Compounds) 浓度及NOx源排放量等参数缺测时,根据前期监测浓度采用遗传算法反演未知参数的具体方法。利用2001年9月8~17日在北京舞蹈学院监测的O3、NOx资料及相应的气象数据,用改进后的CAPPS模式进行了单箱预报试验。预报试验结果表明,嵌套后的模式对O3浓度的变化具备一定的预报能力。
  • 图  1  根据早晨污染物监测浓度用遗传算法反演VOC浓度的流程图

    图  2  引进GRS光化学模式后CAPPS模式的计算流程图

    图  3  2001年9月8~17日日最大O3浓度模拟值与监测值对比

    图  4  用遗传算法反演的2001年9月8~17日VOC浓度

    图  5  2001年9月8~17日模拟与监测的日间O3小时平均浓度对比

    图  6  2001年9月12日各污染物浓度预报值与观测值对比

    表  1  2001年9月11、12、14日气象要素场MM4模拟结果与监测的对比

    表  2  根据2001年9月12日监测资料和模拟结果计算出的当天烟雾产生量和反应程度系数

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出版历程
  • 收稿日期:  2003-09-09
  • 修回日期:  2004-05-10
  • 刊出日期:  2005-02-28

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