基于区域多尺度空气质量模型对杭州市大气污染的模式研究

《基于区域多尺度空气质量模型对杭州市大气污染的模式研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于区域多尺度空气质量模型对杭州市大气污染的模式研究-->第一章绪论1.1研究背景近年来，大气污染极大地影响了人们的生活和健康，大气污染开始成为人们关注的焦点。空气污染有人为因素（机动车尾气、工业废气、餐饮、民用燃煤等）和自然因素（火山爆发、龙卷风、森林火灾等），主要来自人为源，尤其是交通运输和工业燃煤等⑴。污染经由污染源排放出来，在大气中传播，然后引发各种环境问题。大气污染物在空中传输的影响因素很多，气象因素和地形地貌因素是其中最主要的两个因素[2，3]。首先，气象条件很大程度上影响了污染物扩散稀释沉降作用。风速和风向，则决定了污染扩散的方向和混合扰动大小；

2、湿度、雨量、云量则对污染物的清除沉降有很大影响。地形地貌对污染扩散的影响主要体现在，地面凸起物如大山、高的建筑物等会阻碍污染物的流通。1.2空气质量模型从流体力学方法看，空气质量模型可分为高斯模式、拉格朗日模型和欧拉模型，高斯模式运用潘流统计理论，采用半经验公式模拟污染物浓度场，主要有ISC、AERMOD、ADMS等；拉格朗日模型通过追踪流体运动轨迹来描述污染物分布变化，如OZIP/EKMA、CALPUFF等；欧拉模型在固定坐标空间内研究空间内污染物微元的运动。从数学方法上来看，空气质量模型可分为数值模型和统计模型，前者通过抽象出数学方法来分析大气中污染物的散

3、传输和化学反应，后者在大量实验数据基础上建立模型统计分析污染物流动规律；从时空尺度上来讲，空气质量模型可分为全球模型，区域模型和城市尺度模型等。从20世纪60年代以来，随着人们对大气污染过程研究的深入，空气质量模型也在不断完善中，主要经历了三代模型的演变。………………第二章空气质量模型及其应用2.1空气质量模式系统介绍此外，国内各研究机构也展开了建立排放清单的编制，中国环境科学研究院、中国气象科学研究院、上海环境科学研究院、清华大学、北京大学、华南理工大学等单位也各自编制了全国或各地区城市大气污染物的排放清单[3941]。排放源清单的编制方法主要有两种，第一种

4、是"自上而下”（Top-do-up)的方法，即通过大量的实地测试测量获取排放量，这类方法一般比较耗赛人力物力，得到的排放源数据也相对可靠。2.2模型设置本文研究所使用的计算平台是在浙江大学能源清洁利用国家重点实验室的大规模并行机上建立的，本并行机上共有69个节点，每个节点上又含有8个CPU。在该服务系统上调试安装了中尺度天气预报模式AQo系统的Linux系统操作平台为CentOS64位系统，采用的Fortran编译器为IntelFortran编译器，并行程序设计通过MPICH来实现。模拟用到了一些软件支持工具包如IOAPI、NetCDF等，管理文件的输入输出。

5、最终的输出结果结合使用了NCL(NCARmandLanguage)、Verdi和ArcGIS等实现模拟数据的可视化处理和统计分析。不同行业和污染物种而言，排放的活动水平所指内容各不一样，排放因子随空间和时间分布变化规律不太均匀，处理方法和技术亦不相同。研究根据察不同部门各自的能源消耗水平方式和所采取控制技术的特点，分为点源、线源和面源，编制了杭州市的本地化的污染物排放清单。…………第三章杭州市污染的模拟与验证.........273.1模拟结果时空验证.........273.2N02、S02、PM10月均值对比.........313.3模拟结果年均等值线.

6、.........37第四章杭州市污染的解析..........404.1区域间相互传输贡献解析.....404.1.1主城区....404.1.2萧山............41第五章杭州市减排情景分析.............47第五章杭州市减排情景分析5.1杭州市"十二五"污染物控制减排分析杭州市工业源氛装化物“十二五”期间对电厂减排措施，主要釆取新建、改建、扩建的现有燃煤机组和热电联产机组，监督企业在发电锅炉设备上装配高效低氮燃烧技术和装置。如果低氣燃烧改造后，仍不能满足氣装化物总量控制要求的机组，应配置烟气脱销设施。最终实现单机容量超过135M2.5

7、减排率分别可达72.2%、54.0%、34.6%。工业锅炉的减排技术基本与火电锅炉相似，在2010年工业锅炉的FGD减排技术还没有非常普及，低氣燃烧技术已经开始应用，在最大减排力度下估算得最终氮氧化物、硫化物、细颗粒的减排能达到62.0%、74.5%、63.5%。民用部门通过降低能源需求，推广节能减排技术。采用热电联产，减少生物质开放燃烧，改用沼气天然气太阳能等清洁能源，少用化肥，多使用生物质残骸作为肥料。.............第六章总结与展望本文建立了杭州市本地排放清单，以多尺度空气质量糢型CMAQ为主要研究手段，模拟了杭州市大气污染状况，并与地面观测数

8、据进行模拟验证。在验证结果较为理想的基