CALPUFF技术导则

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1、CALPUFF空气质量模型技术导则(Version5)中国环境科学研究院-65-目录1简介-3-1.1CALPIUFF模型概述-3-1.2CALPUFF模型系统（CALPUFFModelingSystem）-5-2CALMET气象模型-6-2.1CALMET气象场原理-6-2.2技术研究-6-2.3微气象模块（MicrometeorologicalModel）-11-2.4CALMET模块所需输入的数据及计算机格式要求（SummaryofDataandComputerRequirements）-15-3CALMET模块使用说明-16-3.1控制文件（CALMET.INP）的建立-16

2、-3.2CALMET外部输入文件-18-3.3CALMET的输出文件（CALMET.DAT）-25-4CALPUFF烟团扩散模块-28-4.1CALPUUFF烟团扩散模型简介-28-4.2CALPUFF模块特征及其中的选项-28-4.3技术研究-30-4.4CALPUFF烟团扩散模型-45-4.5CALPUFF模块使用说明-46-5CALPOST后处理模块-62-5.1CALPOST模块的介绍及选项-62-5.2CALPOST模块的输入文件及输出文件-62--65-1简介1.1CALPIUFF模型概述空气质量扩散模式研究方法基本上是在把握城市下垫面特征和气象场特征的基础上，掌握各种类

3、型的污染物排放源资料，进而运用边界层湍流扩散理论及大气化学理论确立污染物迁移、扩散和转化的规律。目前空气质量扩散模式的种类繁多，应用时首先通过对关心的污染源和污染物、模拟的时空范围及分辨率、模拟区域的下垫面特征几个方面选择空气质量扩散模式，如在时空范围方面，对于小尺度的空气质量模拟，一般只需考虑大气的扩散稀释作用，而对于中、大尺度的空气污染，则还需考虑污染物的化学转化和干、湿沉积等其它物理化学过程。CALPUFF模型是美国EPA推荐的由SigmaResearchCorporation（现在是EarthTech,Inc的子公司）开发的空气质量扩散模式，它由CALMET气象模块、CALP

4、UFF烟团扩散模块和CALPOST后处理模块三部分组成。CALPUFF是用于非定常、非稳态的气象条件下，模拟污染物扩散、迁移以及转化的多层、多物种的高斯型烟团扩散模式，它模拟的尺度可以从几十米到几百公里，在近距离模式可以处理如建筑物下洗、浮力抬升、动力抬升、部分烟羽穿透和海陆交互影响等过程，在远距离可以处理如干、湿沉降，化学转化，垂直风修剪和水上输送等污染物清除过程。模式可以处理逐时变化的点源、面源、线源、体源等污染源，可选择模拟小时、天、月以及年等多种平均模拟时段，模式内部包含了化学转化、干湿沉降等污染物去除过程，充分考虑下垫面的影响，输出结果主要包括逐时的地面网格和各指定受体点的

5、污染物浓度。应用CALPUFF扩散模式对空气质量进行模拟时，主要是通过：①CALMET气象模块通过质量守恒连续方程对风场进行诊断，在输入模式所需的常规气象观测资料或大型中尺度气象模式输出场后，自动计算并生成包括逐时的风场、混合层高度、大气稳定度和微气象参数等的三维风场和微气象场资料；②CALPUFF烟团扩散模块通过对CALMET输出的气象场与相关污染源资料的叠加，在考虑到筑物下洗，干、湿沉降，化学转化，垂直风修剪等污染物清除过程情况下，模拟污染物的传播及输送；③通过CALPOST后处理模块输出所需结果来完成的。具体路线见图1－1。-65-其中，CALPUFF烟团扩散模块是整个CALP

6、UFF空气质量扩散模型的核心部分。CALPUFF.INPCALMET.INPPredictedConcentrationFields(CONC.DAT)PredictedDryFluxFields(DFLX.DAT)RelativeHumidityDataforVisibilityCalculations(VISB.DAT)PredictedConcentrationFields(CONC.DAT)CALPUFFOutputListFile(CALPUFF.LST)GriddedHourlyWindFields(CALMET.DAT)CALPOSTPostprocessorOutpu

7、tListFile(CALPOST.LST)图1－1CALPUFF模型技术流程-65-1.2CALPUFF模型系统（CALPUFFModelingSystem）在CALPUFF模型中，大部分软件都是根据CALMET、CALPUFF和CALPOST三个模块开发的。为了提高模型的功能性，每个模块都有基于计算机之上使用的图形界面（CALGUI）,用户可以在图形界面上通过输入相应的参数参量形成一个控制文件（controlfile）来运行各模型运行。这个控制文件很容