[發明專利]一種將氣候模式和化學模式相耦合的分析方法

在審

• 申請號: 201710249147.8
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107016246A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 劉烽;任杰
• 申請（專利權）人: 南京雨后地軟環境技術有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06F17/50;G06F17/30
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 李帥

1.一種將氣候模式和化學模式相耦合的分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：建立HADOOP構架的服務器集群，在HADOOP構架的服務器集群中設立ECMWF/ERA40數據庫、REMO服務器、EMEP數據庫和化學模塊，在化學模塊中建立排放數據庫、FAST-J模塊和常微分方程模塊；FAST-J模塊中設置FAST-J方案；在常微分方程模塊中錄入常微分方程式；

步驟2：REMO服務器每間隔一段時間就通過互聯網從ECMWF/ERA40數據庫中調取ECMWF/ERA40數據，并通過數值計算輸出模擬后的即時氣象數據、氣象初始場及邊界場數據，通過互聯網把輸出的氣象變量轉換到化學模塊中；

步驟3：化學初始場和邊界場數據通過互聯網輸入到化學模塊的實時計算中；

步驟4：化學模塊每間隔一段時間就通過互聯網從EMEP數據庫中調取排放數據，首先基于REMO需要的網格大小對排放數據進行空間插值計算，將排放數據轉換成適合區域氣候模式軟件REMO處理的網格化數據，把屬于同一網格的排放速率求和，生成排放速率數據，再將排放數據送入排放數據庫中，化學模塊通過互聯網從排放數據庫中獲取排放速率的小時平均值并每隔一段時間就調用一次；

步驟5：化學模塊通過互聯網從REMO服務器中獲取光化學反應速率，并通過FAST-J模塊中的FAST-J方案對光化學反應速率進行計算，FAST-J方案包含參數接口、光解反應代碼、參數設置、米氏散射和光化學反應方程式；

步驟6：RECCM模塊通過互聯網在REMO服務器中讀入即時氣象數據、在排放數據庫中讀取排放速率，然后根據RACM&ReLCAS化學機制，進行大氣污染物小時濃度預測；

步驟7：RECCM模塊將大氣污染物小時濃度預測結果發送給客戶端服務器以便用戶查詢。

2.如權利要求1所述的一種將氣候模式和化學模式相耦合的分析方法，其特征在于：所述光化學反應參數包括溫度、氣壓、反射率和云光學厚度。

3.如權利要求1所述的一種將氣候模式和化學模式相耦合的分析方法，其特征在于：所述化學初始邊界場數據包括N2、O2、H2，CH4、H2O2的常態值和O3、SO2、NO、NO2、PAN、HNO3、CO、ETH、HCHO、ALD的月平均濃度。

4.如權利要求1所述的一種將氣候模式和化學模式相耦合的分析方法，其特征在于：所述排放數據包括NOx排放值、SO2排放值、CO排放值和NMVOC排放值；NOx排放值包括NO排放值和NO₂排放值，NMVOC排放值包括ETH排放值、ALKA排放值、ALKE排放值、ARO排放值、HCHO排放值、ALD排放值和KET排放值。

5.如權利要求1所述的一種將氣候模式和化學模式相耦合的析方法，其特征在于：所述常微分方程模塊中設有CHEMEQ2常微分方程求解器，所述常微分方程模塊通過CHEMEQ2常微分方程求解器對所述排放數據進行常微分方程求解。

6.如權利要求1所述的一種將氣候模式和化學模式相耦合的分析方法，其特征在于：所述RECCM模塊、所述化學模塊、所述排放數據庫、常微分方程模塊和所述FAST-J模塊均為服務器或服務器集群。