[發明專利]一種基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法

在審

• 申請號: 202010143804.2
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111458456A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 張慧;徐元暢;高吉喜
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N15/06;G06F30/20
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蔣廈

1.一種基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：采用氣流軌跡HYSPLIT模型獲取研究區后向軌跡數據；

步驟S2：將后向軌跡數據網格化，導入研究區大氣污染物逐小時觀測值，計算濃度權重軌跡CWT；

其中：C_ij是網格ij上的平均權重濃度；l是軌跡；M是軌跡總數；C_l是軌跡l經過網格ij時對應的所監測的大氣污染物濃度值；T_ijl是軌跡l在網格ij停留的時間。

進一步引入權重因子W_ij，減小由于軌跡數據較小時引起的模型不確定性，得到WCWT，公式如下：

WCWT_ij＝W_ij×C_ij (2)

其中，C_ij是網格ij上的平均權重濃度；W_ij為權重函數；m、n分別為CWT網格的總行列數。

步驟S3：進一步計算濃度權重軌跡占比PCWT，高占比區域即為高潛在源區。公式如下：

2.根據權利要求1所述的基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，其特征在于：步驟S1中氣象資料來源為NCEP/NCAR提供的全球資料同化系統再分析資料。

3.根據權利要求1所述的基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，其特征在于：步驟S1中氣象資料選用分辨率0.5度*0.5度的網格數據，使用HYSPLIT軟件進行后向軌跡計算，選擇研究區的大氣監測點坐標作為后向軌跡起始點進行模擬計算。

4.根據權利要求1所述的基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，其特征在于：步驟S1中模擬時間設置為72h，每天分四個時段模擬，分別為：0點、6點、12點、18點，模擬高度在100-300米之間，將時間劃分為春3～5月、夏6～8月、秋9～11月、冬12月～次年2月。

5.根據權利要求1所述的基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，其特征在于：步驟S2中，網格分辨率選擇小于0.5度。

6.根據權利要求1所述的基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，其特征在于：為了減小網格上經過的所有軌跡數n_ij較小時的不確定性，引入了權重函數W_ij，公式如下：

其中：n_ij為該網格上經過的所有軌跡數，avg為研究區內每個網格內平均軌跡數。

7.根據權利要求1所述的基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，其特征在于：當P_ij值較大時說明網格ij在總網格濃度權重軌跡WCWT值中占比大，對研究區域的影響較明顯。

8.根據權利要求1所述的基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，其特征在于：通過行政邊界和相對源區方向，統計出不同源區的濃度權重軌跡PCWT值，計算出對研究區影響較明顯的區域。