[發(fā)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?zhí)枺?/td> | 202010143804.2 | 申請日： | 2020-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN111458456A | 公開（公告）日： | 2020-07-28 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張慧;徐元暢;高吉喜 | 申請（專利權）人： | 生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)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 |
| 地址： | 210042*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 cwt 大氣 一次 污染 物外 來源 定量分析 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，包括以下步驟：步驟S1：采用氣流軌跡HYSPLIT模型獲取研究區(qū)后向軌跡數(shù)據(jù)；步驟S2：將后向軌跡數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，導入研究區(qū)大氣污染物逐小時觀測值，計算濃度權重軌跡CWT：進一步引入權重因子Wij，減小由于軌跡數(shù)據(jù)較小時引起的模型不確定性，得到WCWT；步驟S3：計算濃度權重軌跡占比PCWT，進一步分析定量分析大氣一次污染物潛在源區(qū)占比。本發(fā)明可以較好的解決現(xiàn)有技術不能定量反映大氣污染物潛在源區(qū)的問題，為研究區(qū)大氣污染治理分區(qū)管控提供有力支撐。
技術領域
本發(fā)明涉及大氣污染物檢測領域，具體涉及一種基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法。
背景技術
近年來，我國大氣顆粒物來源呈現(xiàn)區(qū)域性特征，大氣顆粒物區(qū)域輸送逐漸成為研究的熱點，由于PM2.5的二次化學反應過程較為復雜，現(xiàn)有研究多專注于PM2.5的一次顆粒物來源。國內(nèi)外學者常采用兩種方法研究污染物的區(qū)域間傳輸：1.wrf-chem/wrf-CALPUFF/wrf-CMAQ等基于排放源清單的空氣質(zhì)量模型模擬方法(周成等,2019；崔晨,2015；常嘉成等,2017)，這些方法在特定氣象場、源排放、初始邊界條件下，基于物理化學過程建立模型并預測大氣污染物濃度，具有較高的可靠性和完整性，但往往操作復雜，同時計算結果的可信度取決于排放源清單，清單更新不及時、參數(shù)設置的不確定性都會影響準確率(宋鵬程等,2019)。2.近幾年拉格朗日混合單粒子軌道模型(Hybrid Single Particle LagrangianIntegrated Trajectory model,HYSPLIT)結合潛在源貢獻因子法(potential sourcecontribution function,PSCF)、濃度權重軌跡分析(concentration-weightedtrajectory method，CWT)的方法，由于操作簡便，可在不依賴排放源清單的前提下，進行大氣污染物路徑輸送、輸送源地的研究，而被越來越多的學者廣泛使用。現(xiàn)階段基于HYSPLIT模型的潛在源區(qū)分析主要通過后向軌跡聚類(Trajectory Clustering)、PSCF分析、CWT分析判別源區(qū)位置及傳輸路徑。軌跡聚類分析只反映了氣流軌跡來源的方向，不能分析污染軌跡的來源方向；PSCF分析只能定性分析外來輸送的潛在源區(qū)位置，不能反映污染軌跡的污染程度；CWT可以分析污染軌跡的污染程度，但不能反映每個網(wǎng)格的污染濃度占比，為定量分析研究區(qū)大氣污染物來源，需要一種更加深入、量化的新方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，解決現(xiàn)有技術不能定量反映大氣一次污染物外來源的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案是：
一種基于CWT的大氣一次污染物外來源定量分析方法，包括以下步驟：
步驟S1：采用氣流軌跡HYSPLIT模型獲取研究區(qū)后向軌跡數(shù)據(jù)；
步驟S2：將后向軌跡數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，導入研究區(qū)大氣污染物逐小時觀測值，計算濃度權重軌跡CWT；
進一步引入權重因子Wij，減小由于軌跡數(shù)據(jù)較小時引起的模型不確定性，得到WCWT；
步驟S3：計算濃度權重軌跡占比PCWT，高占比區(qū)域即為大氣一次污染物高污染源區(qū)。
其中，步驟S1中氣象資料來源為NCEP/NCAR提供的全球資料同化系統(tǒng)再分析資料。
步驟S1中氣象資料選用分辨率0.5度*0.5度的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，使用HYSPLIT軟件進行后向軌跡計算，選擇研究區(qū)的大氣監(jiān)測點坐標作為后向軌跡起始點進行模擬計算。
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