[發明專利]一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統

有效

• 申請號: 202110079557.9
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112861327B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 薛麗坤;陳天舒;趙敏;張英南
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

1.一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統，其特征在于，包括如下組成部分：

數據預處理模塊，用于清洗超級站觀測數據，處理高分辨率的觀測數據時間序列，以及制作模式標準輸入文件；

初始化模塊，用于讀入超級站觀測數據，設置大氣污染物初始濃度及氣象條件，設置系統模擬參數及模式預運行；

大氣化學模塊，根據讀入的大氣污染物濃度和氣象數據以及大氣化學反應機制，模擬大氣化學反應過程；

大氣物理模塊，根據讀入的氣象參數數據模擬大氣物理過程；

大氣化學過程分析模塊，追蹤計算大氣化學反應速率，用于分析大氣氧化能力、自由基化學收支、臭氧生成機制以及二次氣溶膠生成機制；

結果輸出模塊，用于輸出上述各功能模塊的模擬結果及定制化出圖；

所述大氣氧化能力包括大氣氧化能力計算與組成；所述自由基化學收支包括自由基初級生成速率計算及自由基源、匯收支閉合；所述臭氧生成機制包括臭氧原位光化學生成速率計算與收支、相對增量反應活性計算及經驗動力學模擬；所述二次氣溶膠生成機制包括離子組分生成速率計算與收支、相對增量反應活性計算及經驗動力學模擬。

2.根據權利要求1所述的一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統，其特征在于，所述數據預處理模塊，對于高時間分辨率的超級站觀測數據，根據時間分辨率需求對觀測數據進行均值統計，得到特定時間分辨率的連續時間序列；對于低時間分辨率的超級站觀測數據，根據時間分辨率需求對觀測數據進行內插值處理，得到特定時間分辨率的連續時間序列。

3.根據權利要求1所述的一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統，其特征在于，所述初始化模塊的觀測數據來源于大氣超級站，包括必需數據和建議數據兩類；所述必需數據包括常規氣體、C₁-C₁₂非甲烷烴及氣象參數；所述建議數據包括亞硝酸、含氧揮發性有機物、光解速率常數、氣溶膠的粒徑分布及比表面積。

4.根據權利要求1所述的一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統，其特征在于，所述大氣化學模塊中的大氣化學反應機制包括氣相大氣化學機制、液相大氣化學機制、非均相大氣化學機制和鹵素大氣化學機制。

5.根據權利要求4所述的一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統，其特征在于，所述氣相大氣化學機制采用MCM或RACM2化學機制；所述液相大氣化學機制采用CAPRAM化學機制；所述非均相大氣化學機制包括氮氧化物非均相化學機制；所述鹵素大氣化學機制包括大氣氯化學機制。

6.根據權利要求1所述的一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統，其特征在于，所述大氣物理模塊模擬的大氣物理過程包括太陽輻射、大氣干沉降、邊界層高度日變化及污染物混合稀釋。

7.根據權利要求1-6任一所述的一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統，其特征在于，所述系統的實現方式為基于Matlab語言編寫并在Matlab平臺運行實現，或基于R語言編寫并在R平臺運行實現。

8.根據權利要求1-6任一所述的一種面向大氣超級站的大氣化學全過程在線分析系統，其特征在于，所述系統的操作方式為在線自動運行，自動輸出模擬結果和定制化報告。