[發明專利]大氣自凈能力預測方法

在審

• 申請號: 202210684911.5
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN114897273A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 趙艷麗;劉新;劉煒;包福祥;鄧鳴陽;申紫薇
• 申請（專利權）人: 趙艷麗
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了大氣自凈能力預測方法，包括以下步驟：建立基礎數據集、確定影響內蒙古大氣污染潛勢的主要環流因子、建立內蒙古逐月、季尺度大氣污染潛勢預測模型和大氣自凈能力預測。本發明開展影響內蒙古大氣污染潛勢的主要環流因子分析技術研究，能使業務人員了解影響內蒙古大氣污染的主要環流因子，有效的抓住預測中的強信號，更加有效的對內蒙古大氣污染進行預測，及時向政府及相關部門制發決策產品，并且整體技術方案為建立內蒙古大氣污染潛勢預測模型提供技術支撐，應用到大氣污染潛勢預測業務中，實現內蒙古月、季大氣污染潛勢預測的客觀化，輸出的預測產品能有效的滿足相關部門的需求，做到高效氣候預測服務。

技術領域

本發明屬于大氣污染氣象服務技術領域，具體涉及大氣自凈能力預測方法。

背景技術

大氣自凈能力指數是表示大氣自身的運動對大氣中的污染物有清除作用，將大氣自身運動對大氣中污染物的擴散、稀釋和濕清除能力定義為大氣自凈能力，大范圍的嚴重污染事件既與大氣污染物的排放有關，也與特定的天氣氣候條件有關，通過未來的氣象條件預測出對應的大氣自凈能力，這將為地方政府掌握大氣污染防治時機提供依據，提高地方政府在大氣污染防治方面的效率，本地化月、季尺度大氣污染預測會有助于大城市和城市密集區的大氣污染防控措施制定與實施，促進生活環境和社會經濟的協調發展，提供未來月、季大氣污染氣候預測，確定大氣自凈能力指數，能夠滿足實施污染防控措施的需求，有利于實現區域聯動、消除重污染天氣的目標；

開展大氣污染防治方面的工作刻不容緩，目前社會對大氣污染潛勢預測產品的需求越來越多，對預測尺度的要求也越來越高，現有的大氣污染潛勢預測產品已不能滿足相關部門的需求，預測方法主要是依賴氣候中心的模式預測結果和大氣環流的主觀定性分析，這種預測方法已經不能適應當前大氣污染防治的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供大氣自凈能力預測方法，以解決上述背景技術中提出現有技術中大氣污染潛勢預測方法不能適應當前大氣污染防治需求的問題。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：大氣自凈能力預測方法，包括以下步驟：

S1、建立基礎數據集：收集內蒙古1981年～2022年之間9月～次年5月49站的大氣自凈能力指數，并建立內蒙古大氣自凈能力指數數據集，形成內蒙古逐月、季數據集；

S2、確定影響內蒙古大氣污染潛勢的主要環流因子：基于CRA-40資料，通過統計、分析來篩選確定500hPa、850UV、200hPa、SLP場上相關系數通過0.01顯著性檢驗的區域，作為影響內蒙古49站逐月、季大氣自凈能力指數的環流關鍵區；

S3、建立內蒙古逐月、季尺度大氣污染潛勢預測模型：利用查找出的影響內蒙古逐月、季尺度大氣自凈能力指數的環流關鍵因子，利用最優子集回歸計算，建立內蒙古1981年～2022年之間9月～次年5月49站逐月、季大氣污染潛勢預測模型；

S4、大氣自凈能力預測：將動力與統計結合，在動力氣候系統模式預測產品和建立的預測模型的基礎上，對未來內蒙古逐月、季大氣污染潛勢客觀化的站點預測，采用Knn-Barnes插值算法實現內蒙古大氣污染潛勢空間分布的格點預測。

優選的，所述S1中大氣自凈能力指數代表大氣自身運動對大氣污染物的通風擴散和降水清除能力，計算公式如下：

式中V_E為大氣通風通風量，z為高度，u為所在高度處的風速，H為混合層高度，W_T為雨洗常數，R為單位時間內的降水量，S為區域面積，C_S取PM2.5達標質量濃度0.075mg·m^-3，。

優選的，所述S2中提取CRA-40資料中的氣溫、降水、濕度、風速等氣象要素，形成逐月、季基本氣象要素格點化數據，然后根據基本氣象要素格點化數據來進行統計和分析。