基于WRF/CMAQ模型对江苏省霾日的模拟与评估研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:1igang
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在我们的认知中,霾的气象定义是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体,使空气浑浊,水平能见度降低到10km以下的一种天气现象。已有的研究表明,霾日的发生与气候背景、局地天气条件,以及颗粒物浓度及成分的分布等有着密切的关系。本文评估了 WRF/CMAQ模型对2014年10月至2016年3月江苏省18个月霾日日数模拟的准确性,并探讨了导致霾日预报不准确的可能原因。将模拟结果与全省72个国家级气象站的能见度、相对湿度、风速等气象要素观测数据进行对比,与环保部发布的全省64个国控监测站点的实时PM2.5数据进行对比。揭示了江苏省能见度、相对湿度、风速、PM2.5的时空变化特征,对影响霾日预报的气象要素、污染物模拟进行讨论。研究表明:(1)WRF/CMAQ模型中霾日预报基准量相对湿度、PM2.5的模拟趋势与观测比较吻合。大气能见度模拟值与观测值的平均值误差为2-5km。临海及近海城市大气能见度模拟值普遍大于观测值,均方根误差超过10km以上。(2)由IMPROVE计划得到的气溶胶消光系数计算得到的能见度参数化方案A在能见度观测值远大于10km时,其模拟值和观测值偏差较大,远远高于观测值;而改进后考虑NO2吸光作用得到的新气溶胶消光系数计算得到的能见度参数化方案B,则相对偏差则有所减小,能够更好地模拟出大气能见度的变化。(3)在江苏各地,模拟霾日均小于观测到的霾日日数,误差范围为1-60天。东部沿海城市盐城、连云港等能见度模拟存在较大峰值的城市模拟最大误差超过10km以上,模拟出的霾日数远小于观测到的霾日数,误差为30-60天。(4)本文对能见度预报可能造成偏差的原因进行了初步探讨,相对湿度对能见度预报起到重要的作用。EC、OC、水溶性离子等模拟值被低估以及相对湿度模拟值偏低,风速模拟偏大等都造成气溶胶消光系数偏小,使得能见度模拟值偏大。
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