数值模式模拟是分析大气污染物时空分布和成分贡献的重要工具,利用模拟结果可以分析大气污染的来源、成因、污染程度、持续时间、主要成分、相对贡献等问题,有助于分析并合理控制污染源排放,为产业调整提供参考。模拟结果可以分析跨区域的污染物输送问题,可以计算碳、氮等成分的干湿沉降通量,由此估算大气污染物对植被和土壤等生态系统的潜在影响。
WRF-Chem的主流应用涵盖了多个前沿领域:
空气质量预报:通过模拟污染物的时空分布,为空气质量预警和管理提供科学依据
污染物来源解析:追踪污染物的来源与贡献,助力制定精准的减排策略
气候变化与大气成分相互作用:研究气溶胶、温室气体等对气候系统的反馈机制
极端事件评估:模拟沙尘暴、野火等极端事件对空气质量的影响
【目标】:1.掌握WRF-Chem模式原理、调试、运行方法;2.通过案例操作掌握WRF-Chem模式数据准备、前处理及相关参数设置方法;3掌握模拟结果后处理及作图(ARWPOST、NCL等软件操作)方法;4.通过案例分析操作掌握WRF-Chem在大气环境(PM2.5、臭氧)、能见度、城市化方面应用;5.实际项目中遇到的问题进行指导。
第一章 WRF-Chem模式应用案例和理论基础
1.WRF-Chem模式在大气环境(PM2.5、臭氧、能见度)、生态(污染物/元素成分的干湿沉降)等领域的应用个例介绍
2.WRF-Chem模式总体框架、功能介绍
3.模式安装对操作系统环境依赖性的介绍,模式数据介绍
第二章 Linux环境下软件安装
1.Linux系统入门及基本操作介绍,熟悉Linux基本操作命令
2.编译器及Linux环境变量的配置
3.WRF-Chem前置依赖软件和数据可视化软件的安装
第三章 WRF-Chem模式安装,排放源制作软件安装
1.编译安装WRF-Chem
2.气象数据预处理模块WPS安装
3.前处理模块WPS主要功能、参数、静态数据和再分析气象资料的介绍
4.WRF-Chem模式物理过程、排放(人为、生物、燃烧、自然等)处理过程、排放源数据的介绍
5.模式中的气溶胶(沙尘等)
第四章 WRF-Chem数据准备(气象、排放、初边界条件等),运行个例
1.结合例子介绍模式运行(MOZART化学机制)
排放源数据准备(人为、生物等)
初边界条件
WRF-Chem变量表介绍
运行控制文件namelist.input设置介绍
2.运行MOZART个例
3.其他化学机制(CBMZ)
生成人为排放源数据的不同软件(prep_chem、convert_emiss.exe、meic2wrf等)
初边界条件设置随机制的改变
4.模式嵌套
5.野火排放源的制作使用
第五章 模拟结果提取、数据可视化
1.模式结果提取及数据可视化(NCL、ARWPOST等软件)
2.模式结果在相关研究和业务工作中的使用
3.WRF-Chem版本更替的问题
4.高分辨率模拟的注意事项(网格和参数设置等)
--------------------------------------大气环境模拟 大气化学 WRF-Chem 空气质量预报 污染物来源解析 NCL WRF 沉降通量 臭氧 (O3) 大气污染
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