珠三角空气质量暨光化学烟雾数值预报系统

基于中尺度气象模式(MM5)、排放源模式(SMOKE)和大气化学模式(CMAQ),耦合本地排放源清单,建立了珠三角区域空气质量数值模式预报系统。该套模式系统对清洁、污染过程的一次、二次污染物都有较好的预报能力。冬季,能见度和PM_(2.5)的预报值和观测值的相关系数最高达0.76和0.78。O_3和NO_x的预报值和观测值的相关系数为0.64和0.61。随着预报时效的增加,预报效果没有明显降低。夏季,在2个典型光化学过程中,O_3的预报值和观测值的相关系数分别为0.68和0.81,NO_x分别为0.57和0.64。在相关的边界层气象因子中,地表通风系数和能见度相关度最高,相关系数达0.71。混合层高度、地面风速、比湿和能见度的相关系数分别为0.55、0.50、和-0.37。在灰霾过程中,PM_(2.5)占PM_(10)的质量浓度为78%。在气溶胶质量权重中,硫酸盐所占的比重最高,占PM_(2.5)权重达到33%,元素碳为18%,有机碳为14%,铵盐为5%,硝酸盐仅为1%。灰霾过程的二次气溶胶的质量权重比清洁过程的大。     

Emission inventory evaluation using observations of regional atmospheric background stations of China

Any accurate simulation of regional air quality by numerical models entails accurate and up-to-date emissions data for that region.The INTEX-B2006 (I06),one of the newest emission inventories recently popularly used in China and East Asia,has been assessed using the Community Multiscale Air Quality model and observations from regional atmospheric background stations of China.Comparisons of the model results with the observations for the species SO2,NO 2,O 3 and CO from the three regional atmospheric background stations of Shangdianzi,Longfengshan and Linan show that the model can basically capture the temporal characteristics of observations such as the monthly,seasonal and diurnal variance trends.Compared to the other three species,the simulated CO values were grossly underestimated by about two-third or one-half of the observed values,related to the uncertainty in CO emissions.Compared to the other two stations,Shangdianzi had poorer simulations,especially for SO2 and CO,which partly resulted from the site location close to local emission sources from the Beijing area;and the regional inventory used was not capable of capturing the influencing factors of strong regional sources on stations.Generally,the fact that summer gave poor simulation,especially for SO2 and O 3,might partly relate to poor simulations of meteorological fields such as temperature and wind.     

2013年1月宁波市PM_(2.5)污染的形成过程与传输规律

为了深入认识宁波市冬季细颗粒物(PM2.5)的污染特征和主要影响因素的作用规律,利用Models-3/CMAQ模式系统对2013年1月宁波市的PM2.5污染形成过程进行了模拟分析.结果表明,宁波市PM2.5的重点污染区主要分布在市区、北部地区及东部沿海,除了受到局地污染源排放的影响外,对比非污染的情况,大气输入和气溶胶生成作用的增强是引起PM2.5污染的主导因素,其中水平传输过程对PM2.5浓度升高的贡献最为突出.气溶胶过程的贡献在近地面(0~80 m)最显著,随着高度升高而逐渐减弱.硝酸盐在局地二次生产的细颗粒物中占主要份额(~70%).对于硫酸盐,局地二次生成所占的比例很低,主要来自宁波局地排放和宁波以外地区的大气传输(贡献比例分别为44%和40%).宁波市的PM2.5污染主要受到来自北向沿岸气团(占比54%)、西北向大陆气团(占比21%)和西向局地气团(占比25%)的传输影响.在西北方向短距离区域传输的作用下PM2.5浓度最高;在我国中东部大范围灰霾天气的影响下,西北向和北向的长距离传输作用也会导致宁波地区的PM2.5污染.     

不同模式版本对长三角区域大气污染物模拟结果对比评估

选取2015年1、4、7、10月(分别代表冬、春、夏、秋4季),应用CMAQv4.7.1和CMAQv5.1模式模拟长三角区域的空气质量,对比了NO2、SO2、O3、PM2.54个常规污染物的模拟结果,表明CMAQv5.1对NO2、SO2和PM2.5的模拟效果优于CMAQv4.7.1,而CMAQv4.7.1的O3模拟效果优于CMAQv5.1;CMAQv5.1的NO2模拟值更接近地面观测值,比起不同版本的化学机制对NO2模拟效果的影响,NO2的模拟偏差受排放高估的影响更大;2个版本SO2的模拟值差距较小,且都与地面观测值之间差异较小;CMAQv5.1 PM2.5的模拟值比CMAQv4.7.1更接近观测值,气溶胶模块机制的更新(例如新增细分的PM2.5模式物种和部分二次有机气溶胶生成机制的改进等)对PM2.5模拟效果的改善显著;CMAQv5.1的O3模拟值比CMAQv4.7.1高,CMAQv5.1的O3模拟值在O3观测值的高值时段更接近观测值,而CMAQv4.7.1的O3模拟值在低值时段更接近观测值,CMAQv5.1在日最大8小时平均(MDA8)O3观测浓度超标日的O3模拟效果相比CMAQv4.7.1有一定程度的改善,但在非超标日模拟效果变差,CMAQv5.1的O3模拟效果总体相比CMAQv4.7.1并未得到有效提升。提出,未来针对低值时段和低值区域的O3模拟机制的改进将进一步提升O3模拟效果。     

不同分辨率CMAQ模式系统对北京PM2.5预报效果研究

自北京奥运会以来,CMAQ模式作为北京多模式预报系统的一个成员在北京空气质量预报中得到广泛应用.为了更好地发展模式系统预报性能,本文针对北京开展完整年份PM_2.5模拟预报效果评估,结合我国环境空气质量标准,引入IAQI预报准确率、等级预报准确率以及预报综合评分法等多项指标,研究评价不同代际不同模式分辨率CMAQ模式系统预报效果差异.研究结果表明,①新研发的CMAQ模式系统预报效果整体优于原有业务预报模式系统,综合考虑预报级别准确性和预报空气质量分指数精确度的得分评估结果显示,新一代CMAQ模式3 km空间分辨率(BJ03)4 d预报时效内得分为73.1～80.5分,高于9 km空间分辨率(BJ09)和原有CMAQ模式5 km空间分辨率(CN05)和15 km空间分辨率(CN15)的预报结果综合得分.②BJ03区域的预报效果优于BJ09区域,BJ03区域预报的PM_2.5-IAQI准确率达42%,空气质量等级准确率达68%～79%,预报综合评价得分最高80.5分;而9 km分辨率CMAQ模式预报的PM_2.5-IAQI准确率为...