科研动态
区域和街道尺度空气质量综合模拟系统的发展
来源:Sciencedirect时间:2022-04-19

      区域空气质量模式受排放源精度、网格精度和理化机制代表性的影响,对小尺度空气质量模拟存在一定的局限性,影响了我国城市小尺度空气质量模拟预测的精准性,发展耦合区域-街道尺度空气质量模式的综合模拟系统是解决这一问题的重要技术,也是地球系统数值模拟装置中区域高精度环境模拟系统的重要研究内容。中国科学院大气物理研究所LAPC国家重点实验室博士生王涛和李杰研究员依托地球系统模拟装置,联合国内外其他单位使用互联网交通态势大数据制作了北京市在路机动车动态高分辨率排放清单(百米级、小时),并实现了在路机动车清单、区域空气质量模式和街道空气质量模式的耦合(IAQMS-street)。开展了区域-街道尺度污染物的精细化模拟,发现2021年国庆前后两周时间,北京城市交通排放存在较强的时空不均匀性和明显的日变化趋势,IAQMS-street能显著提高白天城市O3及NOx的模拟准确性,并改善了原本区域模式中对夜间NOx浓度的低估和O3浓度的高估。研究结果有利于提高我国臭氧预报准确性,并为未来实现城市街道级交通排放管控和污染溯源分析提供了新思路。

      上述研究成果发表在《Urban Climate》期刊,通讯作者为中国科学院大气物理研究所李杰研究员。

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图1. 耦合模式流程图

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图2. 海淀万柳站(HD-WL)和顺义新城站(SX-XC)逐小时O3、NO和NO2模拟与观测对比(蓝线:观测, 红线: 耦合模式+在路机动车高精度清单; 黑线: 区域模式+在路机动车高精度清单; 绿线: 区域模式+区域清单)

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图3. 研究时段内工作日和节假日O3、NO及NO2模拟浓度时空分布图,颜色点为站点观测数据


文章信息:Wang T., Li J., Pan J.X., Ji D.S., Kim Y., Wu L.L., Wang X.M., Pan X.L., Sun Y.L., Wang Z.F., Yang W.Y., Du H.Y., An integrated air quality modeling system coupling regional-urban and street models in Beijing, Urban Climate, Volume 43, 2022, 101143, ISSN 2212-0955, https://doi.org/10.1016/j.uclim.2022.101143.

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221209552200061X#f0040