利用CB-Ⅳ機理在復(fù)雜地勢下對O-,3-時空分布的數(shù)值計算研究.pdf

1、本文利用CB-IV機理在復(fù)雜地勢下對O3濃度的時空分布進行了數(shù)值計算研究。旨在了解在研究區(qū)域內(nèi)(52km×37km)的典型日期中作為主要的光化學(xué)氧化劑的O3在大氣的化學(xué)反應(yīng)中的行為，并探討O3的產(chǎn)生與前體物及氣象條件的關(guān)系，藉以為制定控制O3污染保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境的對策提供科學(xué)依據(jù)。研究首先利用中尺度準靜力動力學(xué)模式，采用地形追隨的垂直坐標變換、大氣平流擴散數(shù)值法，模擬(格距500m×500m)計算出能滿足光化學(xué)污染計算模式的研究區(qū)域內(nèi)復(fù)

2、雜地勢下的氣象場。同時利用污染源排放因子法對研究區(qū)域內(nèi)的所排放VOCs、NOx、CO等污染物按照500m×500m的分辨率進行估算。污染源按照固定源、流動源、自然源進行分類，對各類源所排放VOCs、NOx、CO進行時間、化學(xué)分解，進一步做出了適于模式需求的高時空、高化學(xué)分辨率的排放源清單，揭示研究區(qū)域內(nèi)各類污染物源排放分擔貢獻和時空分布特征。 文中在具有高分辨率的氣象場和排放清單的基礎(chǔ)上，根據(jù)CB-IV機理，利用Gear法求解由

3、光化學(xué)反應(yīng)速率組成的剛性常微分方程組，應(yīng)用K理論計算出在1999年8月14日區(qū)域內(nèi)的光化學(xué)污染的詳細情況。計算出O3、OH、HCHO、PAN、NO2、NO等物質(zhì)濃度隨時間變化的規(guī)律，并將其與實測值進行比較分析，結(jié)果表明各監(jiān)測點位計算值和實測值在時間序列和濃度水平上都吻合的很好。以青泥洼橋大氣自動監(jiān)測點所在的網(wǎng)格為指定區(qū)域，計算網(wǎng)格內(nèi)O3的生成特征，作EKMA等濃度曲線，其脊線的[VOCs]/[NOx]=6/1，斜率為1/6，從理論上找出

4、降低光化學(xué)污染的應(yīng)采取的策略。分別研究每一種單獨類型源對O3的生成貢獻并模擬出其時空變化規(guī)律特征，結(jié)果表明污染源、地形和氣象條件對O3的地面濃度分布有較大影響?？拷廴驹春偷貏葺^低、風(fēng)速小時，污染物易于積累的地方O3的濃度較大。固定源、流動源和自然源對O3生成的影響不同，固定源和流動源對O3濃度的影響與其位置有較好的對應(yīng)。自然源的影響與其位置有偏差，并且O3的最大值的產(chǎn)生時間也有所提前。最后，對整個模擬計算過程的不確定性進行了討論，對變