復(fù)雜地形上空污染物輸送的的數(shù)值模擬研究.pdf

1、目 錄m ^  inA b stra ct IVm - M 躲  11.1 研 究 意 義  11. 2 國(guó) 內(nèi)外 研 究 進(jìn) 展  21. 2 .1 復(fù) 雜地 形 下 的污 染 氣 體 的輸 送  21. 2. 2 污 染物 的遠(yuǎn) 距 離 輸 送  31. 3 研 究 內(nèi)容  4第 二 章 模 式 介 紹  82. 1 中尺度模式 W R F 簡(jiǎn)介[ 1 ]  82丄1W R F 模式流程設(shè)計(jì)[ 21  82

2、 .1. 2 W R F 模 式 動(dòng) 力 框 架  82. 1. 3 模式參數(shù)化方案[ 2 1 92.1. 3.1 微 物 理 方 案  102.1. 3 . 2 積 云 對(duì) 流 參 數(shù) 化 方 案  102 .1. 3 . 3 邊 界 層 參 數(shù) 化 方 案  112 . 2 W R F -C hem 模 式 簡(jiǎn) 介  112. 2. 1 傳輸過程方案[ ' 8 】  112 . 2 . 2 排 放 源  1

3、2第 三 章 復(fù) 雜 地 形 下污 染 物 的輸 送  153.1 個(gè) 例 介 紹和模 擬 方 案 設(shè)計(jì)  153.1. 1 個(gè) 例 介 紹  153.1. 2 模 擬 方 案 設(shè) 計(jì)  163. 2 模 擬 結(jié) 果 分 析  173. 2 .1 風(fēng) 場(chǎng) 模 擬 結(jié) 果 分 析  173. 2 . 2 污 染 物 水平 分 布  173 . 2 . 3 污 染 物 垂 直 剖 面  193. 2 . 4 敏 感性 試 驗(yàn)

4、  22摘 要2008 年 4 月?9 月 ，黃 山光 明頂開展 了對(duì) 大氣氣 溶膠和 云/霧微觀 特 性 的觀測(cè)試驗(yàn) ，目的在 確 立 氣 溶膠 和 云 凝 結(jié) 核 的相 互 關(guān) 系 。 觀 測(cè)期 間發(fā)現(xiàn) 山頂 的氣 溶 膠 濃度 日變化特 征 和 平原地 區(qū)有很大差異 ，因此 本文首先在模式 中加入示 蹤氣體 ，來(lái)解 釋這 種氣溶膠變化特 征 。結(jié)論主要有 ：晴天條件下 ，日間 ，污染物 能通過谷風(fēng)輸送到邊 界層 以上 ，形成抬升

5、 的污染層 ；夜 晚 ，部 分 污 染 物 會(huì) 被 山風(fēng)輸 送 回地 面 附近 ，在邊 界層 的作 用下 在 地 面 附近 積 聚 ，在山谷處達(dá) 到 最 高值 。云 霧 天 山谷風(fēng) 的作 用 不 明顯 ，邊 界層 高度 的 日變 化 對(duì) 污染 物 的垂 直 輸送起主要作用 。晴天 山谷風(fēng) 能 向山頂輸送大量 的前體物 。在充足 的光 照條件下 ，生成大量的新 粒 子 導(dǎo)致 中午氣 溶膠 數(shù) 濃 度 升 高 。山谷 風(fēng) 垂直 輸 送 的強(qiáng)

6、度 要 大 于 邊 界層擴(kuò) 散 ，因此 晴天 光 明頂 N O 濃 度 升 高 快 ，并 且 峰 值 濃 度 更 高 。通過分 析氣溶膠質(zhì)量 濃度變化 ，發(fā)現(xiàn) 某些 時(shí)段 氣溶膠 質(zhì)量濃 度會(huì) 有異常 的高值 ， 可能是受遠(yuǎn)距離輸送 過程影 響 。因此 本文 使用實(shí) 際的排 放源研 究 了遠(yuǎn)距 離輸送對(duì)黃 山污染物 濃度 的影響 ，主要 結(jié)論有 ：2008 年 4 月 22~23 日我 國(guó)中東部地 區(qū)有一次 明顯 的遠(yuǎn)距 離輸 送過程

7、，華 北地 區(qū)的污 染物在偏 北風(fēng) 的作用下被輸送 到南方 。氣流 在 經(jīng)過 山區(qū)時(shí)會(huì)發(fā) 生繞 流 ，一部 分污染物會(huì)被輸送 到福 建 ，臺(tái)灣等地 ，另一部 分被輸 送 到兩 湖地 區(qū) 。 山體 的阻擋 也會(huì)導(dǎo)致污 染物 的滯 留 。受邊 界層 的作用 ，污染 物始終 處于 3km 以下 高度 。有地形 阻擋 時(shí) ，污染物會(huì)產(chǎn)生地形爬坡運(yùn)動(dòng) ，并 且 能夠進(jìn)入 自由大氣 ，這 部分進(jìn)入 自由大氣 的污染 物 可 以通過遠(yuǎn)距離 輸送影響

8、到其它地區(qū)。 EC,N 0 3 ― ，N H :都和PM 2 . 5表現(xiàn)出 較好的 相 關(guān)性， SO f 主要 由新粒子 生成產(chǎn) 生 ，受遠(yuǎn)距離輸送 影響不是很大 。受氣象場(chǎng) 的影 響，各城 市對(duì)黃 山 PM 2. 5濃度 的貢獻(xiàn)有所差 異 ： 本 次模 擬 中， 石家莊盡 管排放量較其他城 市較 少 ， 但是其對(duì)黃 山 P M 2J影 響 最 大 ；黃 山本 地 源 貢 獻(xiàn) 較 小 。關(guān)鍵 詞 ：W R F -C hem ，山谷風(fēng) ，