WRF模式最优参数化方案在不同空气质量模式的应用

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：杨景朝,蒋兴文,伯鑫,王刚,冯勇

单位：中国气象局成都高原气象研究所, 成都 610072,高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室, 成都 610072,中国气象局成都高原气象研究所, 成都 610072,高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室, 成都 610072,北京化工大学环境科学与工程系, 北京 100029,北京化工大学北化中国工业碳中和研究院, 北京 100029,三捷环境工程咨询(杭州)有限公司, 杭州 310012,中国气象局成都高原气象研究所, 成都 610072,高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室, 成都 610072

摘要：精准的气象场和适用的空气质量模式是优化大气污染模拟的重要途径.为提升四川盆地冬季大气污染模拟效果,利用WRF模式25组参数化方案组合,进行气象场模拟试验,基于最优方案数据,以四川盆地某大型钢铁厂为例,分别驱动AERMOD模式和CALPUFF模式,通过研究区域4个国控站数据对模拟结果进行对比验证.结果表明,WRF模式参数化方案选取对地面风场、高空风场和地面湿度场模拟效果影响较大,对地面温度场、高空温度场和高空湿度场模拟效果影响较小,SLAB陆面过程方案、Dudhia短波辐射方案分别与YSU、ACM2、BouLac和MRF边界层方案的组合,均能较好地模拟四川盆地冬季地面风场、温度场和湿度场的变化趋势,结合高空风温湿统计参数综合分析可知,第1组方案适用于达州气象场模拟,第13组和第17组方案分别适用于成都白天和夜间时段气象场模拟.CALPUFF模拟结果与监测值的相关性整体优于AERMOD,从站点角度分析,CALPUFF在国控站3号的模拟效果相较AERMOD提升较大,在国控站2号的模拟效果提升较小,从大气污染物角度分析,4个国控站CALPUFF对NO_x和PM₁₀的模拟效果相较AERMOD均有不同程度提升,由Q-Q图分析,CALPUFF对SO₂、NO_x和PM₁₀的模拟结果相较AERMOD,与监测值更加吻合.

关键词：WRF模式|参数化方案|CALPUFF模式|AERMOD模式|钢铁厂,