CALPUFF在沈阳地区大气污染模拟中的应用

利用CALPUFF模拟了2006年1月5日沈阳地区大气污染物扩散。结果表明,CALPUFF能够直观、真实地模拟大气环境中污染物浓度的分布。污染物扩散的范围与风速相关,风速大时污染物扩散的范围大,风速小时污染物扩散的范围小。当污染物扩散的范围大时污染源附近的污染物浓度值小,污染物扩散范围小时污染源附近的污染物浓度大。其中,日平均浓度的分布受平均风场和地形的双重影响,实时浓度的分布主要受风场的影响。     

2007年冬季沈阳典型大气污染源PM10排放模拟

选取沈阳市区9个典型的大气污染源冬季的PM10。排放浓度资料,利用MM5耦合CALPUFF对2007年12月至2008年2月沈阳城市区域气象场和排放PM10。浓度分布进行月平均数值模拟。结果表明：冬季沈阳地区受高压控制,北风较强,并经过增强、减弱的过程,多呈现对大气污染物扩散不利的天气形势。高空为偏西风且风速较大时,地面和高空有明显的风向和风速的切变,切变有增强和减弱的变化。2007年冬季沈阳市区域月平均大气污染最严重的是2月,污染物分布主要集中在南部、东南部地区,南部地区大气污染最为严重。PM10。浓度分布的范围与风场、地形有直接的关系。地势平坦、风速大时,污染物扩散范围大,污染物浓度小;地势不平、风速小时,污染物扩散范围小,污染物浓度大。     

凉山州工业排放PM_（10）的数值模拟研究

利用CALPUFF耦合MM5的大气扩散模型,对四川省凉山彝族自治州2007年工业排放PM10的扩散传输进行数值模拟,分析了污染物的浓度时空分布以及影响污染物浓度分布的主要因素。结果表明：CALPUFF耦合MM5模型对凉山州2007年工业排放PM10的浓度模拟有着较好的适用性;污染物主要沿着安宁河和黑水河分布,浓度分布特征随时间变化,其中冬季污染较为严重;各市（县）的PM10浓度值有空间差异,西昌和甘洛污染最为严重,季平均浓度分别为67.81μg/m3和57.23μg/m3;凉山州PM10的浓度分布受气象条件、地形和污染源的地理位置的综合影响。     

凉山州工业排放PM10的数值模拟研究

利用CALPUFF耦合MM5的大气扩散模型,对四川省凉山彝族自治州2007年工业排放PM10的扩散传输进行数值模拟,分析了污染物的浓度时空分布以及影响污染物浓度分布的主要因素.结果表明:CALPUFF耦合MM5模型对凉山州2007年工业排放PM10的浓度模拟有着较好的适用性;污染物主要沿着安宁河和黑水河分布,浓度分布特征随时间变化,其中冬季污染较为严重;各市(县)的PM10浓度值有空间差异,西昌和甘洛污染最为严重,季平均浓度分别为67.81μg/m3和57.23μg/m3;凉山州PM10的浓度分布受气象条件、地形和污染源的地理位置的综合影响.     

2007年冬季沈阳典型大气污染源PM10排放模拟

选取沈阳市区9个典型的大气污染源冬季的PM10排放浓度资料,利用MM5耦合CALPUFF对2007年12月至2008年2月沈阳城市区域气象场和排放PM10浓度分布进行月平均数值模拟.结果表明:冬季沈阳地区受高压控制,北风较强,并经过增强、减弱的过程,多呈现对大气污染物扩散不利的天气形势.高空为偏西风且风速较大时,地面和...     

基于WRF/CALMET的关中盆地中部典型风场模拟

利用中尺度天气预报模式WRF耦合小尺度诊断风场模型CALMET进行降尺度风场模拟,模拟了2016年12月—2017年2月覆盖关中盆地中部典型天气条件下的1km×1km空间分辨率风场,用气象站观测值与模拟值进行对比分析,对模拟时段和典型天气过程期间关中盆地中部近地面风场特征进行了分析,结果表明:(1)模拟风速、风向与实测风速、风向均基本一致,模拟风场可代表关中盆地中部的真实风场。(2)关中地区风速主要分布在1.6~3.3m/s和0.3~1.5m/s风速区间,风速较小;关中地区除南部由于受秦岭地形的影响以南风和西风为主,其余地区均以东北风为主。(3)当风速较小、天气形势较为稳定时,容易在关中地区中南部出现气流的辐合,不利于污染物的扩散;当风速较大、风场气流较为平整时,扩散条件较好,有利于污染物的扩散。     

行列式街区风场和污染物浓度场分布特征

为了探讨街区风场和污染物的传输特性,本文基于计算流体力学软件FLUENT数值模拟了行列式街区的风场和污染物浓度,采用RNGκ-ε湍流模型,以接近实况并在街道中央设置了线性污染源的非孤立三维行列式街区作为研究对象,经过风洞实验验证数值方案可行,研究分析了微尺度范围内的三维街区下游及其内部流场与污染物浓度的分布特征,并对流场和污染物浓度的分布特征进行了解释。结果表明:由于建筑群的阻挡作用,导致建筑群下风方向产生风速的低值涡旋区,并聚集了大量来自街区内部的污染物;在街区两个主干道风速入口处附近,受狭管效应作用形成风速最大值区,相应的污染物浓度最低。与以往研究结果一致,在高宽比为1:1的街道峡谷内均产生了一个顺时针涡旋,且污染物主要聚集在背风面底层;污染物的扩散与湍流强度和风速密切关系,在高湍流区域和风速较大的迎风面表现为污染物浓度较低,反之,背风面污染物浓度较高。本文研究结果可以为合理设计街区布局和利用自然风缓解城市高密度地区空气污染提供科学依据。     

西宁市大气环境风险模拟研究

利用中尺度气象模式模拟了特殊地形下的气象变化特征,通过CALPUFF模拟了大气环境风险事件的精细化扩散特征。结果表明：西宁市地面风特征与河谷地形走向基本一致,典型风场表现为湟水河谷盛行西北和东南风,北川河谷则多为偏北风。由于青藏高原昼间强烈的山坡辐射增热和致使低空出现逆温层频率高,强度大,不利于污染物在垂直方向的扩散,河谷剖面模拟温度场的结果显示等高度山坡附近比河谷中心的温度大约高1.5℃。CALPUFF烟团轨迹模式能较好地应用于西宁市大气环境风险事件的模拟研究,模拟结果能清楚描绘出污染物沿河谷输送与扩散的初始状况和细致分布,同时在复杂地形和气象条件影响下出现山体对烟团的阻碍效应、烟团因流场在山脊处出现形变以及山谷风环流影响等非定常扩散现象,扩散轨迹符合复杂地形和气象条件影响的特征和规律,模拟结果对准确预估大气环境风险事件在复杂地形和气象条件下城市中的扩散特征、影响范围和程度具有重要意义。     

建筑物下洗效应的模拟试验分析

按照有建筑物和无建筑物存在两种情况,针对西安市某一污染源使用CALPUFF模式进行了数值模拟试验分析。结果表明：模拟时段,无建筑物存在时近地面污染物小时质量浓度最大值为10．80mg／m^3。而有建筑物存在时近地面污染物小时质量浓度最大值为17．24mg／m^3。有下洗效应与无下洗效应污染物日均质量浓度之比：平均值为5．8,最大达104．2。可见,建筑物的下洗效应对大气污染物的扩散有着十分重要的影响,在实际的大气质量预测评价工作中应充分考虑建筑物下洗效应。     

建筑物对称性对大气输移特性影响的模拟研究

运用修正的k-ε双方程湍流模型分别对非对称性建筑物和对称性建筑物周围的流场和污染物浓度场进行模拟,计算出地面风速为3 m/s时不同建筑物周围的流场与污染物浓度场分布。结果表明:建筑物的形状对建筑物周围风场和污染物浓度场有明显的影响,不同形状建筑物尾流区形态各不相同。数值模拟结果对研究建筑物周围的传输特性有一定的指导意义,并对污染物的扩散机理进行了探讨。     

CALPUFF模型在合肥地区SO2大气环境容量测算中的应用

在对合肥地区污染源调查的基础上,利用CALPUFF模型模拟了合肥地区大气污染物SO₂质量浓度场,通过与现场监测结果对比分析了模型的适用性,并根据模拟结果研究了不同排放源对合肥地区大气污染的贡献情况,建立了大气污染物传递矩阵;通过综合考虑城市区域的大气扩散能力、污染源贡献和大气环境质量目标等,采用线性规划模型测算了合肥市的大气环境容量.     

哈尔滨秋季一次持续性重污染过程分析

利用气象与环境监测数据,结合后向轨迹和秸秆焚烧火点监测资料,从环流形势、气象要素、污染源和污染传输特征等方面,对哈尔滨2017年10月18-20日持续性重污染天气过程进行分析。结果表明：这次重污染过程连续48 h为重度或严重污染,首要颗粒物为PM_2.5,PM_2.5平均浓度为438 μg·m^-3,局地PM_2.5浓度高达1487 μg·m^-3。重污染过程分为两个阶段,每个阶段主要污染物呈双峰分布。在重污染过程中,高空环流平直,浅槽前暖平流占主导地位,地面为弱低压均压场控制。地面风速小,平均风速仅为1.5 m·s^-1,风速≤ 1.5 m·s^-1静小风频率为71%,风场辐合,有利于污染物积聚。在重污染发展的过程中,地面相对湿度（RH）增大有利于颗粒物吸湿增长和污染加剧;在重污染减弱的过程中,PM_2.5浓度减少至每阶段谷值时间比RH减小至谷值时间滞后4-5 h。在边界层内有逆温层顶高为200 m左右、逆温强度>2.0℃·（100 m）^-1的贴地逆温层,层结稳定,垂直扩散条件差。污染物主要来源于秸秆焚烧,其次来源于取暖燃煤。静稳气象条件下本地污染物积累叠加远距离较高浓度的秸秆焚烧污染物输送导致哈尔滨这次重污染过程。     

长白山高压对辽宁中部城市群大气污染影响的数值模拟

利用新一代空气质量模式系统Models-3,通过改变模式中长白山山脉区域地形高度,对比分析长白山高压以及辽宁中部城市群5城市气象环境要素的变化情况。结果表明,改变地形后,原来较强的长白山高压有了明显的减弱,城市群5城市的水平气流辐合场消失,风速增大,逆温强度也减弱,有利于污染物的传输扩散;模拟结果也表明污染物浓度有明显的降低,试验较好地揭示了长白山高压对辽宁中部城市群大气污染的影响机制。     

新都区冬季空气污染扩散与气象要素相关性研究

利用2014~2018年冬季空气质量和污染物浓度数据,结合地面观测、探空及风廓线雷达资料,对新都区冬季气象要素及其污染扩散条件进行分析。结果表明:（1）新都区不同污染物具有相同的日变化特征,在11时左右浓度最高,18时达到最低。（2）新都区污染物浓度与风速、气温、降水、相对湿度有密切关系。当风速大于(小于)平均风速时,污染物浓度减小（增加）;气温越高且相对湿度越大,污染也越强;降水较弱时,反而会加重污染。（3）新都区污染天气过程中,逆温强度与厚度的大小将影响污染物的垂直扩散,强度和厚度偏大,污染偏严重。      

Maximum fluctuations of wind direction in limited time intervals at the levels up to 300 m from observations at a meteorological tower

On the basis of wind direction measurements with 1-s discreteness at the meteorological tower VMM-310 in the town of Obninsk, maximum fluctuations of wind direction are obtained with 10-s averaging over limited time intervals that correspond to the transport of pollutant puffs at distances about 10 km from the source at altitudes up to 300 m. Average values of maximum fluctuations of wind direction decrease with increasing wind speed, level of measurements, and stratification stability. Examples are presented of distributions of maximum fluctuations of wind direction as dependent of these factors. Parameters are given of distributions of maximum fluctuations of wind direction at six levels under different wind speeds and different atmospheric stability. The empirical distributions are approximated by Weibull distribution, and parameters of the latter are presented for separate levels. The results obtained can be used for estimation of an angular size of an area of possible pollution under different conditions of atmospheric stratification, wind speed, and levels of transport of an instantaneous puff of pollutants for the pollutant cloud motion up to a distance of 10 km from the source.