三维变分在PM2.5重污染数值模拟中的应用研究

作者：陈焕盛; 王文丁; 田敬敬; 皮冬勤; 张稳定; 晏平仲; 吴剑斌^*; 吕晓彤; 李振亮

来源：中国环境监测, 2020, 36(02): 64-74.

DOI：10.19316/j.issn.1002-6002.2020.02.09

• 数值模型
• 三维变分
• 资料同化
• 成渝
• 重污染

为了探讨三维变分法(3DVAR)对成渝城市群冬季PM2.5重污染模拟的改善效果,采用3DVAR对成渝城市群2017年12月至2018年1月的空气质量数值模拟结果进行资料同化,对比评估嵌套网格空气质量预报模式(NAQPMS)原始数据与同化再分析数据的准确率,并分析成渝重污染特征。研究结果显示,3DVAR在PM2.5、PM10和NO2的同化实验中均取得较好的改善效果,成渝地区检验站点各污染物相关系数(r)的平均提升比例依次为44%、90%和332%,r改善的站点占检验站点总数的比例分别为98%、100%和82%;检验站点均方根误差(RMSE)的平均下降比例分别为15%、37%和31%,RMSE改善的站点占检验站点总数的比例为65%、98%和84%。与原始模拟结果相比,同化结果能够更准确地反映成渝地区冬季重污染期间的PM2.5和PM10空间分布特征。

• 单位
  中国科学院大气物理研究所; 大气边界层物理与大气化学国家重点实验室; 中科三清科技有限公司