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摘要
围绕临近空间大气化学过程数值模拟计算问题，以平流层大气4个典型光化学系统为例，运用化学动理学预处理（KPP）工具，对不同复杂度的光化学反应质量平衡方程体系进行预处理，快速建立各系统化学动理学方程组的代数表示；针对模型中的大刚性ODE方程组，选取6种不同的数值计算方案（rodas,ros3,ros4,rosenbrock,sdirk,seulex），实现ODE方程组的离散表示，并自动生成所需计算代码。在此基础上，开展平流层光化学过程数值模拟试验，重点考察了：各数值计算方案的计算效率和计算稳定性；各系统主要化学成分随着时间的演化规律；光化学系统复杂度对各模型主要成分变化的影响。模拟结果显示：KPP工具能有效应对临近空间大气化学反应系统复杂度的增长，缩短大气化学模型建模与检验周期，为临近空间大气化学过程研究提供有效技术支撑。
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单位南京航空航天大学; 航天学院; 北京应用气象研究所
