AERMOD模式地表气象数据与地形数据参数的敏感性分析

作     者：布玛力亚木·阿尔垦 

作者单位：中国石油大学(华东) 

学位级别：硕士

导师姓名：赵东风

授予年度：2016年

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

主      题：大气扩散模型 AERMOD模型 地表气象参数 地形参数 敏感性 

摘      要：环境影响评价制度是一项重要的环境保护制度,大气环境影响评价是环境影响评价重要组成部分,大气环境影响预测是大气环境影响评价的重要内容。它是判断拟建项目或规划项目完成后对评价区域大气环境的影响程度和范围,并由此得到建设项目或规划项目的选址,建设规模是否合理,环保措施和建设项目或规划项目是否可行的重要依据。大气环境影响预测的基本工具是大气扩散模型。主要包括:箱式模型、高斯模型、拉格朗日/欧拉模型、计算流体力学模型以及气溶胶动力学模型等,目前国际上主流的大气扩散糢型大都属于高斯模型。其中之一的AERMOD（AERMIC Model）模型是美国国家环境保护局与美国气象学会组建的法规模式改善委员会（AMS/EPA Regulatory Model Improvement Committee AERMIC）在ISC3基拙上开发。它是一个稳态烟羽扩散模式,可基于大气扩散边界层数据特征模拟点源、面源、体源等放出的污染物在短期（小时平均、日平均）,长期（年平均）的浓度分布,适用于农村或城市地区,简单或复杂地形,还考虑了建筑物尾流的影响,即烟羽下洗。为便于理解模型运行的机理,本文简单介绍了AERMOD模型的算法,着重对地表气象参数以及地形参数对于AERMOD运行结果的影响进行了分析。参数敏感性分析主要分为两步:第一步,判断参数的变化是否会影响AERMOD模式的运算结果,如果影响则进一步分析其敏感性,如果不影响则在接下来的研究中不予考虑。第二步,用单因子分析法进一步研究这些参数的敏感性并排序。研究结果表明,在不考虑沉降因素时,在风向、风速、时间、总云量、湿球温度、低云量、降雨量、干球温度、降水类型、相对湿度、海平面气压、露点温度、地面气压等众多地表气象参数中云量、风速、站点压力及干球温度等参数值对模型运算结果有明显的影响。参数敏感性由小到大排序为:站点压力温度云量风速。地形参数（反射率、波恩比、粗链度）对于运算结果有较大影响,确定参数值时应有科学依据以及相关权威机构认证。不同土地利用类型对污染物浓度的扩散也有较大的影响,同等条件下,不同土地利用类型的污染物最大浓度值由大到小依次为:首先是干燥气候:水面、草原、耕地、城市、沙漠、湿地、落叶林、针叶林。其次是中等湿度气候:水面、草原、沙漠、耕地、城市、落叶林、针叶林、湿地。第三种情况是潮湿气候:沙漠、城市、针叶林、水面、耕地、草原、湿地、落叶林。此项研究将有利于环评工作者在现有气象数据,地表数据条件下优化相关参数的筛和利用,估算其可能带来的误差,从而使环评工作中的大气频测,更具现实意义。