[发明专利]城市间大气污染传输矩阵的构建方法

说明书

本发明通过在北风和南风两种情况下，研究城市间大气污染的相互影响，主要包括：结合WRF和CALPUFF模式模拟北风和南风两种气象条件下某区域不同城市大气污染的扩散过程，计算各城市的污染源对其他受体城市大气污染的贡献率，得到城市间的污染物传输矩阵，进而分析城市间大气污染相互影响的规律。通过分析扩散模式模拟得到的城市间污染物传输状况，构建城市间大气污染的传输矩阵，分析城市间大气污染相互影响的规律。

技术领域

本发明属于大气污染控制领域，特别涉及城市间大气污染传输矩阵的构建方法。

背景技术

由于气象条件的改变，大气污染的区域范围也会发生改变，在某一处排放的大气污染物质，不仅对排放源所在区域产生影响，更会影响排放源周围大部分区域的大气环境。由于多源大气污染排放的情况愈发常见，城市群大气污染问题也受到广泛关注，多个污染源所排放的污染物质在大气中扩散并相互影响。我国区域性大气污染特征正在发生重要转变，高强度、多排放源的大气污染物在其排放区域内部难以自净，进而在高密度集聚的城市群之间传输、转化，导致区域性、复合型大气污染问题日益凸显。由于多排放源污染物的扩散，各区域间会产生相互影响。因此，有必要研究城市群中各城市间的大气污染影响，评价城市所受自身排放之外的污染物影响程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市间大气污染传输矩阵的构建方法。通过软件模拟，分析在不同气象条件下污染物的传播机理，分析城市间大气污染传输规律。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种城市间大气污染传输矩阵的构建方法，包括如下步骤：

1)统计各城市大气污染物质排放情况；

2)在不同气象条件下，计算各城市的污染源对其他受体城市大气污染的贡献率，并以此为依据制作城市间大气污染传输矩阵；

3)基于上述城市间大气污染传输矩阵，分析城市间大气污染传输规律。

本发明以PM2.5为污染物质，该方法具体步骤如下：

1)根据所研究区域，设置CALPUFF模型模拟区域的范围；

2)运用ArcGIS将污染排放源进行转换与提取，将污染源数据以及包括烟囱高度与内径、烟气排放温度与速率的数据导入CALPUFF软件中；

3)运用WRF模型模拟区域的气象条件，并将模拟数据导入CALPUFF软件；

4)根据模型输出数据，运用数学方法构建大气污染传输矩阵；

5)根据上一步计算出的传输矩阵，分析城市间大气污染相互影响的规律。

本发明具有如下优点：

1.利用CALPUFF及WRF模型模拟区域大气污染传输过程，速度快精度准。能够准确揭示该地区大气污染时空特征，并能改变气象条件等影响污染物扩散的关键因素，定量分析污染物在区域间的传输规律。

2.在理论成果的基础上，能够从落实区域联防联控、优化城市空间格局的角度，构建区域大气污染防治及调控策略。

附图说明

图1为研究区域网格设置示意图；

图2为污染源处理设置示意图；

图3为WRF气象情景模拟示意图；

图4为模拟情景设置方案示意图；

图5为排放源情景模拟数值示意图；

图6为具体情境下的大气污染传输矩阵示意图。

具体实施方式