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原文传递一种区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法

专利名称：	一种区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法
摘要：	本发明公开了一种区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法，包括如下步骤：采集预定时间内的WRF模拟气象数据；基于上述WRF模拟气象数据和分区标记信息，通过LPDM模型计算气团足迹，并建立传输矩阵；计算传输矩阵的逆矩阵，并根据预定时间内的观测数据，计算区域排放量；采用反演的PM2.5排放和模拟的PM2.5排放验证所述区域排放量的准确度；采用验证后的区域排放量矩阵和传输矩阵，计算不同时刻的PM2.5浓度矩阵，并计算排放变化对浓度变化的影响量和传输变化对浓度变化的影响量。本方法能够快速区分出不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度变化的影响，与其他方法相比，计算量小，耗时短，模拟效果较好。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京大学
发明人：	江飞;蔡哲
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910030087.X
公开号：	CN109916788A
代理机构：	南京泰普专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	窦贤宇
分类号：	G01N15/06(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	210046 江苏省南京市栖霞区仙林大道163号
主权项：	1.一种区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、采集预定时间内的WRF模拟气象数据；步骤2、基于上述WRF模拟气象数据和分区标记信息，通过LPDM模型计算气团足迹，并建立传输矩阵；步骤3、计算传输矩阵的逆矩阵，并根据预定时间内的观测数据，计算区域排放量；步骤4、采用反演的PM2.5排放和模拟的PM2.5排放验证所述区域排放量的准确度；步骤5、采用验证后的区域排放量矩阵和传输矩阵，计算不同时刻的PM2.5浓度矩阵，并计算排放变化对浓度变化的影响量和传输变化对浓度变化的影响量。 2.根据权利要求1所述的区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法，其特征在于，所述步骤2包括：通过后向轨迹模拟获得粒子到达释放点之前经过的路径；将研究区域划分为不同的子区域，并对来自不同区域的空气粒子进行标记，可以得到每个区域对释放点的贡献，从而建立所有区域的贡献矩阵，即传输矩阵。 3.根据权利要求2所述的区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法，其特征在于，所述区域排放量E＝C×M-1，其中C为观测的PM2.5浓度向量；M为传输矩阵；上述公式展开为： E1，E2…En为每个区域的排放量；C1，C2…Cn为每个区域的PM2.5观测浓度；Mij为贡献矩阵，对于第1个区域来说，M11,M12…M1n分别表示：第1个区域对自身浓度的贡献，第2个区域对第1个区域浓度的贡献，以及第n个区域对第1个区域浓度的贡献。 4.根据权利要求3所述的区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法，其特征在于，步骤5中，所述计算排放变化对浓度变化的影响量和传输变化对浓度变化的影响量的具体为： C＝M×E； Ct1＝Mt1×Et1，Ct2＝Mt2×Et2 ΔC＝(Mt2×Et2-Mt2×Et1)+(Mt2×Et1-Mt1×Et1)， Ct1和Ct2表示t1和t2时刻的不同区域的PM2.5观测平均浓度，Mt1和Mt2表示t1和t2时刻的单位排放的传输矩阵，Et1和Et2表示t1和t2时刻的不同区域的PM2.5一次排放量。 5.根据权利要求2所述的区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法，其特征在于，所述传输矩阵的计算过程为：利用HYSPLIT对若干个城市分别计算研究时段内、逐三小时的120小时后向气团足迹；在每次模拟中，使用三维粒子方法计算每个粒子每小时所处的空间位置；然后估算空气颗粒在距离地面100m高度、每个0.1°×0.1°网格内停留的时间，以此获得了每个城市的空气的足迹；再加入分区标记信息，通过每个城市的气团足迹求出每个区域的气团足迹，建立传输矩阵。 6.根据权利要求1所述的区分不同区域排放变化和气象条件变化对PM2.5浓度影响的方法，其特征在于，步骤4包括：计算反演清单Inve和MEIC清单值的变化幅值； △R＝RM-RI； Inve和MEIC分别表示相应年度的反演清单和MEIC清单值。
所属类别：	发明专利