基于拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT)的核污染物扩散数值预报技术

本研究利用拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT)开展了核污染物数值预报试验。欧洲示踪试验和虚拟事故情景下的模拟预报试验结果表明,HYSPLIT模式模拟的1h内轨迹最小绝对误差约为0.2°,该模式可以有效地预报核污染物的扩散轨迹。模拟轨迹误差主要受风向和风速的影响,且初始状态误差会使轨迹模拟的误差随着预报时效增加而逐渐增大;对于单次轨迹模拟,模式模拟轨迹会存在偏差,但在一定时间范围内,轨迹模拟可以很好反映示踪剂在释放后空间范围内整体的分布特征;利用大气扩散模式HYSPLIT和中尺度天气预报模式(WRF),可以实现区域核污染物的数值预报,模式可以预报出事故区域核泄漏物质的扩散路径和浓度分布。

Inversion method for multi-point source pollution identification:Sensitivity analysis and application to European Tracer Experiment data

快速并且准确地识别未知污染源,在大气污染应急响应和源头控制过程中起着至关重要的作用.本文利用敏感性试验及欧洲示踪物测场试验(ETEX-1)数据研究了新提出的两步反演算法的实用性,并将其反演结果与现有的两种算法进行了对比分析.敏感试验表明,在观测数据较为丰富的情况下,三种算法对观测误差和风场误差的敏感性均较低;而当观测数据较为稀疏时,所有算法的估计精度都将随着误差的增加而下降,但与其他两种算法相比,两步反演算法具有更高的估计精度以及更稳定的估计性能.此外,欧洲示踪物测场试验的源项估计结果也表明,在三个算法中,两步反演算法具有最小的位置估计误差.

多尺度扩散模式对ETEX-1试验的再现模拟

根据非静力动力学气象模式和拉格朗日粒子模式建立的多尺度模式,利用欧洲预报数据ECMWF和不同分辨率的地形数据,对欧洲长距离示踪试验(ETEX)的扩散过程进行阶段性再现模拟,并将多尺度扩散模拟结果与ETEX试验监测结果进行对比分析,以考查该模式在多尺度扩散模拟中的应用。研究结果表明,多尺度扩散模拟结果与观测结果具有较高的空间分布相关性;扩散模拟结果有效地反应了当时的区域流场特征。