CALPUFF大气扩散模型研究与应用进展

针对CALPUFF大气扩散模型在大气环境容量的应用进展上进行了较为详细的综述。通过对CALPUFF大气扩散模型在与其它模型的对比研究表明,CALPUFF模型更加适用于土地利用数据完整、预测范围广、地形复杂的研究区域。同时对新发展的耦合模式的模拟系统的应用做了简单的介绍,阐述其发展必要性及实际应用中存在的主要问题。通过国内外学者对该模型不断的研究及模型自身也处于一直不断完善中,CALPUFF模型具有良好的应用前景。

基于FLEXPART模型的复杂地形大气扩散能力研究——以山西省孝义市和古县为例

基于2012—2021年地面气象观测资料,采用无人机观测气温廓线,计算分别位于开阔盆地和狭长山谷地形的山西省孝义市和古县大气混合层厚度、大气自净能力指数、逆温层厚度;利用FLEXPART模型模拟两地不同时期(清洁期、重污染期)大气中颗粒物传输路径及高度.结果表明:孝义市和古县大气自净能力指数分别为13.4和6.2,大气自净能力等级分别为二级和四级,春季大气自净能力最强,冬季最弱.冬季古县逆温强度大于孝义市,不利于大气污染物的扩散.清洁时期,两地污染物均沿西北方向传输,孝义市大气中粒子传输高度较高,传输距离更远;重污染期,两地空气中粒子传输高度均偏低,传输距离受地形影响,易造成当地大气污染.因此,开阔盆地相较于狭长山谷地区,大气污染物更易清除;开阔盆地大气污染物传输高度高于狭长山谷地区,且传输距离也更远.

大气扩散CALPUFF模型技术综述

介绍了CALPUFF模式系统的理论知识,以及在应用尺度、适用范围、气象与地形预处理、特殊计算功能模块等方面的特点和优势,综述了其模式验证及在国内的应用情况,提出了模型在应用方面的局限性。

不同大气稳定度分类法及扩散参数方案对CALPUFF模拟结果的影响及拟合湍流方案的研究

通过沿海某核电厂址在不同大气稳定度条件下开展的示踪试验,验证了CALPUFF模式中三种大气扩散参数方案在不同大气稳定度条件下的数值模拟效果。研究结果表明,实测湍流方案的模拟效果受大气稳定度分类结果的影响较小,综合评估结果最好。在模式模拟大气稳定度分类结果和基于气象塔实测数据的大气稳定度分类结果一致的条件下,微气象方案模拟结果略差于实测湍流方案模拟,好于PG方案。在环评重点关注的不利天气条件下,采用微气象方案或PG方案的模拟结果可能会与实际浓度分布结果有偏差。为了解决长期实测湍流数据不易获取的问题,将用于大气稳定度分类的气象塔实测数据及对应时段的湍流观测资料进行拟合,构造出各大气稳定度条件下湍流脉动标准差方程。统计结果表明,结合了大气稳定度指标的拟合湍流方案模拟效果良好,对于提高核电厂大气扩散模拟效果具有一定的实用意义。

大气污染物迁移与扩散模型研究及其应用分析

本文研究了大气污染物的迁移与扩散模型,并对其应用进行分析。通过建立数学模型和计算方法,研究人员能够模拟大气污染物在空气中的传输过程;同时探讨了不同因素对污染物传输的影响,包括气象条件、地形特征和污染源排放等。研究结果表明,该模型可以有效预测大气污染物的浓度分布和扩散范围,为环境管理和决策提供重要的参考依据。这项研究对于改善大气质量、减少污染物对人类健康和环境的不良影响具有重要意义。

AERMOD和CALPUFF大气污染扩散模型的对比研究

大气污染控制模式能够分析雾霾的成因和发展趋势,预测大气污染物的迁移和转化规律,并对环境空气质量恶化起到一定的预防作用,系统阐述了AERMOD和CALPUFF大气扩散模型的理论及应用研究进展,并且比较了二者扩散模式的异同及各自适用范围。结果得出,近场范围内(小于50 km)使用AERMOD大气污染控制模型进行污染物的模拟预测,长距离(大于50 km)或复杂流场条件下使用CALPUFF大气污染控制模型,能够对大气污染的模拟预测起到良好预期效果。

CALPUFF模型在模拟核电站事故源项大气扩散中的应用

利用CALPUFF高斯烟团大气扩散模型,以放射性核素131I为例对大亚湾核电站一旦发生冷端双端断裂事故源项可能出现的大气扩散进行模拟,模拟放射性核素131I在典型气象条件下的空气时间积分浓度和地面沉积浓度分布,可以为核电站事故的环境影响评价方法提供参考。

CALPUFF在复杂地形条件下的近场大气扩散模拟研究

利用在湖南省丘陵河谷地区开展的高时空分辨率大气扩散综合实验资料,研究美国国家环保局(USEPA)推荐的导则模式CALPUFF(California Puff Model)在复杂地形条件下近场应用的适用性。采用不同时间分辨率的诊断风场和不同扩散参数计算方案,模拟不同气象条件下的近场地面浓度分布。通过与示踪实验实测采样浓度对比分析,得到:采用实测湍流廓线资料计算扩散参数能够较好地模拟近场浓度分布;将实测湍流速度标准差与稳定度参数的拟合关系替代CALPUFF默认的湍流参数化方案,能够改进默认相似性理论方案的模拟结果;风速较大、风向稳定时,模拟结果对风场的时间分辨率和扩散参数计算方案的敏感性较弱;风速较小、风向多变时,需采用逐10 min风场模拟地面浓度场分布,且实测湍流方案模拟结果相较于相似性理论方案模拟值偏大,并更接近实测值。总之,采用逐时风场和实测湍流方案,或逐10 min风场和修正后的相似性理论方案的CALPUFF模式能较好地模拟研究区域复杂地形的近场峰值浓度。

AERMOD大气扩散模型研究综述

AERMOD模型是美国环保局和美国气象学会联合开发的一种大气扩散模型,它采用了最新的大气边界层和大气扩散理论,替代ISC(Industrial Source Complex)模型成为美国的新一代法规模型,该模型已被列入我国环境影响评价技术导则--大气环境(HJ/T2.2-2008)推荐模型之一。国内外针对该模型开展了很多研究,主要集中在:AERMOD模型与其它大气扩散模型的对比研究和评价;AERMOD模型运行所需气象数据的模拟以及AERMOD模型在某些领域中的具体应用。AERMOD模型较我国旧版环境影响评价技术导则--大气环境(HJ/T2.2-93)推荐模型更能反映污染物的实际扩散规律,但由于目前该模型系统在国内的应用不算广泛,而且该模型本身也一直在不断完善当中,因此,为验证它的可靠性、合理性及实用性并确定其预报准确率,建议在该模型推广应用到一个新的地区或城市之前应当经过模型评估过程。

CALPUFF模型在大气环境容量测算中的应用研究

本研究利用CALPUFF空气质量扩散模式模拟了凉山州2007年气象场和SO2浓度场,通过现状监测结果与模拟结果的比较评述了模型的适用性;并根据西昌市现状污染源和虚拟污染源情况,通过CALPUFF模拟建立大气污染物传递矩阵,结合线性优化模型测算了西昌市大气环境容量。

化学危险品事故应急响应大气扩散模型评述

针对化学危险品的事故要求能迅速地对事故的性质和可能产生危险的区域进行辨识,并能尽早地告知有关事故的性质以及可能的危险区域范围。为了快速确定事故性质及危险区域范围,通常利用应急响应系统,其核心是大气扩散模型。笔者概述了多种大气扩散模型,对当前应用较为广泛的应急大气扩散模型:SLAB,DEGADIS,ALOHA,ARCHIE,DEMRA和LPDM等作了深入剖析;对其应用作了评价;对应急大气扩散模型研究提出了建议。

基于大气污染扩散模型的空气污染多维动态可视化表达研究

针对现有空气污染可视化表达方法不能有效集成地理信息、可视化效果差、信息维度低的问题,基于大气污染扩散模型模拟计算结果进行了三维空间空气污染多维动态可视化表达研究,提出了空气污染的多维动态可视化表达方案,详细论述了空气污染研究区域三维地理场景构建、污染浓度值与颜色的映射、基于切片的空气污染表达、基于立方体的空气污染表达、任意垂直线/面的空气污染表达等5种空间污染可视化表达方法与关键技术。最后以珠三角空气污染扩散模拟为例,开发了原型系统,进行了5种时空可视化表达与分析试验。试验结果表明,所采用的技术方案能够有效集成高精度大范围地理信息,能实现较好的空气污染可视化表达效果,能有效反映空气污染的时空分布,可以为空气污染管理人员提供有效的决策支持。

城市大气污染扩散监测模型的理论与试验研究

结合城市大气污染的具体情况 ,在理论分析的基础上 ,通过风洞实验对特定条件下的城市大气污染模型进行了模拟试验研究 ,建立了适合一定条件下城市大气污染物扩散的数学和物理模型 ,在此基础上对试验数据进行了分析和处理 ,得到了特定条件下城市大气污染的一般规律 。

随机游动模型在大气污染扩散分析中的应用探讨

应用随机游动扩散模拟方法,并结合天津市的实际气象数据,对某区域的大气污染扩散情况进行了模拟计算。由模拟过程和结果可以看出,相比于高斯模型等其他常用方法而言,随机游动扩散模拟适用的范围较广,可用于瞬时以及非均匀的浓度扩散分布状况,也能够不受污染物质的特性所限制(气态物和重粒子都可进行模拟)。模拟结果对有关部门的污染防护与事故处理有一定的参考意义。

大气扩散模型ATSTEP在核应急决策支持系统中的应用研究

以广东大亚湾核电站为参考厂址,研究了欧洲核应急决策支持系统RODOS 3.0中的大气扩散模型ATSTEP的适用性。研究结果表明,ATSTEP是一个计算速度快、适用于事故后果快速评价的模型。另外,对模型中存在的若干缺陷和不足进行了修改和说明。

危险化学品事故应急反应大气扩散模型及系统概述

介绍了大气扩散模型的类型,以及当前应用较为广泛的SLAB、DEGADIS、ALOHA、ARCHIE等应急反应大气扩散模型,概述了当前国际上较为知名的HGSYSTEM系统、NAME系统、SAFER系统、NARAC实时操作应急系统、CAMEO系统、GASTAR系统、GASMAL系统的结构与应用进展。指出应加强应急反应大气扩散模型和系统的研究与应用,建立健全应急反应体系,实现对突发性化学事故的有效控制。

基于CALPUFF模型的NO_2剩余大气环境容量测算及污染源布局优化——以合肥市为例

为有效防控城市大气环境污染,以CALPUFF模型为核心构建了NO_2剩余大气环境容量定量测算方法。在分析了CALPUFF模型适用性的基础上应用于合肥市,并进行排放源布局优化。结果表明,污染源对控制点的影响主要受距离和风向的影响,距离越近,并且处于主导风向下风向的地区,受源排放的影响越大。由于合肥市主要盛行东风,因此合肥市东部不宜设置污染源,在工业园区规划时应避免;相对来说西南方向新增污染源对合肥市的总体影响较小。目前,调整后合肥市NO_2剩余大气环境容量约为3.58万t/a,并且正在逐年减小。

基于GIS技术的城市大气污染物扩散模型研究

基于GIS强大的数据管理及分析功能,构建了城市大气污染物的扩散模型,可为大气污染治理及相关研究提供科学的理论和数据帮助.同时,将计算结果与城市规划相结合,为城市用地布局提供理论依据.研究表明:大气污染物的扩散具有明显的时空间变化特征,这些特征与环境要素的相互作用决定了污染性质的演变、强度变化以及时空上的动态演化路径.大气污染源在静风状态下以烟气抬升高度和烟囱垂直高度之和的n倍绘制圆形区域,然后将该区域与筛选的分析点层叠加,进而得到圆形所覆盖的目标均为有效的计算点.

大气污染扩散的高斯烟羽模型及其GIS集成研究

以VB6结合SuperMap Objects 5.2为开发平台,实现高斯烟羽模型与GIS的集成,可视化地表达大气污染物的扩散过程,并通过实例讨论了GIS与烟羽模型集成的方法、技术流程及其他相关问题。

复杂地形对污染物扩散影响的CALPUFF模型研究

本文应用WRF/CALPUFF模型模拟了湖南省桃花江内陆核电站厂址野外示踪试验,研究受复杂地形影响下的SF烟羽扩散规律,并与现场试验进行对比分析。结果表明:受到地形的影响,风向会发生改变,污染物扩散轨迹随之改变,地形是影响SF扩散轨迹的重要因素。同时,应用统计学参数分析模拟结果的合理性,其中FAC与FAC值分别为30.1%与57.7%,说明模拟扩散因子与现场试验扩散因子之间吻合较好。总之,研究表明CALPUFF模型能较好地模拟复杂地形条件下的污染物扩散。