技术点目录
- 第一部分、WRF-Chem模式应用案例和理论基础
- 第二部分、Linux环境配置及WRF-CHEM
- 第三部分、WRF-Chem模式编译,排放源制作
- 第四部分、WRF-Chem数据准备(气象、排放、初边界条件等),案例实践
- 第五部分、模拟结果提取、数据可视化
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在大气污染研究领域,科研人员面临着诸多困境。
数据处理首当其冲。研究涉及的气象、污染物排放等多源数据格式繁杂,时空分辨率各异。气象数据包含常规地面与卫星遥感数据,排放数据获取方式多样。传统处理方法难以整合这些数据,导致利用率低,大量信息浪费,严重影响研究结论准确性。
模式模拟也困难重重。大气污染形成的物理、化学机制复杂,WRF/Chem 模式虽强大,但其中物理过程、化学机制设置复杂,参数众多且难以精准确定。模拟臭氧生成时,化学反应速率常数的选择对结果影响巨大。此外,对中小尺度污染源排放特征刻画不精细,模拟结果与实际偏差大,无法真实反映污染状况。
科研成果转化应用同样不易。研究成果多基于理想或特定区域条件,普适性差。实际业务部门应用时,面临技术对接难题,缺乏转化平台和操作指南,大量成果难以落地,无法有效支持污染治理决策。
WRF/Chem 模式为这些困境提供了解决方案。它可在大气环境领域精准模拟 PM2.5、臭氧等污染物时空分布,助力空气质量预报和污染防控;在生态领域,能计算干湿沉降通量,评估对生态系统的影响。
该模式理论基础扎实,气象与化学模块紧密耦合,模拟气象要素和大气化学过程。运行依赖特定数据和 Linux 环境。实践操作上,需完成 Linux 环境配置、模式编译、数据处理,利用 WPS 模块预处理气象数据,处理排放源数据。最后,合理设置运行文件,借助 NCL、ARWPOST 等软件提取和可视化结果,为研究和业务应用提供直观数据支持。
WRF/Chem 模式教程
第一部分、WRF-Chem模式应用案例和理论基础
1、WRF-Chem模式在大气环境(PM2.5、臭氧、能见度)、生态(污染物/元素成分的干湿沉降)等领域的应用个例解析
2、2、WRF-Chem模式总体框架、功能讲解
3、模式安装对操作系统环境依赖性及模式数据讲解
第二部分、Linux环境配置及WRF-CHEM
1、Linux系统入门及基本操作 ,熟悉Linux基本操作命令
2、编译器及Linux环境变量的配置
3、WRF-Chem前置依赖软件和数据可视化软件的安装
第三部分、WRF-Chem模式编译,排放源制作
1、WRF-Chem编译
2、气象数据预处理模块WPS
3、前处理模块WPS主要功能、参数、静态数据和再分析气象资料的介绍
4、WRF-Chem模式物理过程、气相化学机制和气溶胶模拟方案
5、排放源数据讲解及处理(包括EDGAR,FINN等主流清单数据库)
第四部分、WRF-Chem数据准备(气象、排放、初边界条件等),案例实践
1、结合实例讲解及模式运行
例1,MOZART化学机制;例2,CBMZ化学机制
排放源数据准备(人为、生物源):人为排放源处理程序(convert_emiss.exe、meic2wrf等),生物源处理(MEGAN)
初边界条件的必要性和具体设置
WRF-Chem变量表讲解
模式运行控制文件namelist.input设置方法
2、练习:采用MOZART或CBMZ机制运行个例
3、嵌套运行
4、野火排放数据使用
第五部分、模拟结果提取、数据可视化
1、模式结果提取及数据可视化(NCL、ARWPOST等软件)
2、在相关研究和业务工作中的使用(臭氧、PM2.5相关科研、规划预估等)
3、WRF-Chem版本问题、高分辨率模拟设置注意事项(讨论)
4、问题讨论、答疑
注:请自行准备学习所需环境。
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