技術點目錄
- 第一部分、WRF-Chem模式應用案例和理論基礎
- 第二部分、Linux環境配置及WRF-CHEM
- 第三部分、WRF-Chem模式編譯,排放源制作
- 第四部分、WRF-Chem數據準備(氣象、排放、初邊界條件等),案例實踐
- 第五部分、模擬結果提取、數據可視化
- 了解更多
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在大氣污染研究領域,科研人員面臨著諸多困境。
數據處理首當其沖。研究涉及的氣象、污染物排放等多源數據格式繁雜,時空分辨率各異。氣象數據包含常規地面與衛星遙感數據,排放數據獲取方式多樣。傳統處理方法難以整合這些數據,導致利用率低,大量信息浪費,嚴重影響研究結論準確性。
模式模擬也困難重重。大氣污染形成的物理、化學機制復雜,WRF/Chem 模式雖強大,但其中物理過程、化學機制設置復雜,參數眾多且難以精準確定。模擬臭氧生成時,化學反應速率常數的選擇對結果影響巨大。此外,對中小尺度污染源排放特征刻畫不精細,模擬結果與實際偏差大,無法真實反映污染狀況。
科研成果轉化應用同樣不易。研究成果多基于理想或特定區域條件,普適性差。實際業務部門應用時,面臨技術對接難題,缺乏轉化平臺和操作指南,大量成果難以落地,無法有效支持污染治理決策。
WRF/Chem 模式為這些困境提供了解決方案。它可在大氣環境領域精準模擬 PM2.5、臭氧等污染物時空分布,助力空氣質量預報和污染防控;在生態領域,能計算干濕沉降通量,評估對生態系統的影響。
該模式理論基礎扎實,氣象與化學模塊緊密耦合,模擬氣象要素和大氣化學過程。運行依賴特定數據和 Linux 環境。實踐操作上,需完成 Linux 環境配置、模式編譯、數據處理,利用 WPS 模塊預處理氣象數據,處理排放源數據。最后,合理設置運行文件,借助 NCL、ARWPOST 等軟件提取和可視化結果,為研究和業務應用提供直觀數據支持。
WRF/Chem 模式教程
第一部分、WRF-Chem模式應用案例和理論基礎
1、WRF-Chem模式在大氣環境(PM2.5、臭氧、能見度)、生態(污染物/元素成分的干濕沉降)等領域的應用個例解析
2、2、WRF-Chem模式總體框架、功能講解
3、模式安裝對操作系統環境依賴性及模式數據講解
第二部分、Linux環境配置及WRF-CHEM
1、Linux系統入門及基本操作 ,熟悉Linux基本操作命令
2、編譯器及Linux環境變量的配置
3、WRF-Chem前置依賴軟件和數據可視化軟件的安裝
第三部分、WRF-Chem模式編譯,排放源制作
1、WRF-Chem編譯
2、氣象數據預處理模塊WPS
3、前處理模塊WPS主要功能、參數、靜態數據和再分析氣象資料的介紹
4、WRF-Chem模式物理過程、氣相化學機制和氣溶膠模擬方案
5、排放源數據講解及處理(包括EDGAR,FINN等主流清單數據庫)
第四部分、WRF-Chem數據準備(氣象、排放、初邊界條件等),案例實踐
1、結合實例講解及模式運行
例1,MOZART化學機制;例2,CBMZ化學機制
排放源數據準備(人為、生物源):人為排放源處理程序(convert_emiss.exe、meic2wrf等),生物源處理(MEGAN)
初邊界條件的必要性和具體設置
WRF-Chem變量表講解
模式運行控制文件namelist.input設置方法
2、練習:采用MOZART或CBMZ機制運行個例
3、嵌套運行
4、野火排放數據使用
第五部分、模擬結果提取、數據可視化
1、模式結果提取及數據可視化(NCL、ARWPOST等軟件)
2、在相關研究和業務工作中的使用(臭氧、PM2.5相關科研、規劃預估等)
3、WRF-Chem版本問題、高分辨率模擬設置注意事項(討論)
4、問題討論、答疑
注:請自行準備學習所需環境。
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