CMAQ模式卫星产品源同化模型及其在空气质量预报中的应用研究

被引:12
作者
程兴宏 [1 ,2 ]
徐祥德 [1 ]
丁国安 [1 ]
机构
[1] 中国气象科学研究院
[2] 国家气候中心
关键词
OMI NO2卫星产品; 变分订正; CMAQ源同化模型; 空气质量预报;
D O I
暂无
中图分类号
X87 [环境遥感];
学科分类号
1404 ;
摘要
对比分析了2006年1月和8月华北地区OMINO2卫星遥感二级产品和NO2实测浓度变化趋势的一致性,重点构建了CMAQ空气质量模式卫星遥感产品源同化模型,采用变分订正方法和CMAQ卫星遥感产品源同化技术方案探讨了华北地区冬夏季OMI高分辨率柱浓度卫星资料在空气质量数值预报中的应用.分析结果表明,无论冬季还是夏季,华北地区NO2实测浓度与OMINO2卫星遥感柱浓度的变化趋势具有较好的一致性,两者的相关性较显著,该卫星资料可适用于华北地区卫星遥感-地面观测综合变分分析;经过线性和变分订正后,北京周边地区OMINO2柱浓度的空间分布特征与实测值分布一致,而且可清晰反映出NO2空间分布特征,即NO2的城市局地污染特征较明显.经变分订正的OMINO2柱浓度的空间分布特征可看出,北京的西南、东南地区污染源对北京地区的NO2浓度的影响较大.采用高分辨率的OMINO2卫星遥感资料同化修正排放源时,WRF-CMAQ模式对于华北地区冬、夏季NO2浓度水平预报和趋势预报可取得较显著的改善效果.采用经变分订正的、高分辨率的OMINO2卫星遥感资料进行源同化时,可模拟得到与实测浓度分布较一致的、高分辨率的NO2浓度信息,弥补了采用地面有限实测资料同化修正初始排放源时WRF-CMAQ模式模拟NO2浓度时空分布的不足,卫星观测资料对于城市区域尺度的NO2浓度模拟尤为重要.OMINO2高分辨率卫星遥感资料对于华北地区的NOx排放源反演、区域污染调控和治理以及提高北京街区尺度NO2浓度预报水平有一定的实际应用和参考价值.
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