气象—化学双向耦合模式(WRF-NAQPMS)研制及其在京津冀秋季重霾模拟中的应用

被引：37

作者：

王哲 ^{[1
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王自发 ^{[1
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李杰 ^{[1
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郑海涛 ^{[2
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晏平仲 ^{[1
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李健军 ^{[4
]}

机构：

[1] 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室

[2] 中国科学院大学

[3] 中国科学院合肥物质研究院安徽光学精密机械研究所

[4] 中国环境监测总站

来源：

气候与环境研究 | 2014年 / 19卷 / 02期

关键词：

气象-化学双向耦合; WRF-NAQPMS; 灰霾; 气溶胶直接辐射效应; 大气边界层;

D O I：

暂无

中图分类号：

X513 [粒状污染物];

学科分类号：

摘要：

为解析大气污染物与气象的双向反馈机制及其对气象和环境的影响,建立基于Mie散射理论的气溶胶—光学性质模块,研制气象-化学双向耦合器,以嵌套网格空气质量预报模式NAQPMS(Nested Air Quality Prediction Modeling System)为基础,建立了NAQPMS和中尺度气象模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)的双向耦合模式(WRF-NAQPMS)。利用此模式数值模拟了2013年9月27日至10月1日的北京-天津-河北地区一次秋季严重灰霾过程。结果表明,考虑气溶胶辐射反馈的双向耦合模式模拟的气象要素和细颗粒物(PM2.5)浓度与观测结果更为一致。灰霾期间,气溶胶直接辐射效应显著改变了边界层气象要素,北京-天津-河北地区地面接收的太阳短波辐射减少25%,2 m高度的温度平均下降1°C,湍流动能下降20%,10 m高度的风速降低超过0.2 m/s,边界层高度下降25%,使得边界层大气更加静稳,进而造成了重污染地区污染进一步加剧,如石家庄近地面细颗粒物浓度增加可达30%。分析表明灰霾与边界层气象要素之间存在一种正反馈机制,采用该机制的双向耦合模式有利于准确模拟和预报灰霾污染过程。

引用

页码：153 / 163

页数：11

共 16 条

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