我有一些关于PM10、PM2.5的数据，也就是说，某些部门每天产生多少(以千吨为单位)，比如汽车排放。它可以转换为微克，但我不知道标准程序/设备如何计算每立方米的这些值。是质量除以区域的体积来决定这些分量吗?如果是，那么在一个开放的空间怎么可能呢?一个城市的面积有意义，但体积没有意义。
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你所拥有的数据被称为发射通量。如果这些数据是全球平均数据，那么人们可以通过将物种的停留时间与排放通量相乘来计算全球平均浓度。
然而，在城市或网格一级，从排放通量计算浓度并不简单。为了计算浓度，人们需要在三个维度上的分散速率以及由风带来的物种数量的信息。一般用大气输送模式来估计散布。例如，Gadhavi等人(2015)估算了黑碳颗粒排放通量的浓度。
从技术上讲，可以通过在三维网格盒中划分需要浓度的区域，并计算网格盒各界面的质量通量和盒内的化学转化来计算浓度。对PM10或PM2.5等物种的化学转化可能不显著，但对SO2等物种可能很显著。质量通量计算需要了解界面风速、扩散混合和箱内湍流混合以及去除过程(如干沉积和湿沉积)。
这里，一个令人困惑的问题是网格框的大小。不同的大小可能导致不同的浓度。虽然网格盒的大小没有硬性规定，但通常取决于可用通量和气象数据的分辨率以及最终目的。假设，一个人正在寻找比较基于卫星的柱状浓度，他/她可以采用覆盖整个大气的网格盒高度，但如果一个人计划比较通常由空气污染监测站获得的表面质量浓度测量，网格盒的垂直高度应尽可能小，最好小于边界层高度。
大多数排放通量数据或排放清单可用于地球表面附近的排放。它们应被认为是穿过最低网格盒底面的发射通量。由气象学和色散物理学决定的除最低格盒外的格盒将具有来自最低格盒顶部的发射通量。而这个栅格盒的增益将是最低栅格盒的损失(或负通量)。此外，最低的网格盒也会在干沉积过程中失去质量。如果网格盒覆盖了降雨区域，那么从云平面到地面的所有网格盒也会有湿沉积或湿去除。同样适用于水平方向的质量通量。最低的网格盒由于排放而从底部表面获得质量，但由于水平风而向邻近的网格盒松动。在所有面的质量通量之间的平衡将是给定网格盒的浓度。
对表面浓度的粗略估计可以通过做一定的假设来获得，例如使网格盒高度等于混合层高度，并假设在大区域内水平均匀的发射通量。在此假设下，可以通过将排放通量与特征时间段(例如24小时)相乘并除以网格盒的体积来计算浓度。这一假设背后的科学理由是，混合高度是湍流非常高的大气高度，只有在这个体积被填充后，损失过程才占主导地位。同时，当发射区域足够大时，质量的水平运动将在栅格相对面被抵消。
参考
Gadhavi, H. S.， Renuka, K.， Ravi Kiran, V.， Jayaraman, A.， Stohl, A.， Klimont, Z.和Beig .:使用拉格朗日色散模型评估黑碳排放清单-印度南部的案例研究，Atmos。化学。理论物理。，15，1447- - - - - -1461，https://doi.org/10.5194/acp-15-1447-2015, 2015年。
第二章大气化学和物理中的痕量成分，宋飞和潘迪斯，2006。
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你提到的“体积”是问题的关键:由于太阳加热影响表面，表面混合层全天都在改变高度。考虑到相同的排放速率会在不同的高度以及一天和一年的不同时间造成不同的浓度。气象学驱动所有的混合和沉积，因此无论您使用什么参数化气象学，都会影响解决方案的数值极限。根据排放率计算浓度的应用程序在方法上有很大差异，这取决于输入数据的目的和时空覆盖范围。
以下是一些应用程序的例子，使用车辆排放率作为输入，以计算大气浓度，从最小到最大的空间尺度:
- 最基本的——使用盒模型．
- 巷道弥散模型等AERMOD与RLINE
- 网格化化学输运模型，如WRF /吸烟/ CMAQ套件(适合“城市”预测)
- 全球化学输运模型，如GEOS-CHEM
