我有一些数据关于PM10、PM2.5我。e,每天产生多少钱(kilotonnes)被一些部门,从车辆的排放。它可以转换为微克,但我不知道标准程序/设备每立方米计算这些值。它是该地区的质量除以体积这些组件可以确定吗?如果是的,那么怎么可能在一个开放的空间?城市的面积是有道理的,但体积不。
2答案
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你有被称为排放通量的数据。如果这些数据是可用的全球平均然后可以计算全球平均浓度乘以该物种的停留时间与排放通量。
然而,在城市或网格层面,它不是简单的计算浓度的排放通量。为了计算,浓度,需要信息分散在三维空间的速度以及物种所带来的风。色散一般估计使用大气传输模型。看到例如Gadhavi et al。(2015)估计浓度排放通量的黑碳粒子。
技术上来说,一个可以计算浓度,首先划分区域三维grid-boxes所需的浓度,通过计算每个接口的质量通量grid-boxes以及化学转换盒内。化学转换等物种PM10和PM2.5可能不重要但它可以显著的二氧化硫等物种。质量流量的计算需要知识风速度在接口、扩散混合和框内湍流混合以及去除过程,如干沉积和湿沉积。
在这里,一个令人困惑的问题是grid-boxes的大小。不同的大小可能导致不同的浓度。虽然没有硬性规则grid-boxes的大小,可用通量的决定往往取决于分辨率和气象数据以及最终的目的。假设,一个是找比较基于卫星的柱状浓度,他/她可能需要grid-box高度覆盖整个气氛,但是如果一个计划比较表面质量浓度测量通常通过空气污染监测站,grid-box应该尽可能小的垂直高度最好小于边界层高度。
大多数排放通量数据或排放清单可供地球表面附近的发射。他们应该被视为排放通量在面对grid-box最低的底部。网格框,但最低grid-box会从上最低的排放通量grid-box由物理气象学和色散。和这个grid-box的获得将损失(或负通量)最低的网格框。此外,上面失去质量,最低grid-boxes还将宽松的质量通过过程称为干沉积。如果grid-boxes覆盖地区降雨,那么云级别的所有grid-boxes表面也会湿沉积或湿切除。同样适用于质量通量在水平方向。grid-box收益质量从底部的脸因为最低的排放水平风但失去邻近的盒子。之间的平衡质量通量在所有的面孔将给定grid-box的浓度。
粗略估计的表面浓度可以获得通过一定的假设,就像通过grid-box高度等于混合层高度和假设水平均匀排放通量大的地区。在这种假设一个可以计算浓度乘以排放通量与特征时间说24小时和grid-box除以体积。这背后的科学理性的假设是,是高度的大气湍流混合高度非常高,这个体积损失过程之后才成为占主导地位的是填满。当发射区域足够大,水平运动的大规模跨反对面对grid-box消掉了。
参考
Gadhavi, h·S。任努卡,,,K。,Ravi Kiran, V., Jayaraman, A., Stohl, A., Klimont, Z., and Beig, G.: Evaluation of black carbon emission inventories using a Lagrangian dispersion model – a case study over southern India, Atmos. Chem. Phys., 15, 1447–1461,https://doi.org/10.5194/acp - 15 - 1447 - 2015,2015年。
第二章大气微量成分在大气化学和物理,宋飞和Pandis 2006。
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你提到“卷”,这是问题的症结所在:表面混合层高度变化在整个天太阳能加热表面的影响。考虑到相同的发射率可能会导致在不同的时间在不同的高度和不同浓度的日和年。气象学驱动所有的混合和沉积,所以无论您使用参数化气象会影响数值限制你的解决方案。申请从排放浓度计算利率大幅度调整的方法,根据不同的目的和时空覆盖你的输入数据。
这里有一些例子的应用程序使用车辆排放率作为输入,计算大气浓度,从最小的到最大的空间规模:
- 基础知识——使用一个盒模型。
- 巷道色散模型等AERMOD与RLINE
- 网格化学传输模式,如WRF /吸烟/ CMAQ套件(适用于“城市”的预测)
- 全球化工运输模型,如GEOS-CHEM
