[发明专利]一种基于WRF-CHEM的大型点污染源大气环境影响评价方法

权利要求书

1.一种基于WRF-CHEM的大型点污染源大气环境影响评价方法，包括：数据预处理子系统、最佳方案选择子系统、污染源大气环境影响预测子系统和可视化展示子系统；其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取模拟时间内的气象资料和地形资料，设置评估区域并对气象资料和地形资料进行预处理；

(2)选择对模拟具有较大影响的不同参数化方案组合，设计对比实验方案，运行WRF-CHEM，筛选出最佳参数方案；

(3)在最佳模拟方案下加入大型点污染源排放资料，再次运行WRF-CHEM，将模拟结果与最佳参数方案下的结果进行对比；

(4)将大型点污染源对周边大气环境影响的程度和范围可视化展示。

2.根据权利要求1所述的基于WRF-CHEM的大型点污染源大气环境影响评价方法，其特征在于，步骤(1)中还包括：

1)获取模拟时间内，美国国家环境预报中心全球气象场分析资料数据和美国国家海洋和大气管理局全球海面温度场资料数据，作为驱动WRF-CHEM运行的气象资料；获取模拟时间内，中分辨率成像光谱仪地表利用类型数据和地面高程数据作为驱动WRF-CHEM运行的地形资料；根据评估项目的地理位置和评估范围设定评估区域，对气象资料和地形资料进行预处理，获得与WRF-CHEM模式设定网格分布一致的输入数据，水平方向采用兰勃特(Lambert)投影方式，设定四层嵌套网格，水平网格距分别为81km、27km、9km和3km，在垂直方向上采用阶梯地形垂直坐标(eta坐标)，共分为30层，模式顶为20百帕；

2)模拟时间包括两部分，一是以连续5年的全年各个月份，通过5年模拟结果平均来消除气候年际差异的影响，二是冬季典型重污染天气条件下的一段时间。

3.根据权利要求1或2所述的基于WRF-CHEM的大型点污染源大气环境影响评价方法，其特征在于，所述步骤(2)中对空气质量模拟具有较大影响的不同参数化方案组合，包括辐射过程方案、陆面过程方案、边界层过程方案、微物理过程方案、云物理过程方案、气相化学方案和气溶胶化学方案。

4.根据权利要求3所述的基于WRF-CHEM的大型点污染源大气环境影响评价方法，其特征在于，步骤(2)中还包括获取人为源排放和天然源排放清单，对排放数据进行预处理，获得与WRF-CHEM模式区域设定一致的具有时间、水平和垂直分布的输入数据：

1)四层嵌套网格对应的人为源排放数据分别来自：第一层取自全球排放数据库(EDGAR)，第二层取自中国多尺度排放清单模型(MEIC)，第三层和第四层来自模拟区域更为详细的污染源普查数据，各层网格对应区域的排放需要满足质量守恒；天然源排放来自天然源气体颗粒物排放模型(MEGAN2.1)；森林、草原火灾等生物质燃烧排放来自全球大火排放数据库(GFED4)；

2)根据不同类型人为排放源的特点，结合排放谱分布进行时间插值，获得模拟月份及模拟日每小时的排放分布；

3)根据不同类型排放源排放高度的特点，设定不同的排放高度，其中电厂和工业排放根据烟囱高度归入不同的垂直层，其他排放源归入地表层；

4)对于挥发性有机物(VOCs)排放，根据权利要求3中选择的气相化学反应方案，进行物种划分。

5.根据权利要求3所述的基于WRF-CHEM的大型点污染源大气环境影响评价方法，其特征在于，根据权利要求3设定的模拟方案分别运行WRF-CHEM，将每一次模拟积分时段分成两部分，从第一天00时开始到第六日00时为预积分时段，而从第六日00时开始之后的时间为正式积分时段。

6.根据权利要求5所述的基于WRF-CHEM的大型点污染源大气环境影响评价方法，其特征在于，将权利要求5正式积分阶段的PM2.5模拟结果与观测站点的PM2.5监测结果进行对比验证，其中观测资料是第三层嵌套网格内观测站点的逐时监测结果，模拟结果采用双线性内插法将与观测资料时间对应的网格结果插值到观测站点的位置；对不同方案模拟能力采用多种统计指标进行综合评估；根据对比结果从所有方案中选择模拟效果最好的方案为最佳模拟方案，如果所有方案模拟结果均无法达到预期设定效果，则返回重新调整模拟方案组合，直至选出满足预期的最佳模拟方案及模拟结果。