[发明专利]城市大气排放清单反演方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明提供一种城市大气排放清单反演方法、系统、设备及存储介质，包括：获取城市大气的初始排放清单，基于气象模型建立空气质量源解析模型；将初始排放清单输入到空气质量源解析模型进行模拟以得到PAMS浓度贡献，结合初始排放清单中的PAMS排放量，据以得到浓度与排放量的系数关系；获取多个时刻下PAMS观测浓度，结合系数关系根据最小二乘法反演得到PAMS排放量最优解；将排放量最优解替换到排放清单中，重复上述步骤，以得到对应PAMS模拟浓度；当满足预设条件时迭代停止，以供得到PAMS最终排放量最优解。本申请与现有排放清单计算方法相比，能反演的VOCs多达57种PAMS物质；所需观测站点数量少，仅需1个地面VOCs观测设备；且不限制反演的区域及城市，成本较低。

技术领域

本申请涉及大气污染治理领域，特别是涉及一种城市大气排放清单反演方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

挥发性有机物VOCs是大气光化学过程的主要参与者，是对流层大气O₃和二次有机气溶胶生成的关键前体物，研究表明VOCs对全球臭氧的贡献可达30％～50％，对全球每年SOA贡献可达2.5～47.1Tg。研究城市大气挥发性有机物的污染水平及浓度组成，识别影响城市空气质量的关键活性组分，是探讨其污染来源及解释光化学反应过程的基础。准确的挥发性有机物排放清单能够有助于科研人员准确分析大气光化学污染过程生成机制，也为政府决策者提供精准的管控建议。

但现阶段的大气污染源排放清单还存在较大的不确定性，不确定性相对较低的SO₂和NO_x也可达-15％～+26％和-15％～+35％，而挥发性有机物排放清单的不确定性可高达150％。目前的排放清单编制方法主要由两种，一是“自下而上”的方法，即根据污染源经济部门、技术特征等要素划分为若干个基本排放单元,然后为每个单元获取相应的活动水平、排放因子、治理措施、燃料使用类型等信息，计算不同行业及工段的污染物排放量。但这种方法体系较为庞杂，导致编制成本高，计算环节多，导致引入多放个面的不确定性，使其最终结果存在较大的不确定性。

二是“自上而下”的方法，基于卫星观测数据、垂直观测数据以及地面观测等数据反算排放清单的方法统称为“自上而下”的方法。其中，基于卫星观测结合传输模型的技术已得到较为广泛的应用，其主要计算方法是利用卫星对甲醛柱浓度资料和甲醛的消耗速率，计算挥发性有机物VOCs排放量。然而，这一技术具有较多的条件限制，由于卫星观测资料有限，目前仅能反演相对清洁地区的异戊二烯排放或者污染地区各类排放的相对贡献，同时也要求研究区域的来源相对单一，对中国大部分地区来说大气污染来源复杂，基于卫星资料反演的方法并不适用。除了卫星资料，基于飞机航测的手段也常被用于排放清单的反演中。但该方法由于其不考虑化学因素，仅能反演在大气中化学反应较低的物质。目前，也有基于地面挥发性有机物VOCs观测数据反演排放清单方法。但现有的报道均存在一定的局限性，比如仅能反演苯系物或者仅能反演排放来源较为简单的地区，如美国农村。

因此，基于现阶段“自下而上”或“自上而下”计算挥发性有机物VOCs排放清单的方法存在不确定性大、区域及物种局限性的问题。如何能反演尽可能多的挥发性有机物VOCs物种，并得到高空间和时间尺度的精细化排放清单，是目前亟需解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种城市尺度，用于解决现有技术中排放清单计算方法能反演的挥发性物种少，所需观测站数量要求多，并且反演的区域及城市受限，成本较高的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种城市大气排放清单反演方法，所述方法包括：S1：获取城市大气的初始排放清单，基于气象模型建立空气质量源解析模型，并将研究城市划分为多个子区域；S2：将所述初始排放清单输入到所述空气质量源解析模型进行模拟以得到各个子区域对观测点的PAMS浓度贡献，结合所述初始排放清单中各个子区域对应的PAMS排放量，以得到对应各个子区域的PAMS浓度贡献与PAMS排放量的系数关系；