[发明专利]增加甲烷化学自然源排放的大气污染模拟预测算法

摘要

本发明公开了一种增加甲烷化学变化的中尺度大气光化学污染模拟预测算法，其基于CALGRID化学模式，考虑大气化学反应、大气输送与扩散、沉降、地面面源和高架排放源的影响，在该基础上，将OH自由基和CH4作为变量，考虑甲烷的自然源排放，引入OH自由基和甲烷(CH4)的化学反应，根据OH自由基和CH4的化学反应列表计算OH自由基和CH4的浓度变化。本发明利用空气质量模式模拟OH自由基和CH4的时空分布，不仅有利于了解模拟区域的大气氧化能力，而且有利于深入了解光化学反应的细节。

主权项

1.一种增加甲烷化学自然源排放的大气污染模拟预测算法，包括以下步骤：步骤1：采用CALGRID化学模式，考虑大气化学反应、大气输送与扩散、沉降、地面面源和高架排放源的影响，得到化学物种浓度变化方程如式(1)，式中，C是化学物种平均浓度，V是三维风矢量的平均量，K是湍流扩散系数，E是污染源排放，是由于沉降引起的物种浓度变化，P_CHEM是化学产生率，L_CHEM是化学损失率；式(1)中二阶湍流扩散项通过湍流扩散系数K理论闭合转化得到；式(1)中右侧多项式依次分别为平流项、扩散项、源项、沉降项、化学变化项；步骤2：由于平流项、扩散项、源项、沉降项、化学变化项各过程的特征时间不一致，通过算子分列时间积分对各过程进行积分，Cn+1＝AxAyAzAcAzAyAxCn   (2)式中，Ax、Ay是水平输送扩散算子；Az是垂直输送扩散、物质输入和物理损耗算子，Ac是化学反应算子；步骤3：对步骤1中的源项E，引入并增加稻田甲烷排放和陆地植被甲烷排放。