长三角地区冬季大气细颗粒物浓度随污染排放变化的快速响应研究

发布时间：2024-12-18 06:37

　　我国城市地区在秋冬季节仍易频发区域性大气细颗粒物重污染事件,细颗粒物(PM_2.5)污染的进一步精准科学调控有赖于准确的源排放-污染浓度定量关系的建立。目前传统的基于化学传输模型的情景分析法较难满足海量排放控制方案的效果评估,探究建立快速源排放-污染浓度响应关系的新方法显得十分必要和意义显著。本研究以长三角地区为研究对象,选取2015年1月作为重污染时段代表,以我国东部八个省份、五种污染物、五个排放削减幅度构建海量的不同源排放情景,利用化学传输模型敏感性分析技术获得海量源排放-受体浓度的响应数据集;针对海量的响应数据集,利用卷积神经网络建立了受体浓度和源排放快速响应的深度学习模型,并将其应用于长三角地区联防联控工作。研究结果表明:（1）构建的卷积神经网络模型预测结果与化学传输模型模拟的原始结果基本一致,整体平均高估约6.7%,R²在0.99以上。在响应速度上,训练好的源-受体模型对于不同排放输入的预测时间约为65ms,比传统化学传输模型计算时间下降了四个数量级,实现了准实时的PM_2.5浓度预测。（2）模型在长三角的应用结果显...

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【部分图文】：

图1-1技术路线

上海交通大学硕士学位论文-5-图1-1技术路线Fig.1-1Thefigureoftechnologyroadmap

图2-1DDM分区间模拟示意图

上海交通大学硕士学位论文-7-2.1.2排放情景设置为了得到准确的源-受体响应关系，本文选取了第三代空气质量模型CMAQ5.0.2的DDM模块进行敏感性分析。设定源区域为我国中东部地区省级区域，包括河北盛山东盛山西盛河南盛安徽盛江苏盛浙江盛上海市8个省份，受体区域为长三角地区安徽....

图2-2空气质量模型模拟区域以及研究区域Fig.2-2Airqualitymodelingareaandstudyarea

上海交通大学硕士学位论文-10-27km×27km，共划分为182×232个网格，覆盖中国及东亚地区，如图2-2所示，左图表示模拟区域，右图表示研究区域。在垂直方向上，从地面到高空不均等划分为14个sigma层，层顶压强为5000mb。模拟时间段为2015年1月1日至1月31日，....

图2-3气象和空气质量监测站点位置

上海交通大学硕士学位论文-11-准差（NMSD）、标准平均偏差（NMB）和相关系数（R）进行数据对比结果的比较，指标具体计算方法和推荐值参考文献[60]。图2-3气象和空气质量监测站点位置Fig.2-3Theobservationssitesofthemeteorological....

本文编号：4017085