發(fā)布時間：2017-10-08 21:48

  本文關鍵詞：基于中尺度耦合模型哈爾濱市轄區(qū)空氣污染特征研究

  更多相關文章： WRF/CALPUFF/HYSPLIT 空氣質(zhì)量 軌跡模擬 減排量

【摘要】：隨著哈爾濱市社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和居民生活質(zhì)量的改善,哈爾濱市轄區(qū)化石能源消耗量及居民機動車保有量逐年上升,各類污染源排放到大氣中的污染物增多,在污染物排放量的增加及特殊天氣條件共同作用下,大氣污染現(xiàn)象頻發(fā)且多發(fā)于市轄區(qū),周邊地區(qū)秸稈焚燒的遠距離傳輸同樣影響哈市空氣質(zhì)量。因此分析哈爾濱市轄區(qū)空氣質(zhì)量狀況,探究霧霾產(chǎn)生的原因,對污染物進行追蹤溯源,根據(jù)未來哈爾濱市空氣質(zhì)量的要求確定污染源削減量是十分必要的。本研究選取WRF/CALPUFF/HYSPLIT耦合系統(tǒng)進行研究。首先根據(jù)模型工作原理及其對輸入?yún)?shù)的要求,結合哈爾濱市轄區(qū)獨特的地理及氣象條件,確定模擬方案及模型相關參數(shù)。統(tǒng)計哈爾濱市轄區(qū)各類排放源的排放量數(shù)據(jù),分析排放特征并確定哈爾濱市轄區(qū)大氣污染源排放參數(shù)。使用WRF/CALPUFF耦合系統(tǒng)研究哈爾濱市轄區(qū)空氣質(zhì)量,將污染物模擬濃度與監(jiān)測濃度進行對比,結果顯示該耦合系統(tǒng)可以基本反映哈爾濱市轄區(qū)實際空氣質(zhì)量,SO2、NO2及PM2.5的模擬濃度與監(jiān)測濃度相關性在0.8左右。利用該系統(tǒng)模擬哈爾濱市轄區(qū)采暖期和非采暖期內(nèi)三種大氣污染物質(zhì)量濃度的時空分布情況,研究采暖期和非采暖期內(nèi)不同氣象條件對污染物擴散及空氣質(zhì)量的影響并進行污染源和區(qū)域濃度貢獻分析,空氣質(zhì)量模擬結果顯示,采暖期內(nèi),SO2、NO2、PM2.5平均濃度分別為126?g/m3、68?g/m3、123?g/m3,非采暖期內(nèi),SO2、NO2、PM2.5平均濃度分別為8?g/m3、68?g/m3、49?g/m3,道里區(qū)、平房區(qū)、南崗區(qū)對污染物濃度貢獻排在前三位。氣象方面,采暖期內(nèi)平均風速小于2m/s,平均混合層高度為455m,大氣以弱穩(wěn)定(E)及穩(wěn)定(F)為主,夜間混合層高度普遍小于200m,逆溫層底高度在100m左右,不利于垂直方向空氣流動,非采暖期大氣以不穩(wěn)定為主。采用WRF/CALPUFF/HYSPLIT耦合系統(tǒng)對2014年10月哈爾濱市轄區(qū)發(fā)生的一次嚴重霧霾天氣進行模擬,對污染物進行溯源和追蹤分析,結果顯示高空污染物來自內(nèi)蒙古,低空污染物來自于內(nèi)蒙古和遼寧省。最后根據(jù)黑龍江省對未來三年空氣質(zhì)量的要求及模型模擬結果確定哈爾濱市轄區(qū)大氣污染源減排量,為哈爾濱市轄區(qū)空氣污染預警預報提供理論依據(jù),模擬結果顯示采暖期及嚴重霧霾期內(nèi)當PM2.5濃度每降低100?g/m3時,需削減煙塵排放量分別為2.60萬噸/年及2.86萬噸/年。
【關鍵詞】：WRF/CALPUFF/HYSPLIT 空氣質(zhì)量 軌跡模擬 減排量
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 課題研究目的及意義10-11
• 1.3 數(shù)值模式的發(fā)展11-13
• 1.3.1 第一代空氣質(zhì)量模型11-12
• 1.3.2 第二代空氣質(zhì)量模型12
• 1.3.3 第三代空氣質(zhì)量模型12-13
• 1.4 國內(nèi)外空氣質(zhì)量模型研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4.1 模型的驗證13-14
• 1.4.2 大氣污染成因及來源解析14-15
• 1.4.3 控制策略的選擇與優(yōu)化15-16
• 1.4.4 重污染事件模擬研究16-17
• 1.5 課題研究內(nèi)容和技術路線17-19
• 1.5.1 研究內(nèi)容17
• 1.5.2 技術路線17-19
• 第2章 中尺度空氣質(zhì)量耦合系統(tǒng)19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 中尺度氣象模式WRF19-23
• 2.2.1 WRF模式簡介19-21
• 2.2.2 WRF模式流程及原理21-22
• 2.2.3 WRF模式模擬方案及參數(shù)設置22-23
• 2.3 空氣質(zhì)量模型CALPUFF23-29
• 2.3.1 CALPUFF模型簡介24-25
• 2.3.2 CALPUFF模型流程及原理25-28
• 2.3.3 CALPUFF模型模擬方案及參數(shù)設置28-29
• 2.4 污染物輸送軌跡模式HYSPLIT29-31
• 2.4.1 HYSPLIT模式簡介29-30
• 2.4.2 HYSPLIT模式流程及原理30
• 2.4.3 HYSPLIT模式模擬方案及參數(shù)設置30-31
• 第3章 市轄區(qū)污染源排放量計算及排放源參數(shù)確定31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 大氣污染源現(xiàn)狀調(diào)查31-34
• 3.2.1 排放源分類31-32
• 3.2.2 污染物排放量統(tǒng)計32-33
• 3.2.3 污染源空間分布特征33-34
• 3.3 污染源參數(shù)設置34
• 3.4 污染物排放量確定方法34-38
• 3.4.1 點源排放量計算35-36
• 3.4.2 面源排放量計算36-37
• 3.4.3 線源排放量計算37-38
• 3.5 大氣污染排放源參數(shù)的確定38-40
• 3.6 本章小結40-41
• 第4章 市轄區(qū)空氣質(zhì)量及氣象條件模擬分析41-68
• 4.1 引言41
• 4.2 模擬效果檢驗41-45
• 4.2.1 模擬區(qū)域41-42
• 4.2.2 濃度模擬效果檢驗42-45
• 4.3 空氣質(zhì)量模擬結果分析45-47
• 4.3.1 SO2濃度模擬結果分析45-46
• 4.3.2 NO2濃度模擬結果分析46
• 4.3.3 PM2.5 濃度模擬結果分析46-47
• 4.4 氣象條件對模擬結果分析47-61
• 4.4.1 風對污染物擴散的影響48-50
• 4.4.2 混合層高度對污染物擴散的影響50-54
• 4.4.3 熱力學條件對污染物擴散的影響54-61
• 4.5 污染源及區(qū)域濃度貢獻分析61-66
• 4.5.1 污染源濃度貢獻分析62-63
• 4.5.2 區(qū)域濃度貢獻63-66
• 4.6 本章小結66-68
• 第5章 嚴重霧霾天氣數(shù)值模擬及預測研究68-87
• 5.1 引言68
• 5.2 濃度模擬結果分析68-71
• 5.3 氣象因素對嚴重霧霾天氣的影響71-80
• 5.3.1 溫度對PM2.5濃度的影響71-73
• 5.3.2 相對濕度對PM2.5濃度的影響73-74
• 5.3.3 風對PM2.5濃度的影響74-77
• 5.3.4 混合層高度對PM2.5濃度的影響77-78
• 5.3.5 逆溫對PM2.5濃度的影響78-80
• 5.4 嚴重霧霾天氣前向和后向軌跡模擬80-83
• 5.5 中度污染以上天氣煙塵減排量確定83-86
• 5.6 本章小結86-87
• 結論87-88
• 參考文獻88-94
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果94-96
• 致謝96

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王哲;遼陽市冬季采暖期環(huán)境空氣污染分析[J];化學工程師;2004年05期

2 劉兵;鐵嶺市采暖期環(huán)境空氣中污染物超標原因分析[J];黑龍江環(huán)境通報;2005年02期

3 吳水平,蘭天,左謙,劉文新,曹軍,李本綱,徐福留,沈偉然,秦保平,孫韌,張文具,陶澍;天津地區(qū)一些降塵中多環(huán)芳烴的含量與分布[J];環(huán)境科學學報;2004年06期

4 黃麗坤;王廣智;王琨;袁中新;左金龍;;哈爾濱市采暖與非采暖期大氣顆粒物污染特性研究[J];環(huán)境工程學報;2011年01期

5 張婕;劉海文;肖國杰;馮婉;;采暖期前后蘭州城市氣溶膠光學特性變化特征[J];干旱氣象;2012年02期

6 ;打好采暖期大氣污染治理攻堅戰(zhàn)[J];環(huán)境保護;2013年21期

7 喬佳佳;祁建華;劉苗苗;范得國;石金輝;高會旺;;青島采暖期不同天氣狀況下大氣顆粒態(tài)無機氮分布研究[J];環(huán)境科學;2010年01期

8 鄧麗;;張掖市城區(qū)采暖期環(huán)境空氣中污染物分布特征分析[J];中國環(huán)境管理干部學院學報;2013年03期

9 李運志;;采暖期與非采暖期秦皇島市大氣顆粒物污染特征及氣象因素相關性分析[J];科技視界;2014年17期

10 池春月;;臨汾市區(qū)采暖期大氣污染原因及經(jīng)濟損失分析[J];太原經(jīng)濟管理干部學院學報;2004年S1期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉實;王寧;王新國;;長春市非采暖期空氣質(zhì)量預報方法的研究[A];“加入WTO和科學技術與吉林經(jīng)濟發(fā)展——機遇·挑戰(zhàn)·責任”吉林省第二屆科學技術學術年會論文集（上）[C];2002年

2 陳連俠;鹿翠華;王時引;劉建青;張紅艷;;棗莊近48年采暖期氣候條件變化分析[A];第26屆中國氣象學會年會氣候環(huán)境變化與人體健康分會場論文集[C];2009年

3 劉金婷;許新路;黃毅;;近60a邢臺市氣候變化對采暖期的影響[A];第31屆中國氣象學會年會S11 第三屆城市氣象論壇—城市與環(huán)境氣象[C];2014年

4 張雪梅;郭家林;蘭博文;江志紅;;城市采暖期氣溫變化特征及其均生函數(shù)模型預測的能源調(diào)控方法[A];中國環(huán)境保護優(yōu)秀論文集（2005）（上冊）[C];2005年

5 張雪梅;江志紅;姬菊枝;蘭博文;郭家林;;城市采暖期氣溫變化特征及其能源調(diào)控方法[A];推進氣象科技創(chuàng)新加快氣象事業(yè)發(fā)展——中國氣象學會2004年年會論文集（下冊）[C];2004年

6 巨天珍;師賀雄;王彥;葛建團;張斌才;林郁;李磊;;基于OMI衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)下蘭州市SO~2空間分布的分析[A];第七屆全國地理學研究生學術年會論文摘要集[C];2012年

7 馬麗云;曹磊;李楊;劉新春;;烏魯木齊市不同區(qū)域pm_(10)的監(jiān)測與分析[A];第26屆中國氣象學會年會第三屆氣象綜合探測技術研討會分會場論文集[C];2009年

8 張海霞;董占強;王麗英;;邯鄲市區(qū)PM10污染的氣象特征[A];中國氣象學會2007年年會大氣成分觀測、研究與預報分會場論文集[C];2007年

9 王叢梅;范引琪;張海霞;;京津冀采暖期區(qū)域大氣污染天氣特征分析[A];第26屆中國氣象學會年會大氣成分與天氣氣候及環(huán)境變化分會場論文集[C];2009年

10 史s，

本文編號：996448