【摘 要】
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在城市化与工业化不断发展的同时,近年来突发性大气污染事件时有发生,已成为当前社会普遍关注的环境安全问题.事故发生后,轻则会造成较大的经济损失,重则可能会造成人民
【机 构】
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中国科学院大气物理研究所北京100029
【出 处】
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第19届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2012年学术年会
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在城市化与工业化不断发展的同时,近年来突发性大气污染事件时有发生,已成为当前社会普遍关注的环境安全问题.事故发生后,轻则会造成较大的经济损失,重则可能会造成人民生命与财产的重大损失,并且会对人们赖以生存的生态环境造成难以估量的损害.因此研究应急大气扩散模型,特别是适用于城市环境的大气扩散模型,对当前社会有重大的意义.近年来城市化的进展速度正在加快,由于城市化作用使城市的空气动力学参数发生变化,包括粗糙长度的增加和零平面位移的增加.城市复杂下垫面的存在,城市的大气扩散过程表现出异于郊区的特点.由于城市冠层和城市摩擦副层的存在,使城市边界层形成特殊的风场结构和湍流特征,直接对污染物的传输和扩散产生影响.本文发展的城市重气扩散模型SLAB_URBAN 模型结合近年来城市微气象的研究成果,运用了新的城市边界层和扩散参数化方案,模型中除了考虑城市中特有的风场特征还考虑到了由于城市密集建筑物的影响产生的湍流特征,这两个特征对危险气体在城市中的扩散过程有重要的作用.利用该模型对Salt Lake City(SLC)Urban 2000(以下简称Urban 2000)城市扩散实验进行模拟验证,试验结果表明SLAB_URBAN 模型均能够模拟出示踪气体在下风方向的分布,并且与国内外同类城市扩散模型(如AERMOD 模型、HPAC 模型、Urban baseline dispersion model 模型、UDM 模型、BLM 模型和 SUDC 模型)的模拟结果比较中,SLAB_URBAN 的模拟精度与这些模型相当,甚至居于前列,如图1 及表1.针对模型的统计误差进行了计算,分析结果表明SLAB_URBAN 模型的模拟结果与观测值比较一致.从应急反应的角度和安全的角度上来说 SLAB_URBAN 模型也符合实际工作的需求.为了实现该模型的业务应用,并结合本研究工作所取得的成果,通过将SLAB_URBAN 模型软件化和集成化,研制开发了城市突发性大气污染事件移动预警平台(SLAB_URBAN/IAP).该平台主要由硬件观测系统和软件模拟预报系统两部分构成.本文结合实际,介绍了该平台实际应用中所需要注意的一些问题,主要包括释放源信息的确定、源项参数的计算、扩散机制判定、应急监测、危险区域划分等方面,并且特别说明了在城市中进行常规气象要素观测所需要注意的一些事项.
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