一种基于集合最优插值的排放源快速反演方法

• 作 者: 吴煌坚 林伟 孔磊 唐晓 王威 王自发 陈松蹊
• 机 构: 北京大学光华管理学院,北京大学数学科学学院,北京大学统计科学中心,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室,中国科学院大学,中国环境监测总站,中国科学院区域大气环境研究卓越创新中
• 出 处: 气候与环境研究
• 发表日期: 2021年2期
• 关键词: 排放源反演 集合最优插值 CO 排放源 Emission inversion Ensemble optimal interpolation CO emissio
• 基金项目: 国家重点研发计划2016YFC0207703、2016YFC0207701、2016YFC0208903,北京市自然科学基金Z190001,国家自然科学基金11671018、71532001、41875164,北京智源人工智能研究院项目

基于集合卡尔曼滤波的源反演方法是估计排放源、提高空气质量模拟和预报精度的有效方法。为构建排放源与污染物浓度之间的误差协方差矩阵,该方法通常需要运行几十次大气化学传输模式。庞大的计算量限制了该方法的应用,使其无法为实时预报系统快速更新排放源。本研究发展了一种基于集合最优插值的排放源反演方法。该方法使用历史集合数据构建误差协方差矩阵,仅需一次常规的空气质量模拟便可根据观测模拟差异反演排放源,从而显著降低计算量。本文使用该方法同化2015年1月全国1107个地面站点观测的CO小时浓度数据,结合2014年1月的历