AE：基于WRF-Chem模型的青藏高原臭氧、NO2模拟与站点海拔高度依赖性的研究

AE：基于WRF-Chem模型的青藏高原臭氧、NO2模拟与站点海拔高度依赖性的研究

原创：卢西畅，曹乐，丁鸿艺，高萌萌，孟宪红

发表期刊：Atmospheric Environment

发表时间：2022年4月

收录于话题：青藏高原，WRF-Chem，排放源清单

文章信息

第一作者：卢西畅

通讯作者：曹乐副教授

通讯单位：南京信息工程大学，大气物理学院

https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2022.118981

亮点

• 利用青藏高原上14个城市站点的观测数据对WRF-Chem的臭氧和NO2模拟进行评估
• 研究发现，青藏高原地区臭氧和NO2模拟的准确性与城市的海拔高度呈现负相关关系。
• 研究发现，青藏高原边缘地区NO2的模拟结果会受到中国境外地区排放的影响。

研究进展

青藏高原上的污染物如臭氧和NO2等大气成分的模拟受多种因素如站点海拔高度等的影响。本研究利用中尺度气象-化学模式WRF-Chem，配置两种不同的人为排放源清单（MEIC和MEIC + EDGAR)，探讨了青藏高原上臭氧和NO2模拟精度与不同站点海拔高度之间的联系。还通过计算相关系数(r)以及一致性指数(IOA)等统计学参数，评估了模型在捕捉这两种大气成分(臭氧和NO2)浓度变化的性能。

研究表明：在只应用MEIC排放源清单的情况下，随着海拔高度的增加，模型模拟值与观测值的偏差变大（见图1）。而当将EDGAR排放源清单添加至模型（即MEIC+EDGAR场景)后，臭氧模拟的准确性与城市所在高度间的依赖性变弱，这主要是由于加入了我国境外的人为排放后，部分高海拔地区如林芝和日喀则站点的臭氧模拟精度变高所引起。研究还发现，使用两种不同的排放源清单时，青藏高原NO2的模拟结果则区别不大，显示出境外人为排放对青藏高原上NO2浓度变化的影响较小。

本研究揭示了青藏高原站点的海拔高度对臭氧等大气成分模拟精度的影响，并采用了青藏高原上14个城市的实测数据对模型结果进行了评估。本研究的结论可为青藏高原及其他高海拔地区的模式研究提供有力的参考。

图1. 臭氧和NO2模拟的相关系数（r）和一致性指数（IOA）与站点海拔高度间的相关性（包含了仅使用MEIC排放源清单和使用MEIC + EDGAR排放源清单的两种模拟结果）。图中箭头的起点表示仅使用MEIC的计算结果，箭头的终点表示使用了MEIC + EDGAR的计算结果。

作者介绍

本文的第一作者卢西畅是南京信息工程大学大气物理学院的硕士研究生，通讯作者是曹乐副教授，南京信息工程大学为第一完成单位，该研究得到了国家自然科学基金和中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室开放基金的支持。

曹乐，博士，副教授，硕士生导师，南京信息工程大学大气物理学院。研究领域为大气物理，大气化学，极地臭氧损耗的模式研究，边界层数值模拟，计算流体力学等。

通讯邮箱：le.cao@nuist.edu.cn

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