1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,大气污染问题日益突出,尤其是以细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)为代表的大气污染物对人体健康和生态环境造成了严重危害。
能见度作为衡量大气环境质量的重要指标之一,也受到大气污染的显著影响,低能见度天气频发,严重威胁交通安全和人们的日常生活。
南京作为我国东部地区重要的中心城市,近年来也面临着大气污染和能见度下降的双重压力。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在大气污染物和能见度数值预报方面开展了大量研究,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在大气污染物数值预报方面做了大量工作,例如:建立了适合中国地区的大气污染物排放清单,开发了具有自主知识产权的大气化学传输模式,并在区域空气质量预报预警业务中得到了广泛应用。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
1.分析南京地区大气污染物(PM2.5、O3、NO2等)的时空分布特征,以及能见度的时空变化特征,并分析两者之间的相关性。
2.选取合适的数值预报模型,并结合南京地区实际情况进行模型配置和参数设置。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤:
1.数据收集与处理:收集南京地区气象观测数据,包括温度、湿度、风速、风向、降水量等,以及污染物排放清单数据,例如工业源、移动源、生活源等污染物排放量等。
对数据进行质量控制和预处理,例如缺失值填补、异常值剔除、数据格式转换等,以满足数值模拟的需求。
2.数值模拟:选择合适的大气化学传输模式,例如WRF-Chem、CMAQ等,根据南京地区实际情况进行模型配置和参数设置,例如模拟区域范围、网格分辨率、污染物排放源清单、气象场初始边界条件等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.基于本地化数据进行精细化模拟:将收集整理南京地区详细的气象观测数据和污染物排放清单,并根据本地化数据对数值预报模型进行优化,以提高模拟精度。
2.结合多种污染物和能见度进行综合分析:不局限于单一污染物,而是综合考虑多种大气污染物(PM2.5、O3、NO2等)对能见度的影响,进行多角度分析。
3.深入分析数值预报误差来源,为模型改进提供方向:不仅关注预报结果的准确性,更注重分析误差来源,探讨影响预报精度的主要因素,为进一步优化数值模型提供科学依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘端阳,丁爱军,张靖,等. 基于WRF-CMAQ模式的徐州市夏季臭氧污染模拟研究[J]. 环境科学学报, 2021, 41(9): 4240-4251.
[2] 王占山,薛文博,王式功,等. 北京地区PM2.5及组分数值预报偏差成因分析[J]. 环境科学研究, 2022, 35(01): 31-40.
[3] 孟静,王红,张小玲,等. 基于WRF-Chem模式的京津冀地区一次重污染过程模拟研究[J]. 环境科学学报, 2020, 40(10): 4837-4849.
