GEOS-Chem中H2排放诊断输出的配置方法

GEOS-Chem中H2排放诊断输出的配置方法

geos-chem GEOS-Chem "Science Codebase" repository. Contains GEOS-Chem science routines, run directory generation scripts, and interface code. This repository is used as a submodule within the GCClassic and GCHP wrappers, as well as in other modeling contexts (external ESMs). 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ge/geos-chem

背景介绍

在GEOS-Chem大气化学模型中，分子氢(H2)是一个重要的痕量气体。默认情况下，H2被设置为固定值(DEFFIX)物种，这意味着它不会参与化学传输计算。然而，当我们需要研究H2的源汇过程时，需要将其改为可变(DEFVAR)物种，并配置相应的排放源和诊断输出。

问题描述

用户在GEOS-Chem 14.0.1版本中尝试添加H2的交通排放源时遇到了诊断输出问题。尽管已经完成了以下配置：

1. 在HEMCO_Config.rc中添加了MIX扩展的H2交通排放
2. 在HEMCO_Diagn.rc中配置了H2排放诊断
3. 在species_database.yml中设置了H2为可传输物种
4. 在custom.eqn中将H2从DEFFIX改为DEFVAR

但最终在HEMCO诊断输出文件中未能找到预期的EmisH2_Transport变量，同时在HEMCO日志中发现了"Ignore (and remove) base field MIX_H2_TRA"的警告信息。

解决方案

经过分析，发现问题的根本原因是虽然已经将H2设置为DEFVAR物种并重新编译了机制，但没有在geoschem_config.yml中将H2添加到传输物种列表中。完整的解决方案包括以下步骤：

1. 修改物种属性：

   • 在species_database.yml中确保H2的Is_Advected属性设置为true
   • 确认H2的Is_Gas属性为true

2. 调整化学机制：

   • 在custom.eqn中将H2从DEFFIX移到DEFVAR部分
   • 重新编译化学机制和GEOS-Chem

3. 配置排放源：

   • 在HEMCO_Config.rc的MIX扩展中添加H2交通排放
   • 确保排放文件路径和格式正确

4. 设置诊断输出：

   • 在HEMCO_Diagn.rc中添加H2排放诊断项
   • 指定正确的物种名称、扩展编号和层次结构

5. 关键步骤：

   • 在geoschem_config.yml的tracers部分添加H2
   • 确保H2被包含在传输物种列表中

实施效果

完成上述所有配置后，模型能够正确输出以下变量：

• SpeciesConc_H2 (H2的浓度场)
• SpeciesBC_H2 (H2的边界条件)
• EmisH2_Transport (H2的交通排放通量)

经验总结

1. 在GEOS-Chem中添加新物种时，需要确保所有相关配置文件的一致性
2. 对于原本是固定值的物种，改为可变物种需要修改多个配置文件
3. HEMCO日志中的警告信息往往能提供重要线索
4. geoschem_config.yml中的传输物种列表是经常被忽视的关键配置项
5. 建议在修改后先进行小规模测试，确认诊断输出正常后再进行完整模拟

通过这次问题解决，我们更深入地理解了GEOS-Chem中物种属性配置与诊断输出的关联机制，为今后处理类似问题积累了宝贵经验。

geos-chem GEOS-Chem "Science Codebase" repository. Contains GEOS-Chem science routines, run directory generation scripts, and interface code. This repository is used as a submodule within the GCClassic and GCHP wrappers, as well as in other modeling contexts (external ESMs). 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ge/geos-chem