GEOS-Chem中实现逐日排放因子缩放的方法-优快云博客

GEOS-Chem中实现逐日排放因子缩放的方法

【免费下载链接】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

GEOS-Chem是全球大气化学传输模型，广泛应用于大气成分的模拟研究。在模型运行过程中，经常需要对人为排放源进行时间上的缩放处理，以反映排放量的日变化特征。HEMCO(哈佛-尼德汉姆排放组件)作为GEOS-Chem的排放处理核心，提供了灵活的排放缩放功能。

问题描述

在GEOS-Chem模型中，用户Hansen Cao遇到了一个技术需求：希望为人为排放源应用逐日(day-of-month)的缩放因子，即在一个月内(30天)每天使用不同的缩放系数。他尝试了类似周循环(day-of-week)缩放因子的实现方法，但发现只有第一个缩放因子被应用，导致排放量持续降低而没有预期的日变化。

技术实现

初始尝试

用户最初尝试了以下方法：

在HEMCO_Config.rc文件中添加30个缩放因子
修改hcoio_util_mod.F90文件，添加对30个时间片的支持
修改hco_tidx_mod.F90文件，添加相应的类型标识符

虽然代码编译运行正常，但缩放效果不符合预期，只有第一个因子被持续使用。

正确解决方案

经过探索，用户发现正确的实现方式是在HEMCO_Config.rc中使用特定格式指定时间范围：

3100 DAILY_SCALFACT 
0.697/1.438/0.631/1.408/1.310/1.491/1.477/0.829/1.238/0.705/1.250/1.306/0.999/1.133/0.817/1.141/0.675/1.424/0.765/0.677/0.950/1.356/1.332/1.456/1.385/1.170/1.395/1.381/0.591/1.228/0.549 - 2000/1/1-31/0 C xy 1 1

关键改进点：

明确指定了时间范围(2000/1/1-31/0)
使用"C"标记表示循环应用
保持xy网格和单位定义

技术要点

时间范围指定：在HEMCO配置中，必须明确指定缩放因子应用的时间范围，否则系统无法正确识别时间循环模式。
循环标记：使用"C"标记告诉HEMCO这些因子应该循环应用，而不是仅使用第一个。
因子数量：虽然一个月可能有28-31天不等，但HEMCO支持任意数量的时间片，只要时间范围和循环设置正确。
兼容性考虑：这种实现方式与现有的周循环缩放因子机制保持了一致，确保了系统的稳定性。

应用建议

对于需要精细时间分辨率的排放研究，逐日缩放因子提供了比周循环更高精度的时间变化表征。
在实际应用中，建议：
- 确保缩放因子数量与时间范围匹配
- 验证缩放效果是否符合预期
- 考虑边界条件处理(如2月份的天数较少)
对于长期模拟，这种逐日缩放模式可以更真实地反映排放量的月内变化特征。

总结

通过正确配置HEMCO的时间范围和循环标记，成功实现了GEOS-Chem中人为排放源的逐日缩放功能。这一技术改进为需要高时间分辨率排放变化的研究提供了有力工具，同时也展示了HEMCO配置系统的灵活性。未来可以考虑将此功能正式纳入HEMCO的标准功能集，方便更多用户使用。

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考