GEOS-Chem 中生物源VOC和土壤NOx排放的在线与离线计算对比分析

GEOS-Chem 中生物源VOC和土壤NOx排放的在线与离线计算对比分析

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

背景概述

GEOS-Chem作为全球大气化学传输模型，其排放源处理机制一直是研究重点。其中生物源挥发性有机化合物(BIOVOC)和土壤氮氧化物(SOILNOx)排放的计算方式直接影响模拟结果的准确性。在实际应用中，用户经常面临选择在线计算还是使用预处理离线排放数据的问题。

排放计算方式的技术差异

GEOS-Chem提供了两种处理生物源排放的方式：

1. 离线排放：基于预处理的气象数据计算得到，通常按年份提供
2. 在线排放：运行时基于输入气象数据实时计算

这两种方式存在几个关键差异点：

• 分辨率影响：在粗分辨率(如2°×2.5°或4°×5°)运行时，气象数据的重网格化会降低温度等关键参数的最大值，这对具有强温度依赖性的排放(如异戊二烯)影响显著

• 计算时机：离线排放使用预处理时采用的气象数据，而在线排放则使用运行时输入的气象数据

• 数据一致性：跨年际趋势分析时，混合使用两种方式可能导致结果不连续

实际应用建议

对于需要模拟未来年份(如2024年)而离线数据尚未就绪的情况，建议：

1. 分辨率考量：若运行高分辨率嵌套网格模拟，在线排放与气象数据分辨率一致，差异相对较小；粗分辨率模拟则应谨慎

2. 数据更新：GEOS-Chem团队会定期更新离线排放数据集，用户可关注数据发布情况

3. 趋势分析：长期趋势研究中应保持排放计算方式一致，避免混合使用在线和离线数据

排放数据更新情况

根据GEOS-Chem团队的更新节奏，2024年的离线排放数据(OFFLINE_BIOVOC、OFFLINE_SOILNOx等)会按以下顺序发布：

1. 首先在WashU服务器提供
2. 随后同步至其他数据存储系统
3. 按月分批更新，可能存在某些月份数据暂时缺失的情况

用户在实际应用中应检查所需时间段的数据完整性，必要时可联系开发团队确认更新进度。

结论

GEOS-Chem中生物源排放的处理方式选择需要综合考虑模拟目的、分辨率要求和数据可用性等因素。对于精确的科学研究，特别是在跨年际变化分析中，建议等待并使用完整的离线排放数据集以保证结果的一致性。在必须使用在线计算的情况下，应当充分评估其对研究结论可能产生的影响。

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