GEOS-Chem中基于寿命的CO分子传输模拟技术解析

GEOS-Chem中基于寿命的CO分子传输模拟技术解析

【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

概述

在GEOS-Chem大气化学模型中，研究人员经常需要模拟不同寿命的一氧化碳(CO)分子在大气中的传输过程。本文详细介绍了如何在GEOS-Chem 14.3.0及以上版本中设置具有特定寿命的CO分子模拟，以及如何针对特定源区(如亚洲地区)进行CO排放的标记研究。

CO分子寿命设置方法

GEOS-Chem 14.3.0版本引入了一个新模块tracer_mod.F90，专门用于计算具有指定寿命的被动示踪物的损失过程。该模块最初是为"TransportTracers"模拟设计的，但可以灵活地扩展到其他应用场景。

要设置具有不同寿命的CO分子(如CO_40、CO_60等)，需要修改以下文件：

1. species_database.yml：在该文件中定义新的CO示踪物及其属性
2. geoschem_config.yml：添加新的示踪物到模型配置中
3. HEMCO_Config.rc：配置相应的排放源

源区标记技术

对于需要研究特定源区(如亚洲地区)CO排放传输的情况，可以通过HEMCO配置中的掩码(Mask)功能来实现。具体方法是在HEMCO_Config.rc文件中：

1. 在MASKS部分定义亚洲区域的掩码
2. 在BASE EMISSIONS部分将排放源与掩码关联

掩码可以基于经纬度范围设置，例如亚洲区域可以定义为经度60°E-150°E，纬度0°N-60°N的范围。通过这种方式，可以精确控制排放源的地理分布。

实施建议

1. 对于初学者，建议先从TransportTracers标准模拟开始，熟悉模型运行流程
2. 添加新示踪物时，确保在所有相关配置文件中保持一致的命名
3. 源区标记时，建议先测试小区域确保掩码功能正常工作
4. 注意检查模型输出，确认新添加的示踪物浓度场符合预期

通过以上方法，研究人员可以灵活地设置不同寿命特征的CO分子，并研究其从特定源区(如亚洲)到目标区域(如北极)的传输过程，为大气化学和气候变化研究提供有力工具。

【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