随着全球环境问题日益凸显,大气环境和生态领域的研究愈发受到关注。准确模拟和预测大气污染物的分布、传输、转化以及生态系统中污染物的干湿沉降等过程,对于理解环境变化、制定有效的环境政策和保护生态系统具有至关重要的意义。
WRF-Chem 模式作为一款功能强大且应用广泛的数值模式,在大气环境和生态等领域的研究中发挥着关键作用。在大气环境方面,它能够对 PM2.5、臭氧等污染物的浓度变化进行高精度模拟,进而分析能见度的变化情况;在生态领域,可对污染物和元素成分的干湿沉降过程展开细致研究,为生态系统的保护和修复提供科学依据。
然而,WRF-Chem 模式的有效运用依赖于多个环节的支撑。从模式本身的理论基础、总体框架、功能理解,到在 Linux 环境下的正确配置,再到模式的编译、排放源的制作、数据准备以及模拟结果的提取和可视化等,每个环节都至关重要且具有一定的复杂性。
目前,尽管 WRF-Chem 模式在相关领域的研究中已取得了诸多成果,但对于许多初学者和研究人员来说,在掌握和运用该模式的过程中仍面临着各种挑战。例如,在模式安装时,对操作系统环境的依赖性问题往往给使用者带来困扰;在编译和运行模式时,气象数据的预处理、排放源数据的处理以及初边界条件的设置等环节需要精确的操作和深入的理解;在模拟结果的分析和可视化方面,也需要掌握合适的工具和方法。
本内容涵盖了 WRF-Chem 模式的理论基础、应用案例、Linux 环境配置、模式编译、排放源制作、数据准备、案例实践以及模拟结果提取和可视化等多个方面的内容。
【内容介绍】:
第一部分、WRF-Chem模式,应用案例和理论基础
1、WRF-Chem模式在大气环境(PM2.5、臭氧、能见度)、生态(污染物/元素成分的干湿沉降)等领域的应用个例解析
2、WRF-Chem模式总体框架、功能
3、模式安装对操作系统环境依赖性及模式数据
第二部分、Linux环境配置及WRF-CHEM
1、Linux系统入门及基本操作 ,熟悉Linux基本操作命令
2、编译器及Linux环境变量的配置
3、WRF-Chem前置依赖软件和数据可视化软件的安装
第三部分、WRF-Chem模式编译,排放源制作
1、WRF-Chem编译
2、气象数据预处理模块WPS
3、前处理模块WPS主要功能、参数、静态数据和再分析气象资料的介绍
4、WRF-Chem模式物理过程、气相化学机制和气溶胶模拟方案
5、排放源数据讲解及处理(包括EDGAR,FINN等主流清单数据库)
第四部分、WRF-Chem数据准备(气象、排放、初边界条件等)
1、结合实例及模式运行
例1,MOZART化学机制;
例2,CBMZ化学机制
排放源数据准备(人为、生物源):人为排放源处理程序(convert_emiss.exe、meic2wrf等),生物源处理(MEGAN)
初边界条件的必要性和具体设置
WRF-Chem变量表
模式运行控制文件namelist.input设置方法
2、采用MOZART或CBMZ机制运行个例
3、嵌套运行
4、野火排放数据使用
第五部分、模拟结果提取、数据可视化
1、模式结果提取及数据可视化(NCL、ARWPOST等软件)
2、在相关研究和业务工作中的使用(臭氧、PM2.5相关科研、规划预估等)
3、WRF-Chem版本问题、高分辨率模拟设置注意事项