復(fù)雜地形條件下不同分辨率大氣擴(kuò)散模擬方法的對(duì)比研究

復(fù)雜地形條件下不同分辨率大氣擴(kuò)散模擬方法的對(duì)比研究

calduff（calduff模型）是美國(guó)國(guó)家環(huán)境管理局（uspa）推薦的用于長(zhǎng)期分配和復(fù)雜流動(dòng)（如復(fù)雜地形、海岸、小靜風(fēng)、振動(dòng)、環(huán)境質(zhì)量等）的指導(dǎo)模式。它也是中國(guó)環(huán)境評(píng)估技術(shù)指南（環(huán)境）提出的三個(gè)額外預(yù)測(cè)模型之一，可以應(yīng)用于復(fù)雜地形條件下的全球擴(kuò)散模型。CALPUFF主要通過(guò)3種方式考慮地形對(duì)地面濃度的影響,從而響應(yīng)大尺度和小尺度的地形特征:1)CALMET風(fēng)場(chǎng)調(diào)整適應(yīng)大尺度的地形特征;2)簡(jiǎn)化處理煙團(tuán)–地形相互作用;3)對(duì)次網(wǎng)格尺度復(fù)雜地形采用流線(xiàn)分層高度和煙羽路徑系數(shù)調(diào)整方法對(duì)地形引起的煙團(tuán)高度變化、煙團(tuán)碰撞山體過(guò)程、擴(kuò)散參數(shù)增大效應(yīng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。CALMET/CALPUFF模式系統(tǒng)在中尺度和區(qū)域尺度的輸送擴(kuò)散模擬中應(yīng)用廣泛,模擬結(jié)果較為可靠。然而,在近場(chǎng)復(fù)雜地形應(yīng)用方面,一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)CALMET/CALPUFF模式系統(tǒng)的默認(rèn)模擬方案具有局限性。如Gilliam等指出,CALMET默認(rèn)的參數(shù)值不能準(zhǔn)確描述城市下墊面的復(fù)雜和非均一性。此外,模式的時(shí)間分辨率為1h,而復(fù)雜下墊面邊界層結(jié)構(gòu)的重要變化發(fā)生的時(shí)間尺度常常遠(yuǎn)小于1h,導(dǎo)致CALMET/CALPUFF模式系統(tǒng)在城市下墊面接近排放源附近不能夠準(zhǔn)確模擬濃度分布。Ames等在研究沿岸城市下墊面土地利用發(fā)生突變的污染物擴(kuò)散影響時(shí)指出,CALMET水平分辨率、混合層高度的計(jì)算方案和空間平滑尺度的選擇對(duì)模擬的最大落地濃度和距離都具有重要影響。Indumati等在研究陸地–水體–陸地交界處的污染物擴(kuò)散時(shí),指出CALPUFF默認(rèn)的處理非均一下墊面的擴(kuò)散方案沒(méi)有考慮到復(fù)雜下墊面不同的湍流特征,對(duì)于水陸交界處,采用符合實(shí)際的湍流特征模擬的地面濃度分布與默認(rèn)方案有很大不同。復(fù)雜地形條件下的近場(chǎng)大氣擴(kuò)散模擬在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中具有重要意義,盡管USEPA推薦CAL-PUFF可用于涉及復(fù)雜流動(dòng)的近場(chǎng)應(yīng)用,但CAL-PUFF默認(rèn)模擬方案和參數(shù)設(shè)置在實(shí)際應(yīng)用中不能很好地模擬近場(chǎng)濃度分布,實(shí)際的湍流特征、邊界層結(jié)構(gòu)等會(huì)影響模擬結(jié)果。由于缺乏高時(shí)空分辨率和高精度的大氣邊界層和大氣擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),目前有關(guān)復(fù)雜下墊面湍流作用對(duì)近場(chǎng)模擬結(jié)果的定量影響和評(píng)估研究較少。針對(duì)以上不足,本文利用2008年冬季在湖南省中部丘陵河谷復(fù)雜地形地區(qū)開(kāi)展的大氣擴(kuò)散綜合實(shí)驗(yàn)資料,采用不同的CALPUFF模擬方案,對(duì)示蹤物近場(chǎng)擴(kuò)散進(jìn)行模擬,旨在揭示復(fù)雜地形條件下對(duì)近場(chǎng)擴(kuò)散有重要影響的敏感因子,研究CALPUFF不同模擬方案在這種復(fù)雜地形條件下近場(chǎng)應(yīng)用的適用性。1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和質(zhì)量控制2008年12月20日至2009年1月3日,在湖南省中部的丘陵河谷地區(qū)開(kāi)展了大氣邊界層和大氣擴(kuò)散綜合加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)。圖1給出實(shí)驗(yàn)區(qū)域20km×20km范圍內(nèi)的地形特征,中心為100m高的氣象鐵塔。鐵塔周?chē)鷶?shù)十公里范圍內(nèi)為淺山丘陵區(qū),其間沖溝、緩坡、丘陵交錯(cuò),地形較為復(fù)雜,海拔高度為30~320m。區(qū)域內(nèi)的年均風(fēng)速為1.5m/s,小風(fēng)(10m高度風(fēng)速小于2m/s)發(fā)生頻率高達(dá)50%。大氣邊界層加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)包括氣象鐵塔5層(10,30,50,70和100m)逐10min的風(fēng)速、風(fēng)向和溫度觀測(cè),鐵塔周?chē)?0km半徑范圍內(nèi)8個(gè)地面測(cè)風(fēng)站每10min的風(fēng)向、風(fēng)速測(cè)量,鐵塔附近2個(gè)低空探空站每天12次(0200,0500,0700,0830,1000,1130,1300,1500,1700,1900,2100,2300BST)的低空風(fēng)、溫、濕度廓線(xiàn)探測(cè),以及氣象鐵塔10,30,50,100m高度三維風(fēng)速和溫度的湍流脈動(dòng)觀測(cè)(圖1)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)期間,在鐵塔不同高度共進(jìn)行了23次SF6示蹤物釋放,表1給出每次釋放的具體信息。除第1,17,18和21次釋放持續(xù)約100min外,其余每次釋放持續(xù)時(shí)間約為1h。根據(jù)研究區(qū)域的主導(dǎo)風(fēng)向,在釋放鐵塔偏南和偏東北的河谷地區(qū)布設(shè)了116個(gè)網(wǎng)格分布的采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)最遠(yuǎn)距鐵塔約5km,最近約200m。采樣點(diǎn)的分布見(jiàn)圖2。每次釋放過(guò)程取4個(gè)樣品,每次采樣10min,兩次采樣間隔約為5min。參考Hanna等的方法,根據(jù)采樣點(diǎn)距離示蹤物釋放位置(氣象鐵塔)的距離,將采樣點(diǎn)劃分為5條弧線(xiàn)?；【€(xiàn)上的采樣點(diǎn)距離氣象鐵塔的距離分別為450~550m(500m弧線(xiàn))、650~750m(700m弧線(xiàn))、850~950m(900m弧線(xiàn))、1050~1150m(1100m弧線(xiàn))和1200~1400m(1300m弧線(xiàn))。在這些距離范圍以外的采樣點(diǎn)由于零星分布,不能夠捕捉到地面濃度的整體分布,本文不予采用。此外,對(duì)示蹤物采樣濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制,質(zhì)量控制的步驟包括:1)去掉缺測(cè)和濃度測(cè)量明顯有誤的數(shù)據(jù);2)檢查地面風(fēng)場(chǎng)分布和弧線(xiàn)濃度分布,去掉有明顯不一致的數(shù)據(jù);3)根據(jù)風(fēng)場(chǎng)和濃度分布,去掉采樣器位置設(shè)置不合理的數(shù)據(jù)。據(jù)此,對(duì)于500,700,900,1100和1300m弧線(xiàn),分別有15,17,15,15和13組數(shù)據(jù)的質(zhì)量滿(mǎn)足要求。圖3給出實(shí)驗(yàn)期間地面氣象要素的時(shí)間變化?？梢?jiàn),示蹤實(shí)驗(yàn)初期,由于天氣系統(tǒng)過(guò)境,溫度大幅下降,風(fēng)速增大,風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏北風(fēng),2008年12月21日地面最大逐10min平均風(fēng)速達(dá)8m/s以上。實(shí)驗(yàn)中期的26,29和30日,凈輻射值一直維持在較小值,溫度日較差和最高值較系統(tǒng)過(guò)境前顯著減小,風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏西風(fēng),風(fēng)速較低。實(shí)驗(yàn)后期,氣溫較低,風(fēng)速較小,風(fēng)向在偏西風(fēng)和偏北風(fēng)之間有較大的轉(zhuǎn)變。2土地利用類(lèi)型的模擬CALPUFF模式系統(tǒng)包括3個(gè)主要模塊:CAL-MET,CALPUFF和CALPOST,以及地理數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)的前處理接口程序。CALMET是一個(gè)氣象模式,建立模擬區(qū)域的三維格點(diǎn)風(fēng)溫場(chǎng),同時(shí)產(chǎn)生二維混合層高度、地表特征及其擴(kuò)散特征等。CALPUFF是一個(gè)輸送和擴(kuò)散模式,將從排放源釋放的煙團(tuán)平流輸送,并模擬其在輸送路徑上的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)化過(guò)程等。CALPOST為處理CALPUFF輸出濃度場(chǎng)或沉降通量文件的后處理模塊。CALMET通過(guò)兩步方案來(lái)產(chǎn)生三維診斷風(fēng)場(chǎng):第一步,初始猜測(cè)場(chǎng)經(jīng)過(guò)地形動(dòng)力學(xué)效應(yīng)、坡風(fēng)、地形熱力學(xué)阻擋效應(yīng)來(lái)產(chǎn)生第一步風(fēng)場(chǎng);第二步,第一步中風(fēng)場(chǎng)和觀測(cè)資料通過(guò)客觀分析加權(quán)的方法產(chǎn)生第二步風(fēng)場(chǎng)(最后風(fēng)場(chǎng))。兩個(gè)步驟均滿(mǎn)足質(zhì)量守恒約束。此外,CALMET根據(jù)網(wǎng)格土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)產(chǎn)生二維邊界層參數(shù)。模擬區(qū)域設(shè)置為以釋放鐵塔為投影中心的10km×10km區(qū)域(圖2)。CALMET氣象模式水平網(wǎng)格距為100m,垂直方向自地面至3000m不等距分為10層,各層的高度分別為20,40,80,160,300,600,1000,1500,2200和3000m。地形輸入采用美國(guó)地質(zhì)勘探局(USGS)約90m分辨率的地形高程資料SRTM3數(shù)據(jù)。受可用數(shù)據(jù)集的限制,將USGS約900m分辨率的全球土地利用數(shù)據(jù)內(nèi)插至CALMET氣象網(wǎng)格,獲取格點(diǎn)地理信息參數(shù)。由于土地利用數(shù)據(jù)的分辨率較低,結(jié)合實(shí)地調(diào)查,對(duì)研究區(qū)域的土地利用類(lèi)型進(jìn)行了核實(shí)和修正,以便更好地反映模擬區(qū)域的實(shí)際情況。CALMET采用以釋放鐵塔為中心周?chē)?00km范圍內(nèi)12個(gè)格點(diǎn)的NCEP地面氣象資料和每日4次的垂直廓線(xiàn)資料,8個(gè)地面測(cè)風(fēng)站的數(shù)據(jù),2個(gè)探空站每天12次的低空探空資料,以及鐵塔5層的風(fēng)速、溫度和濕度觀測(cè)資料來(lái)產(chǎn)生模擬區(qū)域三維風(fēng)速和溫度場(chǎng)。由于相似性理論反映了微氣象學(xué)領(lǐng)域最新的研究進(jìn)展,據(jù)此計(jì)算擴(kuò)散參數(shù)對(duì)實(shí)測(cè)濃度的估算通常要優(yōu)于基于PG穩(wěn)定度分類(lèi)的經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)散曲線(xiàn)估算結(jié)果,且復(fù)雜地形和流動(dòng)條件下,推薦的擴(kuò)散參數(shù)與PG穩(wěn)定度分類(lèi)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系有可能失效,因此,本文中CALPUFF采用以下兩種輸入數(shù)據(jù)計(jì)算擴(kuò)散參數(shù):1)直接測(cè)量的湍流水平、垂直速度標(biāo)準(zhǔn)差σv,σw;2)根據(jù)CALMET或其他氣象模式輸出的微氣象學(xué)尺度參數(shù)(摩擦速度u*,對(duì)流速度尺度w*,Obukhov長(zhǎng)度L,邊界層高度h),基于相似性理論得到σv和σw。本文采用2008年8月發(fā)布的CALPUFFV6版本,該版本可以模擬次小時(shí)分辨率的氣象場(chǎng)和濃度場(chǎng)。CALPUFF的計(jì)算網(wǎng)格與氣象網(wǎng)格設(shè)置相同。根據(jù)近場(chǎng)模擬濃度對(duì)采樣網(wǎng)格距的敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果,采樣網(wǎng)格采用50m水平分辨率,滿(mǎn)足《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則:大氣環(huán)境》中“區(qū)域最大地面濃度點(diǎn)的預(yù)測(cè)網(wǎng)格設(shè)置,在高濃度分布區(qū),計(jì)算點(diǎn)間距應(yīng)不大于50m”的要求。3結(jié)果與分析3.1復(fù)雜地形下湍流特征分析計(jì)算擴(kuò)散參數(shù)最理想的方案是采用直接測(cè)量的湍流速度標(biāo)準(zhǔn)差或湍流強(qiáng)度,稱(chēng)之為實(shí)測(cè)湍流方案。當(dāng)缺乏湍流實(shí)測(cè)資料時(shí),CALPUFF推薦的默認(rèn)擴(kuò)散選項(xiàng)為根據(jù)相似性理論計(jì)算擴(kuò)散參數(shù),稱(chēng)之為相似性理論方案。地表參數(shù)是相似性理論方案計(jì)算擴(kuò)散參數(shù)的重要輸入,CALMET根據(jù)格點(diǎn)土地利用類(lèi)型確定每個(gè)格點(diǎn)的地表參數(shù)值。在氣象鐵塔周?chē)?km范圍內(nèi),土地利用類(lèi)型以灌溉的農(nóng)田為主。利用氣象鐵塔5層風(fēng)速廓線(xiàn)計(jì)算得到當(dāng)?shù)氐牡乇泶植诙葹?.24m,湍流觀測(cè)給出示蹤物實(shí)驗(yàn)期間的平均波文比為0.5。CALPUFF采用的近地面層湍流脈動(dòng)速度標(biāo)準(zhǔn)差參數(shù)化方案為Panofsky等在平坦均一下墊面得到的結(jié)果,與研究區(qū)域復(fù)雜地形實(shí)際的湍流特征存在差異。圖4給出實(shí)驗(yàn)期間30m高度湍流脈動(dòng)速度歸一化標(biāo)準(zhǔn)差σu,v,w/u*隨穩(wěn)定度參數(shù)z/L的變化特征,較大的離散反映了復(fù)雜下墊面的影響。式(1)給出30m高度無(wú)量綱湍流速度標(biāo)準(zhǔn)差與穩(wěn)定度參數(shù)z/L的擬合公式。為了研究復(fù)雜地形實(shí)際的湍流特征對(duì)近場(chǎng)擴(kuò)散的影響,設(shè)計(jì)3組對(duì)比實(shí)驗(yàn),即:CALPUFF默認(rèn)的相似性理論方案,根據(jù)式(1)修改近地層湍流參數(shù)化方案的相似性理論方案,以及實(shí)測(cè)湍流方案分別模擬12月20日系統(tǒng)過(guò)境前第1次示蹤物實(shí)驗(yàn)的近場(chǎng)濃度分布,結(jié)果見(jiàn)圖5?？梢?jiàn),實(shí)測(cè)湍流方案與修正后的相似性理論方案對(duì)所有下風(fēng)距離的濃度均模擬得很好,且二者對(duì)峰值濃度的模擬較CALPUFF默認(rèn)方案偏大,并更接近實(shí)測(cè)值。為了驗(yàn)證修正后的相似性理論方案的有效性,分別采用上述3種方案模擬示蹤物實(shí)驗(yàn)第9次小風(fēng)條件下的釋放,模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)值的對(duì)比見(jiàn)圖6?？梢?jiàn),除1100m弧線(xiàn)由于采樣點(diǎn)稀疏未捕捉到實(shí)際峰值濃度外,其他距離實(shí)測(cè)湍流方案模擬的弧線(xiàn)峰值濃度與實(shí)測(cè)值吻合最好,修正后的相似性理論方案模擬結(jié)果優(yōu)于默認(rèn)方案。但3種方案模擬的峰值濃度出現(xiàn)方位角均與實(shí)測(cè)值有較大的偏差,主要由CALMET逐時(shí)診斷風(fēng)場(chǎng)風(fēng)向的模擬誤差導(dǎo)致,逐時(shí)風(fēng)場(chǎng)不能很好地描述小風(fēng)條件下的風(fēng)向多變性。以上模擬結(jié)果表明,實(shí)測(cè)湍流方案能夠很好地模擬復(fù)雜地形近場(chǎng)不同下風(fēng)距離的峰值濃度和煙流寬度,這是因?yàn)閷?shí)測(cè)湍流廓線(xiàn)資料能夠最直接地反映局地湍流特征的實(shí)時(shí)變化及其對(duì)擴(kuò)散的影響。采用式(1)代替CALPUFF默認(rèn)的近地層湍流參數(shù)化方案,能夠改進(jìn)模擬結(jié)果,但式(1)只是對(duì)實(shí)際湍流特征的一種近似,且采用相似性理論方案時(shí),CAL-MET計(jì)算的微氣象學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)確度也會(huì)對(duì)模擬結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。因而就個(gè)例來(lái)看,修正后的相似性理論方案模擬結(jié)果并不會(huì)優(yōu)于實(shí)測(cè)湍流方案的結(jié)果。3.2模擬結(jié)果及分析復(fù)雜下墊面,邊界層結(jié)構(gòu)發(fā)生重要變化的時(shí)間尺度常常遠(yuǎn)小于1h,且小風(fēng)條件下風(fēng)向多變,導(dǎo)致CALMET逐時(shí)診斷風(fēng)場(chǎng)不能準(zhǔn)確模擬近場(chǎng)的大氣擴(kuò)散。為了研究復(fù)雜下墊面近場(chǎng)的擴(kuò)散特征,采用加強(qiáng)氣象觀測(cè)的逐10min地面風(fēng)觀測(cè)資料和加密低空探空資料,分別計(jì)算逐10min和逐時(shí)診斷風(fēng)場(chǎng)以及時(shí)空變化的二維微氣象學(xué)參數(shù),并結(jié)合實(shí)測(cè)湍流和修正后的相似性理論兩種擴(kuò)散參數(shù)計(jì)算方案,設(shè)計(jì)以下4種模擬方案。方案1(S1):采用逐時(shí)診斷風(fēng)場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散模式,擴(kuò)散參數(shù)采用修正后的相似性理論方案計(jì)算。方案2(S2):采用逐時(shí)診斷風(fēng)場(chǎng)和實(shí)測(cè)湍流方案模擬示蹤物的輸送和擴(kuò)散。方案3(S3):采用逐10min診斷風(fēng)場(chǎng)和修正后的相似性理論方案計(jì)算輸送和擴(kuò)散。方案4(S4):采用逐10min診斷風(fēng)場(chǎng)結(jié)合實(shí)測(cè)湍流方案模擬示蹤物的擴(kuò)散。其中,方案4包含最詳細(xì)的氣象和湍流資料。以系統(tǒng)過(guò)境時(shí)風(fēng)速較大的12月21日第2次釋放、風(fēng)速小于2m/s的12月26日第9次釋放以及2009年1月3日第21次釋放為例,分別采用上述4種方案模擬不同氣象條件下示蹤物的近場(chǎng)擴(kuò)散特征。第2次釋放期間,地面平均風(fēng)速為3.2m/s,風(fēng)向?yàn)镹NE。4種方案模擬的不同下風(fēng)距離濃度分布與實(shí)測(cè)值的對(duì)比見(jiàn)圖7?？梢?jiàn),4種方案均能較好地模擬弧線(xiàn)峰值濃度及其出現(xiàn)的方位角,方案1模擬的峰值濃度最為保守,方案3和方案4模擬的煙流寬度與實(shí)測(cè)值吻合最好。第9次釋放期間,近地層風(fēng)速小于2m/s,風(fēng)向由NNW轉(zhuǎn)為WNW。圖8給出不同距離模擬濃度與實(shí)測(cè)濃度分布對(duì)比。可見(jiàn),方案2和方案4模擬的峰值濃度與實(shí)測(cè)值的一致性較好,大于方案1和方案3的模擬值。采用逐10min診斷風(fēng)場(chǎng)的方案3和方案4模擬的峰值濃度出現(xiàn)方位角與實(shí)測(cè)值相同修正了逐時(shí)風(fēng)場(chǎng)對(duì)煙流軸線(xiàn)位置模擬的偏差。整體來(lái)看,方案4對(duì)該個(gè)例的模擬效果最好。第21次釋放期間,模擬區(qū)域內(nèi)風(fēng)速很小,鐵塔10m高度風(fēng)速小于1.5m/s,風(fēng)向由西風(fēng)迅速轉(zhuǎn)為西北風(fēng)。圖9給出近場(chǎng)500和700m弧線(xiàn)模擬濃度分布與實(shí)測(cè)值對(duì)比。風(fēng)向擺動(dòng)導(dǎo)致實(shí)測(cè)濃度呈雙峰分布。方案1僅給出100°附近的一個(gè)峰值。包含實(shí)測(cè)湍流信息的方案2能夠模擬100°和150°附近的雙峰值,但對(duì)100°的峰值有顯著高估。采用逐10min風(fēng)場(chǎng)的方案3和方案4均能夠模擬近場(chǎng)濃度的雙峰值分布特征,方案4模擬的雙峰現(xiàn)象更為顯著。3.3典型近場(chǎng)模擬結(jié)果地面峰值濃度是環(huán)境影響評(píng)價(jià)中備受關(guān)注的一個(gè)因子,本文以近場(chǎng)不同下風(fēng)距離的峰值濃度為評(píng)估變量,采用部分偏差(FB)、歸一化均方根誤差(NMSE)、相關(guān)系數(shù)(R),以及模擬值在觀測(cè)值兩倍范圍內(nèi)的百分比(FAC2)為統(tǒng)計(jì)評(píng)估指標(biāo),研究CALPUFF不同模擬方案對(duì)復(fù)雜地形近場(chǎng)峰值濃度模擬的準(zhǔn)確性。上述統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的計(jì)算公式如下:表2給出4種方案模擬的所有弧線(xiàn)峰值濃度的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。方案1和方案3整體低估,而方案2和方案4整體高估。增加風(fēng)場(chǎng)的時(shí)間分辨率,可以改進(jìn)相似性理論方案(方案1和方案3)的模擬結(jié)果,而對(duì)于實(shí)測(cè)湍流方案(方案2和方案4),其改進(jìn)并不顯著。整體來(lái)看,方案2應(yīng)用于研究區(qū)域復(fù)雜地形條件,能夠更好地模擬近場(chǎng)的峰值濃度。式(2)也可表達(dá)為根據(jù)表2,方案1~4模擬的平均偏差分別為平均值的-17.7%,26.5%,-19.6%和35.8%。Chang等總結(jié)了前人研究成果指出:對(duì)于非空間對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的比較,好的模式模擬值在實(shí)測(cè)值兩倍范圍內(nèi)的百分率應(yīng)約為50%,平均偏差應(yīng)在平均值的±30%以?xún)?nèi)。因而,對(duì)于研究區(qū)域,CALPUFF煙團(tuán)擴(kuò)散模式結(jié)合逐時(shí)風(fēng)場(chǎng)和湍流實(shí)測(cè)資料,或逐10min風(fēng)場(chǎng)和修正后的相似性理論方案均能夠較好地模擬近場(chǎng)不同下風(fēng)距離處的峰值濃度。4湍流參數(shù)化擬合方案的改進(jìn)本文采用在湖南省內(nèi)陸丘陵河谷復(fù)雜地形地區(qū)開(kāi)展的高時(shí)空分辨率的大氣擴(kuò)散綜合實(shí)驗(yàn)資料,定量研究了CALPUFF模式不同模擬方案在該復(fù)雜地形條件下的適用性,得到以下結(jié)論。1)實(shí)測(cè)湍流方案能較好地模擬近場(chǎng)峰值濃度和煙流形態(tài)。將基于實(shí)測(cè)湍流資料的無(wú)量綱湍流速度標(biāo)準(zhǔn)差與穩(wěn)定度參數(shù)z/L的擬合關(guān)系替代CALPUFF默認(rèn)的湍流參數(shù)化方案,能夠有效改進(jìn)模擬結(jié)果模擬峰值濃度較默認(rèn)方案偏大且更接近實(shí)測(cè)值。2)風(fēng)速較大、風(fēng)向穩(wěn)定時(shí),近場(chǎng)濃度分布對(duì)風(fēng)場(chǎng)的時(shí)間