气象是影响大气污染物扩散的关键因素之一,因此气象数据则是环境空气质量模型的基础数据之一,《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ2.2-2018)中推荐的环境空气质量模型如Aermod、Calpuff等均需要输入合适的气象数据,气象数据一般分为地面气象数据、高空气象数据和模拟气象数据。
一、地面气象数据
地面气象数据来源于气象站观测,国内气象数据站点级别分为一般站、基本站和基准站,地面气象数据的站点可以通过“环评云助手”APP中的站点查询功能查到,输入项目经纬度坐标后,就可以得到距离项目最近的地面气象战点。
气象观测的要素一般包括风向、风速、气温、气压、相对湿度、降水量、水汽压等内容,部分站点还包括云量、云底高度、日照、辐射、地温、能见度等内容。
不同的环境质量模型需要的地面气象数据要素并不相同,支持的气象数据格式也不相同,常见的环境空气质量模型所需的气象数据及格式见表1
表1 不同模型地面气象数据需求表
模型 | 必选要素 | 可选要素 | 数据格式 |
---|---|---|---|
AERMOD | 风向、风速、云量、气温 | 降水量、站点气压、相对湿度等 | 开源的aermod支持ISHD格式,EIAProA2018还支持OQA、A文件、txt等格式 |
ADMS | 风向、风速、总云、温度 | 降水量、站点气压、相对湿度等 | met格式 |
Calpuff | 风向、风速、云量、气温、站点气压、相对湿度、云底高度 | 降水量等 | ISHD、HUSWO、SAMSON、CD144等格式 |
Austal2000 | 风向、风速、稳定度 | 混合层高度 | AKTerm格式 |
EDMS/AEDT | 同Aermod | ||
光化学网格模型 | 不需要地面气象数据 |
二、高空气象数据
高空气象数据来源于高空观测站,采用气象雷达、探空气球等观测获得不同高度层的风向、风速、干球温度等要素。
目前国内高空气象观测站数据获取较为困难,因此环境空气质量模型所需要的高空数据多数采用模拟数据来获得,2018版大气导则附录B.3中也明确高空气象数据可以采用模拟数据。尚云环境现在具有全国范围内30km分辨率的模拟的高空数据,可以解决项目周边缺少高空气象观测数据的问题。
高空气象数据要素和格式见表
模型 | 要素 | 数据格式 |
---|---|---|
AERMOD Calpuff ADMS EDMS/AEDT |
各观测层海拔、气压、风向、风速、露点温度、干球温度 | 开源版的模型均支持FSL格式高空数据,EIAProA2018软件还支持OQA格式 |
三、模拟气象数据
模拟气象数据是指采用气象模型来模拟获取气象数据,典型的气象模型为中尺度气象模型WRF,其由美国环境预测中心(NCEP)、美国国家大气研究中心(NCAR)等机构开发,采用完全可压缩及非静力模式模拟预测,该模型为开源模型,可以直接从UCAR(https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/)下载和使用,运行在Linux系统下。
可以使用WRF模拟气象数据的环境空气质量模型见下表
环境空气模型 | WRF数据 |
---|---|
AERMOD | 高空气象数据 |
Calpuff | 高空气象数据、云量数据,实际Calpuff所需要的所有气象数据均可由WRF模拟生成,但由于2018版大气导则要求观测数据必须用观测数据,因此WRF数据只能用于高空数据和云量数据 |
光化学网格模型 | 所有气象数据均由WRF模型生成 |
四、数据格式示例
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