解决路边植被壁垒的影响作为近路空气污染减轻战略
Khaled Hashad1, Jonathan T Steffens1, Richard W Baldauf2,3
1Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.
概括
这项研究引入了一个新的基于高斯的模型来模拟路边植被如何减少空气污染. 该模型准确地预测了污染物的分散和沉积,有助于城市空气质量管理.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 大气化学 大气化学
- 城市规划 城市规划
背景情况:
- 道路附近的与交通有关的空气污染造成了严重的公共卫生和环境正义问题.
- 路边绿色基础设施,如树木和,可以减轻污染,但没有纳入当前的分散模式.
- 现有的模型缺乏复杂性来捕捉植被壁垒内的沉积和混合过程.
研究的目的:
- 开发一种新的基于高斯的多模式模型,用于模拟空气污染物的分散和植被障碍物的沉积.
- 为了解释植被内部和风向下沉积和混合的物理机制.
- 通过包括植被效应来改善城市环境的空气质量建模.
主要方法:
- 开发了一种基于高斯的多模式模型,定义了四个不同的区域:植被,下风,过渡和恢复.
- 根据每种模式的植被特性和当地的风速,调整了高斯羽流方程参数.
- 该模型使用验证的计算流体动力学 (CFD) 模型的数据进行了参数化,并对9个粒子大小和标记气体进行了评估.
主要成果:
- 多方案模型表现出可接受的性能,正常化平均误差 (NME) 在0.18-0.3之间,分数偏差 (FB) 在-0.12-0.09.
- 在各种颗粒大小和标记气体中,地面水平度的R平方值从0.47到0.75不等.
- 灵敏度分析表明该模型适用于不同的植被类型,包括和灌木.
结论:
- 建议的多模式高斯模型有效地模拟了通过植被障碍物的污染物分散和沉积.
- 该模型可以通过结合路边绿色基础设施的好处来加强空气质量管理策略.
- 这些发现支持使用植被障碍物作为改善社区空气质量的可行工具.
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