改进了对美国粒子数度的模拟:将一个尺寸解析的高级粒子微物理模型集成到CMAQ中
Jingbo Mao1, Fangqun Yu1, Benjamin N Murphy2
1Atmospheric Sciences Research Center, State University of New York, Albany, NY, USA.
Journal of geophysical research. Atmospheres : JGR
|September 29, 2025
概括
先进的粒子微物理模型 (APM) 通过改善气溶尺寸分布表示来增强空气质量模拟. 这种升级为评估气溶对气候,云和公共卫生的影响提供了一个强大的工具.
科学领域:
- 大气化学和物理大气化学和物理
- 环境建模环境建模
- 气溶科学 气溶科学
背景情况:
- 准确的气溶尺寸分布对于了解气候,云和公共卫生影响至关重要.
- 现有的空气质量模型通常使用简化方法来表示气溶.
- 社区多级空气质量建模系统 (CMAQ) 是一个广泛使用的空气质量模型.
研究的目的:
- 将高级粒子微物理学 (APM) 模型集成到CMAQ.
- 改进气溶尺寸分布和数量度在空气质量建模中的表示.
- 用离子介导核化方案研究粒子形成和生长.
主要方法:
- 将截面APM模型集成到CMAQ中,引入了116个新的标记器.
- 通过区分初级和二级颗粒,启用了高尺寸分辨率的气溶模拟.
- 包含一个三元H2SO4-H2O-NH3离子介导核化方案.
主要成果:
- 更新的CMAQ-APM模型模拟核化速率,大于10nm的粒子 (CN10) 和云凝聚核 (CCN0.4) 在观察到的范围内.
- 模拟CN10和CCN0.4与观察结果有很好的一致性,正常化平均偏差分别为-6.42%-192.32%和11.44%-36.06%.
- 该模型成功地表示尺寸解析的粒子,包括超细粒子和CCN激活.
结论:
- 将APM集成到CMAQ中显著提高了其模拟尺寸解析气溶的能力.
- 更新的模型为量化气溶气候相互作用和暴露风险提供了一个强大的工具.
- 改善气溶的表现对于准确的空气质量和气候评估至关重要.
