بررسی میزان تأثیر شرایط اولیه و مرزی بر دقت مدل‌سازی آلودگی هوا بر روی منطقه تهران

نوع مقاله : Original Articles

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

2 استادیار گروه تبدیل انرژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

3 استادیار گروه آلاینده های محیطزیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

در این تحقیق عملکرد سیستم مدل‌سازی WRF/CAMx در پیش‌بینی غلظت آلاینده‌های گازی اولیه و ثانویه بر روی منطقه تهران مورد بررسی قرار گرفته‌است. هدف اصلی در این تحقیق، بررسی میزان تأثیرگذاری شرایط اولیه و مرزی استفاده‌شده برای گونه‌های آلاینده‌های مختلف، در پیش‌بینی و محاسبه غلظت آلاینده‌ها بوده‌است. به‌همین جهت مدل در دو حالت به‌ازای استفاده از شرایط مرزی متفاوت مورد اجرا قرار گرفته و به‌منظور صحت‌سنجی نتایج مدل در هر دو حالت اجرا، با اندازه‌گیری‌های غلظت آلاینده‌ها در ایستگاه‌های پایش موجود در شهر تهران مورد مقایسه قرار گرفته‌است. نتایج نشان‌دهنده تأثیر قابل توجه شرایط اولیه و مرزی در نتایج مدل‌سازی و محاسبه غلظت آلاینده‌ها می‌باشد. در هنگام استفاده از شرایط اولیه و مرزی ثابت صفر، مدل CAMx عملکرد ضعیفی در محاسبه غلظت آلاینده‌ها و ماکزیمم روزانه غلظت آلاینده‌ها خصوصا برای آلاینده‌های NO2 و O3 که عمدتاً در اثر واکنش‌های شیمیایی در اتمسفر تولید می‌‌شوند، نشان داده‌است. اما استفاده از داده‌های مدل MOZART جهت آماده‌سازی شرایط اولیه و مرزی، سبب بهبود عملکرد مدل در مدل‌سازی ماکزیمم غلظت روزانه آلاینده‌های مختلف شده‌است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating The Impact of initial and Boundary Concentrations on Air Quality Modeling Accuracy Over Tehran

نویسندگان [English]

  • Hossein Shahbazi 1
  • Vahid Hosseini 2
  • Yousef Rashidi 3
1 MSc. Student of Mechanical Engineering, Department of Mechanical Engineering, Sharif University of Technology, Tehran
2 Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Energy Conversion, Sharif University of Technology, Tehran
3 Assistant Professor, Department of, University of Shahid Beheshti, Tehran
چکیده [English]

In this study, the performance of WRF/CAMx modeling system in predicting primary and secondary gasephase pollutants is evaluated. The main goal of this research was investigating the impact of initial and boundary concentrations, used to feed the CAMx model, on the accuracy of the model and the level of pollutants over Tehran modeling domain. For this purpose, CAMx model was ran in two cases with different initial and boundary concentration. The model performance in two cases compared against observations measured at air quality monitoring stations. Results showed significant impact of initial and boundary concentrations on model accuracy and level of pollutant concentrations over the city. When using constant zero initial and boundary concentrations model showed poor performance in predicting level of pollutants and daily maximum concentrations, especially for NO2and O3concentrations which mostly produce during chemical reactions in the atmosphere. But using MOZART data to prepare initial and boundary concentrations lead to improve in model accuracy and predicting daily maximum concentrations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords:Air quality modeling
  • Initial and boundary condition
  • WRF
  • CAMx

مراجع

  1. Shahbazi H, Hosseini V, Rashidi Y, Main gas pollutants dispersion modeling during a critical air pollution episode over Tehran, 1st Air Pollution Management Conference, Tehran, Iran. [In Persion]
  2. Shahbazi H, Investigating the effect of meteorological conditions on the level of gas phase pollutants over Tehran during a critical air pollution episode using meteorological and photochemical models, 1st Urban Services and Environment Conference, Mashhad, Iran. [In Persion]
  3. Shahbazi H, Rashidi Y, Hosseini V, Investigation the impact of traffic pattern on CO dispersion over Tehran, 12th International Conference on Traffic and Transportation Engineering, Tehran, Iran. [In Persion]
  4. Shahbazi H, Hosseini V, Hamedi M, Investigating Effect of Odd-Even Day Traffic Restriction Policy on Tehran Air Quality, TRB (Transportation Research Board) 93rd conference, 2014, Washington, D.C, United States
  5. Skamarock W.C, Klemp J.B, Dudhia J, Gill D.O, Barker D.M, Duda M.G, Huang X.-Y, Wang W, Powers J.G, 2008. A Description of the Advanced Research WRF Version 3.NCAR Technical Note, NCAR/TN-45+STR (June 2008). http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/, (assessed: August 27, 2012).
  6. ENVIRON, 2013. User’s guide to the Comprehensive Air Quality Model with Extensions (CAMx).Version 6. Available at: http://www.camx.com, (assessed: Ceptember 20, 2012).
  7. Yarwood G, Rao S, Yocke M, Whitten G, 2005. Updates to the Carbon Bond Chemical Mechanism: CB05. report, Rpt. RT-0400675. US EPA, Res. Tri. Park.
  8. National Ambient Air Quality Standards (NAAQS), http://www.epa.gov/air/criteria.html, (assessed: June 14, 2012).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار