大气环境一站式技能提升：SMOKE-CMAQ实践技术

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大气污染物排放是空气污染的源头，气象因素是影响污染程度的重要因素，因此空气质量模式要求气象资料和污染物排放清单作为输入，其中由于大气污染源复杂性、数据滞后性、动态变化、规律性不明显等特点，使得大气污染源排放清单输入准备工作成为其中的重点和难点。SMOKE模式是用于处理和管理污染源排放清单数据的工具，具有多方面的优势。

从实时的数据监测公布到空气质量数值预报及预报产品的发布，我国在空气质量监测和预报方面取得了一定进展。随着计算机技术的高速发展、空气污染监测手段的提高和人们对大气物理化学过程认识的深入，开发并利用先进的大气化学模式进行我国空气质量的预测预报、对于减少大气污染灾害、提高人民生活质量都具有积极的意义。空气质量预报模式系统（WRF-CMAQ）和污染源处理技术是目前大范围灰霾天气预警及综合治理的重要手段，其在全国的推广应用将有利于提高实际的业务预报水平、增强防灾减灾能力、取得显著的社会经济效益。 本内容重点讲解SMOKE多模式排放清单处理技术及EDGAR/MEIC清单制作方法以及 CMAQ空气质量模式运行实践及改进技术，帮助您理解它们的工作原理和提升实际业务中的应用能力。

【专家】：

程老师【研究员】、王老师：长期从事空气质量模拟改进科研工作，自主研发了多种污染源反演方法和基于三维变分的气溶胶激光雷达资料同化技术，拥有十几年使用CMAQ模式的实际操作经验，在多所高校讲授过CMAQ模式。熟悉从模式安装、运行、解译到模式结果展示的各个方面，特别关注CMAQ模式在环境、气象等领域应用推广。

【内容简述】：

第一部分：基于SMOKE多模式排放清单处理技术及EDGAR/MEIC清单制作与VOCs排放量核算

专题一、大气污染源排放清单编制、处理和不确定性分析技术方法

1．城市大气排放清单编制方法讲解；
2．排放清单不确定性分析技术方法；
3．排放清单不确定性及模式调试；
4．排放清单处理技术讲解及流程；
5．SMOKE/MEGAN模型讲解；

专题二 排放量核算（VOCs排放为例）和不确定性分析技术

1．污染物排放量核算（溶剂使用源VOCs排放为例）；
2. 组分排放清单建立（VOCs组分清单为例）；
3. LINUX的基本命令操作；
4．排放系数不确定性分析操作；
5．排放清单不确定性分析操作；

专题三 SMOKE本地案例建立方法

1．基于SMOKE本地排放清单处理案例方法；
2．污染源分类及文件准备方法；
3．区域代码编制及文件准备方法；
4．大气污染源时间特征调查和时间谱文件准备方法；
5．基于模式大气化学机制的污染源成分谱及文件准备方法；
6.以网格排放清单作为输入的SMOKE输入准备

专题四 SMOKE/MEGAN安装及测试

1.SMOKE环境配置及注意事项；
2.SMOKE输出绘图工具安装
3.SMOKE模型安装编译
4.SMOKE测试案例运行；
5.MEGAN模型本地案例；

专题五 SMOKE输入文件准备练习

1.Spatial Allocator安装配置
2.面源空间分配系数建立3.时间谱文件准备操作

专题六 SMOKE本地案例配置与调试操作

1. 点源及面源排放清单输入文件准备；
2．SMOKE本地案例配置与调试；
3、排放清单整合与CMAQ-ready排放清单输出；

专题七 CMAQ/CAMx案例运行

1. CAMx模式数据转换接口安装
2. 多模式的模拟区域设置说明
3. CMAQ案例运行
4. CAMx案例运行

专题八 WRF-Chem模式案例运行

1. WRH-Chem模式数据转换接口安装
2. WRF-Chem案例运行
3. 提问

专题九 基于SMOKE的全球排放清单（EDGAR）处理案例

1. 案例配置说明
2.输入文件准备
3.SMOKE-EDGAR案例运行
4.结果检查

专题十 基于SMOKE的全国排放清单（MEIC）处理案例

1.案例配置说明
2.输入文件准备
3.SMOKE-MEIC案例运行
4.结果检查

第二部分：系统学习CMAQ空气质量模式实践技术应用

专题一、CMAQ模式理论及化学机制\基本功能关键技术解析

1.国际空气质量模式发展历程和常用模式；
2.CMAQ模式理论框架和化学机制；
3.CMAQ模式关键技术解析（包括过程分析、敏感性分析、源解析功能等）；

专题二、CMAQ模式配置、运行

1.CMAQ模式库文件安装、环境配置；
2.气象场处理模块MCIP安装和运行；
3.前处理模块ICON\BCON安装和运行；
4.污染源文件更新处理模块安装和运行；
5.主模块CCTM安装；

专题三、CMAQ模式结果提取及数据可视化

1.CMAQ模式变量表 ；
2.CMAQ模式结果提取及数据可视化
3.CMAQ模拟结果物理解释等

专题四、Benchmark案例实践

通过案例详细讲解及实践ICON、BCON、MCIP、CCTM各模块的操作流程和步骤

专题五、CMAQ模式的科学原理是什么？

美国EPA编制的科学算法手册“Science Algorithms of CMAQ”主要内容；

专题六、CMAQ实际案例实践

以某地区实际案例为例，详细讲解ICON、BCON、MCIP、CCTM、污染源更新处理模块等操作流程和步骤；

专题七、CMAQ模式预报相关的改进技术

1.基于CMAQ敏感性分析模块的污染源反演方法；
2.气溶胶激光雷达资料同化方法；
3.PM2.5、O3等污染物预报订正方法；

专题八、CMAQ模式过程分析

1.过程分析模块的参数设置；
2.过程分析模块的输入文件准备；
3.以实际案例进行CMAQ过程分析模拟；
4.模拟结果现实和物理解释；

专题九、气象和污染源影响评估方法

1.气象和污染源影响评估方法；
2.排放源减排效果评估方法；

专题十、CMAQ模式的敏感性分析

1.敏感性分析模块的参数设置；
2.敏感性分析模块的输入文件准备；
3.以实际案例进行CMAQ敏感性分析模拟；
4.模拟结果现实和物理解释；

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