大气污染物浓度预警方法技术

本发明专利技术公开了大气污染物浓度预警方法，涉及人工影响天气防灾减灾领域，包括步骤S1确定污染地区的天气特征；S2获取气象要素和污染前体物浓度的相关数据；S3确定污染地区的地形特征和降水情况；S4根据地形特征、降水情况及S2中获得的数据得到大气污染物浓度，进行相关空气质量预警预报；可以快速预测大气污染物浓度的数值变化，避免因其他参量的物理指示特征不够明确，无法实现对空气污染更精确的预警，在保证准确的基础上仅采用少数几个自变量进行回归，得到大气污染物浓度与主要气象要素和前体物浓度之间的多元线性回归方程，从而实现在发生空气污染时及时预报大气污染物浓度的变化趋势，并且在大气污染物消散后及时解除预警。

Early warning method of air pollutant concentration

【技术实现步骤摘要】
大气污染物浓度预警方法
本专利技术涉及人工影响天气防灾减灾领域，尤其涉及一种大气污染物浓度预警方法。
技术介绍
随着经济的发展，城市的大气污染问题日益严重，大气中的颗粒物、臭氧、氮氧化物、硫化物等气体污染物不利于人体健康，且会降低大气能见度，影响交通和航空安全，因此大气污染问题受到政府以及社会的广泛关注。虽然污染物的过量排放是造成大气污染的根本原因，但大气污染物浓度的变化乃至重污染事件的发生主要受不利于大气扩散的气象条件的影响(Ye等，2015；Ning等，2018)。大气扩散的理论和实践研究表明，在一定的时间段内，局地污染物排放量虽然变化不大(Wuetal.2017)，但在不同的气象条件下,大气污染物浓度变化却非常剧烈(李宗恺等，1985)，表明污染气象条件在调节污染物浓度变化方面起着至关重要的作用(Hurleyetal.2001；刘宁微等，2010；Lietal.2015)。郭利等(2011)统计发现北京市6月份颗粒物质量浓度与温度呈正相关，与风速呈负相关，11月份颗粒物质量浓度与相对湿度呈正相关，与风速、温度和气压呈负相关。陈渤黎本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大气污染物浓度预警方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、根据大气环流形势确定污染地区的天气特征；/nS2、获取气象要素和污染前体物浓度的相关数据，包括海拔高度h、地面温度T、相对湿度RH、地面风速spd、逐小时降雨量R和行星边界层高度pblh值以及NO

【技术特征摘要】
1.大气污染物浓度预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据大气环流形势确定污染地区的天气特征；
S2、获取气象要素和污染前体物浓度的相关数据，包括海拔高度h、地面温度T、相对湿度RH、地面风速spd、逐小时降雨量R和行星边界层高度pblh值以及NO2、SO2、NO、CO的质量浓度值；
S3、确定污染地区的地形特征和降水情况；
S4、根据地形特征、降水情况及S2中获得的数据得到大气污染物浓度，进行相关空气质量预警预报。


2.根据权利要求1所述的大气污染物浓度预警方法，其特征在于，在S3中包括：
判断地形特征：根据海拔高度h确定污染地区的地形特征，当污染地区的海拔高度h与半径250km以内的四周地区海拔高度差大于800m，则确定为盆地地形；海拔高度在500m以上，且地形起伏度Δh＞200m,则确定为山地地形，其中Δh＝hmax-hmin，hmax为选区域内最大海拔高度值，hmin为所选区域内最小海拔高度值；
判断降水情况：根据根据逐小时降雨量R，确定污染地区是否发生降水；R≥0.1mm，确定为降水发生；R＜0.1mm，确定为无降水发生。


3.根据权利要求2所述的大气污染物浓度预警方法，其特征在于，在S4中包括：
S41、根据降水情况，确定PM2.5、PM102和O3与主要气象要素(T、RH、spd、R)和主要前体物(NO2、SO2、NO、CO)质量浓度之间的多元线性回归方程；
确定为降水发生时：









确定为无降水发生时：









其中，和分别为近地面PM2.5、PM10、SO2、NO2和O3的质量浓度；xNO和xCO分别为S2中获取的近地面SO2、NO2、NO和CO的质量浓度；xpblh、xspd、xR、xT和xRH分别为污染地区行星边界层高度pblh、地面风速spd、逐小时降雨量R、地面温度T和地面相对湿度RH；a、b、c、d、e、f、g、h为回归系数；
S42、根据地形特征和降水情况确定回归系数的取值，得到近地面PM2.5、PM10和O3的质量浓度；
山地地形时，若有降水发生(0.1mm≤R≤1.5mm)，根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度大于150μg·m-3时，
PM2.5质量浓度的回归系数分别为：a＝5.66、b＝0.11、c＝0.836、d＝-0.011、e＝-7.065、f＝15.987；
PM10质量浓度的回归系数分别为：a＝14.932、b＝0.054、c＝1.044、d＝-0.014、e＝-12.332、f＝22.944；
O3质量浓度的回归系数分别为：a＝0.97、b＝0.023、c＝0.001、d＝-0.144、e＝0、f＝2.808、g＝-3.677；
山地地形时，有降水发生(0.1mm≤R≤1.5mm)，根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度不超过150μg·m-3时，
PM2.5质量浓度的回归系数分别为：a＝7.647、b＝0.005、c＝0.799、d＝-0.009、e＝-8.213、f＝14.339；
PM10质量浓度的回归系数分别为：a＝16.072、b＝0.086、c＝0.929、d＝-0.012、e＝-11.477、f＝19.212；
O3质量浓度的回归系数分别为：a＝0.47、b＝0.014、c＝-0.003、d＝-0.027、e＝0.001、f＝2.355、g＝-0.616；
山地地形时，若无降水发生(R＜0.1mm)，根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度大于150μg·m-3时，
PM2.5质量浓度的回归系数分别为：a＝-1142.968、b＝0.052、c＝0.869、d＝-0.104、e＝-25.49、f＝45.006、g＝5.341；
PM10质量浓度的回归系数分别为：a＝-1270.455、b＝0.179、c＝0.825、d＝-0.136、e＝-11.25、f＝51.969、g＝5.593；
O3质量浓度的回归系数分别为：a＝-38.788、b＝0.027、c＝-0.004、d＝0、e＝-0.004、f＝-1.804、g＝1.652、h＝0.161；
山地地形时，若无降水发生(R＜0.1mm)，根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM...

【专利技术属性】
技术研发人员：周筠珺，龙薇，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川;51