【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及臭氧来源分析领域，特别是涉及边界层内臭氧来源贡献量化方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、对流层臭氧因其对人类健康、生态系统和气候变化的不利影响而成为世界范围内的一个重要环境问题。
2、对流层臭氧主要是氮氧化物（nox=no+no2）和挥发性有机化合物（vocs）发生光化学反应的一个重要产物。在大气边界层内部，除了局地光化学反应生成以外，外部输送（包括水平输送和垂直输送等）也是影响边界层内臭氧总量变化的一个重要贡献来源。由于臭氧生成的复杂性和来源的广泛性，臭氧来源贡献的量化解析也是当前大气环境污染治理领域的一个重要研究热点和亟需解决的一个科学难题。
3、截至目前，已经提出了几种方法来量化评估边界层内臭氧的来源贡献，包括camx模型中的osat/apca方法、cmaq模型中的isam方法。这些基于数值模型模拟的方法虽然能够直接给出量化评估结果，但是由于缺乏必要的观测数据约束与验证，其结果的不确定性通常较高，尤其是用于解析边界内臭氧的垂直传输贡献时，其结果的不确定性更加难以把控。此外，也有研究人员基于垂直观测数据量化评估边界层内臭氧的来源贡献，但是通常忽略了臭氧垂直混合过程中的化学反应影响（如no对臭氧的滴定损耗等），导致对于边界层内臭氧来源贡献的量化评估结果出现严重偏差。总体来说，当前仍然缺乏可靠的基于直接垂直观测数据的边界层内臭氧的来源贡献解析方法。
4、当前许多城市或地区的臭氧污染问题日趋加重，理清边界层内臭氧的主要来源贡献十分重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供边界层内臭氧来源贡献量化方法、系统、设备及介质，通过公式计算边界层内臭氧来源贡献量化，并将no对臭氧的滴定影响纳入考虑，提高边界层内臭氧来源贡献量化的准确性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种边界层内臭氧来源贡献量化方法包括：
4、获取目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据；所述气象参数包括温度和气压；所述目标物种包括臭氧、一氧化氮和二氧化氮；所述大气层结包括边界层和残留层；所述目标时刻包括日间多时刻和夜间多时刻；
5、采用垂直积分柱浓度计算公式根据目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据计算得到目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度；
6、根据目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度计算得到夜间残留层夹带贡献和化学生成贡献；
7、根据所述夜间残留层夹带贡献和所述化学生成贡献确定边界层内臭氧变化来源。
8、可选地，获取目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据，具体包括：
9、利用飞艇、无人机和激光雷达中至少一项获取目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据。
10、可选地，采用垂直积分柱浓度计算公式根据目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据计算得到目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度，具体包括：
11、采用理想气体状态方程根据目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数计算得到目标时刻内每层大气层结中不同高度的气体摩尔体积；
12、采用垂直积分柱浓度计算公式根据每层大气层结中不同高度的目标物种的体积混合比和气体摩尔体积计算目标时刻内每层大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度。
13、可选地，所述垂直积分柱浓度计算公式为：
14、；
15、其中，表示在t时刻内目标物种i在c层大气层结中的垂直积分柱浓度，单位：；表示在t时刻内目标物种i在c层大气层结中高度h处目标物种i的体积混合比，单位：；h1表示c层大气层结中最低高度，单位：cm；h2表示c层大气层结中最高高度，单位：cm；na表示阿伏加德罗常数；表示在t时刻内在c层大气层结中高度为h时气体摩尔体积，单位：。
16、可选地，根据目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度计算得到夜间残留层夹带贡献和化学生成贡献，具体包括：
17、将目标物种按预设条件进行分类，得到总氧化剂和氮氧化物；所述预设条件为将臭氧和二氧化氮作为总氧化剂；将一氧化氮和二氧化氮作为氮氧化物；
18、根据目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度、总氧化剂和氮氧化物，得到目标时刻内不同大气层结中氮氧化物的垂直积分柱浓度和目标时刻内不同大气层结中总氧化剂的垂直积分柱浓度；
19、根据目标时刻内不同大气层结中总氧化剂的垂直积分柱浓度变化计算得到夜间残留层夹带贡献；
20、根据目标时刻内不同大气层结中氮氧化物的垂直积分柱浓度变化计算得到地面排放贡献；
21、根据目标时刻内不同大气层结中氮氧化物的垂直积分柱浓度、目标时刻内不同大气层结中总氧化剂的垂直积分柱浓度和地面排放贡献计算得到化学生成贡献。
22、可选地，所述夜间残留层夹带贡献的计算公式为：
23、；
24、所述地面排放贡献的计算公式为：
25、；
26、所述化学生成贡献的计算公式为：
27、；
28、其中，表示夜间残留层夹带贡献，单位：；表示夜间内残留层中总氧化剂的平均垂直积分柱浓度，单位：；表示在日间t时刻内残留层中总氧化剂的垂直积分柱浓度，单位：；表示地面排放贡献，单位：；表示日间t时刻内残留层和边界层中氮氧化物的垂直积分柱浓度之和，单位：；表示夜间内残留层和边界层中氮氧化物的垂直积分柱浓度之和，单位：；er表示氮氧化物一次排放中的二氧化氮贡献占比；表示化学生成贡献，单位：；表示日间t时刻内边界层和残留层中总氧化剂的垂直积分柱浓度之和，单位：；表示夜间内边界层和残留层中总氧化剂的平均垂直积分柱浓度之和，单位：。
29、一种边界层内臭氧来源贡献量化系统，所述边界层内臭氧来源贡献量化系统应用于上述所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，所述边界层内臭氧来源贡献量化系统包括：
30、获取模块，用于获取目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据；所述气象参数包括温度和气压；所述目标物种包括臭氧、一氧化氮和二氧化氮；所述大气层结包括边界层和残留层；所述目标时刻包括日间多时刻和夜间多时刻；
31、第一计算模块，用于采用垂直积分柱浓度计算公式根据目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据计算得到目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度；
32、第二计算模块，用于根据目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度计算得到夜间残留层夹带贡献和化学生成贡献；
33、第三计算模块，用于根据所述夜间残留层夹带贡献和所述化学生成贡献确定边界层内臭氧变化来源。
34、可选地，所述获取模块，具体包括：
35、利用飞艇、无人机和激光雷达本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，所述边界层内臭氧来源贡献量化方法包括：
2.根据权利要求1所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，获取目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据，具体包括：
3.根据权利要求1所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，采用垂直积分柱浓度计算公式根据目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据计算得到目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度，具体包括：
4.根据权利要求3所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，所述垂直积分柱浓度计算公式为：
5.根据权利要求1所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，根据目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度计算得到夜间残留层夹带贡献和化学生成贡献，具体包括：
6.根据权利要求5所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，所述夜间残留层夹带贡献的计算公式为：
7.一种边界层内臭氧来源贡献量化系统，其特征在于，所述边界层内臭氧来源贡献量化系
8.根据权利要求7所述的边界层内臭氧来源贡献量化系统，其特征在于，所述获取模块，具体包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法。
...【技术特征摘要】
1.一种边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，所述边界层内臭氧来源贡献量化方法包括：
2.根据权利要求1所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，获取目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据，具体包括：
3.根据权利要求1所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，采用垂直积分柱浓度计算公式根据目标时刻内不同大气层结中不同高度气象参数和目标物种的垂直观测数据计算得到目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度，具体包括：
4.根据权利要求3所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，所述垂直积分柱浓度计算公式为：
5.根据权利要求1所述的边界层内臭氧来源贡献量化方法，其特征在于，根据目标时刻内不同大气层结中目标物种的垂直积分柱浓度计算得到夜间残留层夹带贡献和化学生成贡献，具体包括：
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