Validation of air quality model to indicator ratios for ozone formation regimes

空气质量模型与臭氧形成状态指标比率的验证

基本信息

批准号：
21H03616
负责人：
速水洋
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，Ox感度レジームの指標を実際に測定し，その再現計算を通じてOx感度レジームの指標に対するモデルの妥当性を評価する。以下，観測とモデルに分けて，概要を記述する。まず観測に関しては，前年度の検討結果を踏まえて新宿（早稲田大学西早稲田キャンパス内）と加須（埼玉県環境科学国際センター）の2地点において実施した。一酸化窒素（NO），二酸化窒素（NO2），NOx酸化物質（NOz），総反応性窒素酸化物（NOy）およびオゾン（O3）の測定（帝京科学大）は2022年7月9日に開始し，8月末まで連続して実施した。ただし，NO2の光分解に用いるLEDの故障等により一部データが欠測になった。過酸化物の測定（富山県立大および早稲田大）は2022年7月19日から26日に実施した。測定では9時，12時，15時，17時から10分間試料を採取し，終了後すみやかに液体クロマトグラフィーにて分析した。期間中の天候は曇りまたは降雨が多く，光化学反応による生成は活発とはいえなかった。モデルに関しては，早稲田大の計算サーバにおいて数値気象モデルWRF，大気質モデルCMAQ，同CAMxを用いて，気象および排出量の入力データなどを用いて気象・濃度計算を実施した。Ox濃度（1時間値）が最高で187 ppb（埼玉県和光市）を記録した2015年7月27日の事例を対象とし，全硝酸（ガス＋粒子）に対する過酸化水素の濃度比（[H2O2]/([HNO3] + [NO3-])が，VOC律速下で生成したO3の高濃度域と対応し，指標として有効であることを確認した。また，より近年の事例を対象とするため，2018年7月から8月，2020年8月，2022年7月の排出量データを整備した。

在本研究中，我们将实际测量 Ox 敏感度指标，并通过可重复的计算来评估 Ox 敏感度指标模型的有效性。下面，我们将概述观察和模型。首先，根据前一年的研究结果，在新宿（早稻田大学西早稻田校区）和加须（埼玉县环境科学国际中心）两个地点进行了观察。一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、NOx氧化剂（NOz）、总活性氮氧化物（NOy）和臭氧（O3）的测量（帝京理科大学）将于2022年7月9日开始连续进行测试直到八月底。然而，由于用于 NO2 光解的 LED 故障，导致部分数据丢失。过氧化物测量（富山县立大学和早稻田大学）于2022年7月19日至26日进行。测量过程中，在9:00、12:00、15:00和17:00的10分钟内采集样品，并在测量完成后立即使用液相色谱进行分析。期间天气阴雨，光化学反应生产不活跃。在模型方面，我们使用早稻田大学计算服务器上的数值天气模型WRF、空气质量模型CMAQ和CAMx，并使用气象和排放数据等输入数据进行气象和浓度计算。对 2015 年 7 月 27 日的案例进行了分析，当时 Ox 浓度最高（1 小时值）为 187 ppb（埼玉县和光市）]/([HNO3] +。已确认[NO3-]）对应于VOC率控制下产生的O3的高浓度区域，并且作为指标有效，已编制了2020年8月、2020年8月和2022年7月的排放数据。