CALPUFF用户手册1CALPUFF模型系统介绍.PDF

CALPUFF 用户手册 1 CALPUFF 模型系统介绍 1.1 系统简介 CALPUFF 为非定常三维拉格朗日烟团输送模式。CALPUFF 采用烟团函数分割 方法，垂直坐标采用地形追随坐标，水平结构为等间距的网格，空间分辨率为一 至几百公里，垂直不等距分为30多层。污染物包括SO2、NOx、CmHn、O3、CO、 NH3、PM10（TSP）、Black Carbon，主要包括污染物之排放、平流输送、扩散， 干沉降以及湿沉降等物理与化学过程。CALPUFF模型系统可以处理连续排放源、 间断排放情况，能够追踪质点在空间与时间上随流场的变化规律。考虑了复杂地 形动力学影响、斜坡流、FROUND数影响及发散最小化处理。 CALPUFF模拟系统，包括诊断风场模型CALMET、高斯烟团扩散模型CALPUFF 和后处理软件CALPOST三部分。CALPUFF模式可运用于静风、复杂地形等非定常 条件。其中CALMET利用质量守衡原理对风场进行诊断，输出包括逐时风场、混 合层高度、大气稳定度（PGT分类）、各种微气象参数等。 CALPOST为计算结果后处理软件，对CALPUFF计算的浓度进行时间分配处理， 并计算出干（湿）沉降通量、能见度等。 1.2 CALPUFF 基本原理 CALPUFF基本原理为高斯烟团模式，利用在取样时间内进行积分的方法来节 约计算时间，输出主要包括地面和各指定点的污染浓度烟团分裂利用采样函数方 法对烟团的空间轨迹、浓度分布进行描述；烟云抬升采用Briggs抬升公式（浮 力和动量抬升），考虑稳定层结中部分烟云穿透，过渡烟云抬升等因素。CALPUFF 基本方程： 2 2 Q −da −dc C g exp[ 2 ]exp[ 2 ] 2πσσ (2σ ) (2σ ) x y x y CALPUFF面源烟羽抬升方程：连续性方程、动量方程、能量方程如下式： 1 d 2 (ρU r ) 2rαρ | U −U cosϕ | +2rβρ | U sinϕ | ds sc a sc a a a d dU 2 2 a (ρU r (u −U )) −r ρw ds sc a dz d 2 2 (ρU r w) gr (ρ −ρ) ds sc a CALPUFF扩散参数计算公式： 2 / 3 1/ 2 近地层： [ ] σ u 4 +0.6(−h / L)