WRF-Chem 简介

9/23/2020 translateWRF

《WRF-Chem 用户指南》旨在为读者提供有关 WRF 模型化学部分及其潜在应用的相关信息。 它将为用户提供 WRF-Chem 的模型描述,并讨论与预报有关的问题,包括超出当下气象预报模型常用的化学成分的预报。 有关 WRF 模型的其他信息,请阅读 WRF 用户指南。

目前,WRF-Chem 模型现已作为 WRF 一部分发布。 由于这种对 WRF 的依赖,故而假定选择使用 WRF-Chem 的人都熟悉 WRF 模式的基本设置和使用。 对于 WRF 的新用户,最好获取编辑,编译,配置和使用 WRF 的相关培训和经验,然后再尝试建立和运行 WRF-Chem。

WRF-Chem 包括以下组件(in addition to resolved and non-resolved transport)以及一些其他未列出的功能:

  • 干沉降,耦合土壤/植被方案
  • 生物排放的四种选择:
    • 不包括生物排放
    • 在线计算生物排放,包括土壤中异戊二烯,单萜和氮的排放 Simpson(1995)等和 Guenther(1994)等。
    • 自定义的生物排放物的在线修改-例如 EPA 生物排放清单系统(BEIS)版本 3.14。用户必须以正确的 WRF 数据文件格式提供自定义域的排放数据
    • 在线计算来自 MEGAN 的生物排放
  • 人为排放的三种选择:
    • 无人为排放
    • 来自半度 RETRO 和十度 EDGAR 数据集的全球排放数据
    • 用户指定的人为排放,例如可从美国 EPA NEI-05 和 NEI-11 数据清单中获得的排放量。用户必须以正确的 WRF 数据文件格式提供自定义域的排放数据
  • 气相化学机理的几种选择包括:
    • RADM2,RACM,CB-4 和 CBM-Z 的化学机理
    • 使用动力学预处理器(KPP)生成化学机理。方程文件(使用 Rosenbrock 型求解器)目前可用于 RADM2,RACM,RACM-MIM,SAPRC-99,MOZART 和 NMHC9 化学机理
  • 光解方案的三种选择:
    • 耦合水汽,气溶胶和对流参数化的 Madronich 方案。这是一个计算量较大的选择,许多设置已进行并通过了测试
    • Fast-J 光解方案与水汽,气溶胶和对流参数化相结合
    • F-TUV 光解方案。同样来自 Sasha Madronich 的此方案比之前的 Madronich 方案选项要快
  • 气溶胶方案的五个选择:
    • 欧洲的模态气溶胶动力学模型-MADE/SORGAM
    • The Modal Aerosol Dynamics Model for Europe with the Volitity Basis Set aerosols – MADE/VBS
    • 与 CAM5 物理紧密耦合的模态气溶胶模块(MAM)3 或 7 bin 方案
    • 气溶胶相互作用和化学模型(MOSAIC-4 或 8 bins)局部气溶胶参数化
    • A bulk aerosol module from GOCART
  • 通过与大气辐射,光解和微物理过程的产生相互作用进而产生的气溶胶直接影响。从版本 3.5 开始,此功能适用于所有气溶胶选项
  • 通过与大气辐射,光解和微物理过程的产生相互作用进而产生的气溶胶间接影响。从版本 3.5 开始,此功能可用于模态和分段气溶胶选项
  • 温室气体被动示踪剂传播
  • 基于来自单个活火山的排放量的 10-bin 火山灰气溶胶方案的两个选项。一种方案包括将 SO2 从火山中脱离,而另一方案则忽略 SO2 脱离。火山灰排放也可能与某些气溶胶模块(bulk 和 Modal)耦合
  • 示踪剂传输选项,其中化学机理,沉积等已关闭。用户必须为此选项以正确的 WRF 数据文件格式提供自定义域的排放数据。可以与化学模块并行进行
  • 针对野外火源排放的羽状上升模型