مطالعه عددی موردی تغییرات زمانی-مکانی غلظت‌های سطحی دی اکسید نیتروژن و ازون در تهران با استفاده از مدل WRF-Chem

نویسندگان

1 گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 پژوهشکده علوم جوی، پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی، تهران، ایران.

3 گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

4 گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

doi
10.22059/jesphys.2022.346020.1007449
چکیده

پژوهش حاضر با هدف ارزیابی عملکرد مدل WRF-Chem در برآورد مقدار ایستگاهی و توزیع مکانی NO2 و O3 در منطقه تهران در طی تابستان‌های 1400-1398 انجام شد. در ابتدا، با بررسی داده‌های غلظت ساعتی و روزانه آلاینده‌های NO2 و O3 از مرکز کنترل کیفیت هوای شهرداری تهران برای ایستگاه‌های سنجش آلودگی، روزهای رخداد بیشینه غلظت O3 در فصل تابستان برای اجرای مدل WRF-Chem انتخاب شدند. در پیکربندی اجرای مدل از سازوکار شیمی RADM2 استفاده شد. برای تولید گسیل‌های شبکه‌بندی‌شده در دامنه شبیه‌سازی از پیش‌پردازشگر گسیل PREP-CHEM-SRC استفاده شد. داده‌های گسیل جهانی از داده‌های گسیل RETRO و GOCART و گسیل‌های انسان‌زاد گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌های هوا از جمله CO، NH3، NOx، SO2، NMVOC و CH4، از پایگاه داده EDGAR_HTAP v5.0 اخذ شدند. گسیل های اولیه هواویزهای انسان‌زاد کربن سیاه، کربن آلی و دی متیل سولفید از پایگاه داده مدل GOCART، گسیل‌های زیست‌زاد از مدل MEGAN و گسیل‌های NOx ناشی از آذرخش با استفاده از پارامترسازی بر اساس ارتفاع قله ابر به‌دست آمده‌اند. نتایج ارزیابیِ پهنه NO2 شبیه‌سازی شده و پهنه برگرفته از داده‌های ماهواره‌ای OMI نشان داد که با در نظر گرفتن کمی جابه‌جایی مکانی، مدل توانسته میزان بالای آلاینده NO2 روی منطقه تهران را شبیه‌سازی کند. مدل همچنین بیشینه آلاینده O3 سطحی را در تهران شبیه‌سازی می‌کند اما گذر ماهواره در اکثر روزهای اجرا، از روی منطقه تهران به گونه‌ای است که داده‌ای از O3 در اختیار ما نمی‌گذارد. در ارزیابی ایستگاهی، نتایج بیانگر فراتخمین غلظت O3 و فروتخمین زیاد غلظت NO2 توسط مدل WRF-Chem بود.