CALPUFF的下垫面属性

沿江西

原文：https://mp.weixin.qq.com/s/rnHXO6SmzCZTs6B18Rlo0Q （模型微课堂）

CALPUFF是一个非静稳的气象和空气质量模式系统。该模式被美国环保署采用作为污染物长距离输送和环境影响评估的推荐模型（http://www.src.com/）。CALPUFF模式系统主要由三部分组成，分别是三维气象诊断模块CALMET、空气质量扩散模块CALPUFF和后处理模块CALPOST。

但是…………今天模式君要说都不是这三个模块

                               
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。模式君今天要和大家分享的是，CALMET模块的关键输入地理信息资料中的下垫面属性。

很多小伙伴可能很奇怪，为什么我们要关心模式的下垫面属性

                               
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？模式能通不就可以了吗？

非也…………大气模型中下垫面属性是大气模式重要输入，能直接影响气象场模拟的结果进而影响污染物的扩散模拟。我们跑模型，不但要跑通，更要跑对，不是么？

目前，CALPUFF模式需要输入的基础下垫面属性主要包括2类，土地利用类型和地表高程。其中，土地利用类型是相对地表高程更加重要的下垫面输入。基于不同的土地利用类别，大气模式赋予不同土地利用类别不同的其他地理属性参数。对CALPUFF而言，模式采用查表的方式，建立了每一种土地利用类型对应的地面粗糙度、反照率、波恩系数、土壤热通量、人为热通量和叶面积指数等。

来到这里，小伙伴们是不是又要问这些都是些什么东东来的？有什么用呢？

嗯……每个都解释起来还是蛮大工程的。模式君简单地说两个吧，其他的，麻烦小伙伴们回去翻翻气象的书籍。

什么是地面粗糙度？地面粗糙度是模式计算风速的一个很重要的参数，风速的大小直接影响污染物扩散的范围。

什么是反照率？反照率的大小直接决定了地面获得能量的多少，从而影响温度等系列气象因子的模拟，进而影响污染物扩散的模拟。

相对于WRF等复杂的气象模式而言，CALPUFF在土地利用方面的刻画要简单很多。CALPUFF模式虽然支持美国USGS的土地利用类型，但它在此基础上归成10类的一级土地利用类型，包括城市或建设用地、非灌溉农田、灌溉农田、农牧用地、林地、水体、实地、荒地、苔藓、冰雪地等。

同样地和土地利用相关的一些地理参数，CALPUFF也采用较WRF简单的处理方法，主要是忽略了这些参数冬半年和夏半年的动态变化。

注意的是，CALPUFF默认城市或建设用地类别的人为热通量是0瓦特每平方米。这是忽略城市区域人为热对气象要素的影响。如果研究区域主要是城市，而且是规模相对较大的城市，这种默认的设置显然是不适合的。

我们初步了解了CALPUFF输入的下垫面属性及其模式默认值，那么如何制作CALPUFF的下垫面属性文件？主要是通过3个小模块来制作的，分别是TERREL、CTGPROD和MAKEGEO。TERREL是制作高程文件的模块，CTGPROD是制作土地利用文件的模块，MAKEGEO是把两者合并赋予每种土地利用类别相应的其他地理属性的模块。在MAKEGEO的INP文件中，我们可以找到不同土地利用类别相应的其他地理属性表，这些参数都是可以随意修改且不用重新编译模块的exe文件的哦~！

沿江西

D_Fora 发表于 2018-11-28 18:36
请问楼主是原文作者吗

是啊。来刷刷经验值，顺便宣传一下自己的小公众号。大伙放心，俺不做侵权的事。

D_Fora

请问楼主是原文作者吗

aspen

挺好 学习了。  谢谢