基于WRF-CAMX-OSAT模拟系统的中国东部地区臭氧污染成因分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

臭氧（o₃）作为一种主要空气污染物，对人类健康、生态系统和气候变化具有重大负面影响。

与pm₂.₅等一次污染物不同，臭氧并非直接排放，而是由挥发性有机物（vocs）和氮氧化物（noₓ）等前体物，在太阳光的照射下经过复杂的化学反应生成。

中国东部地区人口稠密，工业活动频繁，机动车保有量大，是o₃及其前体物排放的主要区域之一，近年来o₃污染形势日益严峻，严重威胁着居民健康和区域空气环境质量。

2. 本选题国内外研究状况综述

臭氧污染问题一直是国内外学者关注的焦点，近年来取得了显著的研究成果。

1. 国内研究现状

国内学者在o₃污染特征、成因及控制策略等方面开展了大量研究。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以中国东部地区为研究对象，利用wrf-camx-osat数值模拟系统，结合高分辨率排放清单和气象观测数据，模拟分析该地区o₃污染的时空分布特征、来源构成以及生成机制。

具体研究内容如下：1.利用wrf模式模拟研究区域的气象场，为camx模式提供气象输入数据；2.利用camx模式模拟研究区域o₃及其前体物的浓度分布，并与观测数据进行对比验证，评估模拟效果；3.利用osat模式对研究区域o₃的来源进行定量解析，识别不同来源（如区域传输、本地生成等）对o₃浓度的贡献；4.分析o₃及其前体物的时空变化特征，揭示o₃污染的形成过程和关键影响因素。

1. 主要内容

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟和数据分析相结合的方法，具体步骤如下：1.数据收集和预处理：收集研究区域的气象观测数据、排放清单数据、土地利用数据等，并进行质量控制和格式转换，为模型模拟提供输入数据。

2.模型构建和运行：构建wrf-camx-osat数值模拟系统，根据研究区域的具体情况设置模型参数，并进行模型运行，模拟o₃及其前体物的浓度分布。

3.模型验证和评估：利用观测数据对模型模拟结果进行验证和评估，分析模型的模拟精度和适用性。

5. 研究的创新点

本研究将在以下几个方面进行创新：1.采用高分辨率的排放清单和气象数据，提高模型模拟的精度和可靠性。

2.结合wrf-camx-osat数值模拟系统，对o₃污染进行全面的模拟和分析，揭示o₃污染的形成过程、关键影响因素和区域传输规律。

3.针对中国东部地区的具体情况，提出有针对性的o₃污染控制对策和建议。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 邓越盛,王金南,薛文超,等.中国臭氧污染研究进展与展望[j].环境科学学报,2021,41(01):1-16.

[2] 王占,王伯杰,陈长虹,等. wrf-chem模式模拟京津冀地区臭氧及其前体物空间分布特征及来源[j]. 环境科学学报,2019,39(08):2445-2455.

[3] 付强,丁红梅,李杰,等. 基于wrf-cmaq模拟系统的京津冀及周边地区臭氧生成机制及来源解析[j]. 中国环境科学,2023,43(05):2224-2235.