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Aerscreen介绍和模型构成

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一、模型简介 #

AERSCREEN为美国环保署（U.S. EPA） 开发的 基于AERMOD模式的单源估算模型， 可计算污染源包括点源、 带盖点源、 水平点源、矩形面源、 圆形面源 、体源和火炬源 ，能够考虑地形、熏烟和建筑物下洗的影响，可以 输出 1小时 、8小时、 24小时平均、及年地面浓度最大值，评价源对周边空气环境的影响程度和范围。

AERSCREEN模型由两个主要组件组成，一是MAKEMET程序，用来生成具有站点特征的气象条件，二是AERSCREEN 命令窗口接口程序，用来调用MAKEMET生成气象条件、调用AERMAP处理地形、调用BPIPPRM处理建筑物，并最终调用AERMOD的SCREEN模式来运行程序。

AERSCREEN模型的输入和选项

  • 污染源包括点源、面源、圆形面源、体源和带帽电源和火炬源
  • 处理点源、带帽点源和火炬源的建筑物下洗
  • 处理NOx到NO2的转化，包括PVMRM和OLM两种模式
  • 借助AERMAP可以处理源和受体的地形高度
  • 可以计算海岸线熏烟
  • 可以计算最大浓度

运行AERSCREEN模型需要以下程序和文件

  • aerscreen.exe  主程序，运行时调用其它模型。
  • aermod.exe      浓度计算程序，aercreen调用AERMOD的SCREEN模式估算污染源影响。
  • makemet.exe   气象程序，根据用户给定的气温、土地利用参数等内容，采用其内置的气象组合数据，生成边界层参数数据和廓线数据文件，这些文件可为AERMOD使用。
  • bpipprm.exe   建筑物下洗处理程序，根据建筑物数据计算建筑物下洗文件
  • aermap.exe     aercreen的地形预处理程序，为AERMOD计算提供的地形文件。
  • conus.las  conus.los    AERMAP模型的坐标系文件

运行AERSCREEN模型运行需要以下输入文件

  • aerscreen.inp ：aerscreen.exe运行所需的控制文件，也可由aerscreen.exe采用命令交互方式生成
  • *.dem：地形文件
  • demlist.txt：地形数据路径文件，用以记录*.dem的文件按路径和类型

AERSCREEN模型最终输出文件

  • aerscreen.out ：aerscreen的计算结果文件，包括最大落地浓度及距离等结果
  • max_conc_distance.txt： 不同距离最大浓度文件
  • aerscreen.log：AERSCREEN生成的日志文件，包含AERSCREEN主要运行信息、错误信息、警告信息。

AERSCREEN模型可以有两种方式运行程序，一是双击aerscreen.exe，此时会弹出窗口，用户根据提示输入参数；二是首先做好aerscreen.inp文件，然后双击aerscreen.exe在弹出窗口的选项中，选择采用aerscreen.inp的参数运行程序。

二、AERSCREEN输入文件编写规则 #

AERSCREEN输入文件分了十个数据块，分别是：

第一个数据块为污染源信息，第二个数据块为建筑物下洗参数设置，第三个数据块为MAKEMET数据设置，包括气候设置和地表参数设置。第四个数据块为地表摩擦速度调整。第五个数据块为地形数据，第六个数据块为离散点设置，第七个数据块为单位和城乡选择，第八个数据块为熏烟选项，第九个数据块为调试选项，第十个数据块为输出文件设置。

每个数据块的格式类似，都以**开头，完整的输入文件如下：

** STACK DATA Rate Height Temp. Velocity Diam. Flow
** 0.4631E+01 120.0000 323.1500 12.3000 3.0000 184224.

** BUILDING DATA BPIP Height Max dim. Min dim. Orient. Direct. Offset
** N 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

** MAKEMET DATA MinT MaxT Speed AnemHt Surf Clim Albedo Bowen Length SC FILE
** 261.15 314.15 0.5 10.000 5 1 0.6000 1.5000 0.0100 “NA”

** ADJUST U* N

** TERRAIN DATA Terrain UTM East UTM North Zone Nada Probe PROFBASE Use AERMAP elev
** Y 680588.3 4227706.0 49 4 25000.0 1186.72 N

** DISCRETE RECEPTORS Discflag Receptor file
** N “NA”

** UNITS/POPULATION Units R/U Population Amb. dist. Flagpole Flagpole height
** M R 0. 1.000 N 0.00

** FUMIGATION Inversion Break-up Shoreline Distance Direct Run AERSCREEN
** N N -999.00 -9.0 Y

** DEBUG OPTION Debug
** N

** OUTPUT FILE “AERSCREEN.OUT”

第一行为参数标识，第二行为具体的参数值。