第1章 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 细颗粒物化学组成的数值模拟 4
1.2.1 细颗粒物化学组成模拟概述 4
1.2.2 OA的传统模拟方法 8
1.2.3 OA老化过程和中等挥发性有机物氧化过程的数值模拟 11
1.3 细颗粒物与大气污染排放的快速响应关系 16
1.3.1 敏感性分析 16
1.3.2 数学统计方法 18
1.3.3 响应表面模型 18
1.4 研究目的、意义和内容 20
1.4.1 研究目的和意义 20
1.4.2 研究内容与技术路线 20
第2章 二次有机气溶胶生成实验的数值模拟 23
2.1 二维挥发性区间模型 23
2.2 传统前体物生成SOA的老化实验的数值模拟 26
2.2.1 SOA老化实验 26
2.2.2 模型设置 30
2.2.3 甲苯SOA老化实验模拟结果 34
2.2.4 α-蒎烯SOA老化实验模拟结果 40
2.2.5 主要影响因素的敏感性分析 43
2.2.6 用于三维数值模拟的参数化方案 47
2.3 稀释烟气氧化实验的数值模拟 49
2.3.1 稀释烟气氧化实验 50
2.3.2 模型设置 52
2.3.3 稀释烟气氧化实验模拟结果 54
2.3.4 用于三维数值模拟的参数化方案 56
2.4 本章小结 58
第3章 大气环境中有机气溶胶的数值模拟 61
3.1 CMAQ/2D-VBS空气质量模拟系统 61
3.1.1 CMAQ/2D-VBS模型开发 61
3.1.2 我国2010年排放清单的建立 63
3.1.3 模拟系统的设置 67
3.2 模型系统的校验 70
3.2.1 模拟结果与HR-ToF-AMS观测数据的对比 71
3.2.2 模拟结果与长期连续观测数据的对比 76
3.3 OA老化过程和IVOC氧化过程的影响分析 86
3.3.1 OA浓度和O：C值 87
3.3.2 各污染物类别的贡献 92
3.4 主要影响因素的敏感性分析 97
3.4.1 敏感性情景的设计 97
3.4.2 敏感性分析结果与讨论 100
3.5 本章小结 102
第4章 PM2.5 及其组分与污染物排放的非线性响应关系 105
4.1 扩展的响应表面模型开发 105
4.1.1 建模思路 105
4.1.2 模型构建 107
4.1.3 模型局限性 112
4.2 长三角地区ERSM的构建 114
4.2.1 长三角地区细颗粒物污染模拟与校验 114
4.2.2 控制变量选取和控制情景设计 116
4.3 长三角地区ERSM的可靠性校验 118
4.3.1 外部验证 118
4.3.2 等值线验证 121
4.4 长三角地区MP2.5及其组分的非线性源解析 123
4.4.1 PM2.5的非线性源解析 124
4.4.2 二次无机气溶胶的非线性源解析 128
4.4.3 OA的非线性源解析 131
4.5 PM2.5 污染控制情景分析 133
4.5.1 污染物排放情景预测 133
4.5.2 污染物排放情景对PM2.5的影响评估 140
4.5.3 PM2.5浓度达标情景分析 142
4.6 本章小结 144
第5章 结论与建议 147
5.1 结论 147
5.2 建议 148
参考文献 151
附录A气象参数模拟结果的校验 171
附录B O3模拟结果的校验 173
附录C PM2.5浓度日内变化的校验 177
附录D ERSM建模过程中两个假设的合理性论证 179
索引 183
与本文有关的学术论文与研究成果 185
致谢 193