Модель химического переноса (CTM) - это тип компьютерной численной модели, которая обычно имитирует химию атмосферы и может давать прогнозы загрязнения воздуха .
Модели химического переноса и модели общей циркуляции
В то время как связанные модели общей циркуляции (GCM) фокусируются на моделировании общей динамики атмосферы (например, потоков жидкости и тепла ), CTM вместо этого фокусируется на запасах и потоках одного или нескольких химических веществ . Точно так же CTM должен решать только уравнение непрерывности для представляющих интерес видов, GCM должен решать все примитивные уравнения для атмосферы ; но ожидается, что CTM точно представляет весь цикл для интересующих видов, включая потоки (например, адвекцию ), химическое производство / потери и осаждение . При этом тенденция, особенно по мере того, как стоимость вычислений со временем снижается, для GCM состоит в том, чтобы включать CTM для видов, представляющих особый интерес для динамики климата , особенно для более короткоживущих видов, таких как оксиды азота и летучие органические соединения ; это позволяет получать обратную связь от CTM к расчетам излучения GCM, а также позволяет метеорологическим полям, вынуждающим CTM обновляться с более высоким временным разрешением, чем это может быть практично при исследованиях с автономными CTM.
Типы моделей химического транспорта
CTM могут быть классифицированы в соответствии с их методологией и интересующими видами, а также более общими характеристиками (например, размерностью, степенью разрешения).
Методологии
Jacob (1999) [1] классифицирует CTM как эйлеровы / «коробчатые» или лагранжевые / «затяжные» модели, в зависимости от того, на чем фокусируется рассматриваемый CTM [1]
- (Эйлеровы) «ящики», через которые проходят потоки и в которых химическое образование / потеря и осаждение происходят с течением времени
- (Лагранжиан) производство и движение частиц воздуха («затяжек») во времени.
Эйлеров CTM решает свои уравнения непрерывности, используя глобальную / фиксированную систему отсчета , в то время как лагранжевый CTM использует локальную / подвижную систему отсчета.
Смотрите также
- обсуждение гриддинга в CLaMS
- Лагранжевы и эйлеровы координаты
- обсуждение уравнения неразрывности во введении Джейкоба в химию атмосферы онлайн
Примеры Эйлерова СТМ
Примеры лагранжевых СТМ
Примеры полулагранжевых СТМ
Примеры озоновых СТМ
Заметки
- ^ a b Джейкоб, Дэниел (1999). Введение в химию атмосферы (1-е изд.). Издательство Принстонского университета . С. 75–85. ISBN 0-691-00185-5.