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专利号: 2020100413014
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.大气污染物浓度预警方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、根据大气环流形势确定污染地区的天气特征;

S2、获取气象要素和污染前体物浓度的相关数据,包括海拔高度h、地面温度T、相对湿度RH、地面风速spd、逐小时降雨量R和行星边界层高度pblh值以及NO2、SO2、NO、CO的质量浓度值;

S3、确定污染地区的地形特征和降水情况;

S4、根据地形特征、降水情况及S2中获得的数据得到大气污染物浓度,进行相关空气质量预警预报。

2.根据权利要求1所述的大气污染物浓度预警方法,其特征在于,在S3中包括:判断地形特征:根据海拔高度h确定污染地区的地形特征,当污染地区的海拔高度h与半径250km以内的四周地区海拔高度差大于800m,则确定为盆地地形;海拔高度在500m以上,且地形起伏度Δh>200m,则确定为山地地形,其中Δh=hmax-hmin,hmax为选区域内最大海拔高度值,hmin为所选区域内最小海拔高度值;

判断降水情况:根据根据逐小时降雨量R,确定污染地区是否发生降水;R≥0.1mm,确定为降水发生;R<0.1mm,确定为无降水发生。

3.根据权利要求2所述的大气污染物浓度预警方法,其特征在于,在S4中包括:S41、根据降水情况,确定PM2.5、PM102和O3与主要气象要素(T、RH、spd、R)和主要前体物(NO2、SO2、NO、CO)质量浓度之间的多元线性回归方程;

确定为降水发生时:

确定为无降水发生时:

其中, 和 分别为近地面PM2.5、PM10、SO2、NO2和O3的质量浓度;

xNO和xCO分别为S2中获取的近地面SO2、NO2、NO和CO的质量浓度;xpblh、xspd、xR、xT和xRH分别为污染地区行星边界层高度pblh、地面风速spd、逐小时降雨量R、地面温度T和地面相对湿度RH;a、b、c、d、e、f、g、h为回归系数;

S42、根据地形特征和降水情况确定回归系数的取值,得到近地面PM2.5、PM10和O3的质量浓度;

山地地形时,若有降水发生(0.1mm≤R≤1.5mm),根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度大于150μg·m-3时,PM2.5质量浓度的回归系数分别为:a=5.66、b=0.11、c=0.836、d=-0.011、e=-

7.065、f=15.987;

PM10质量浓度的回归系数分别为:a=14.932、b=0.054、c=1.044、d=-0.014、e=-

12.332、f=22.944;

O3质量浓度的回归系数分别为:a=0.97、b=0.023、c=0.001、d=-0.144、e=0、f=

2.808、g=-3.677;

山地地形时,有降水发生(0.1mm≤R≤1.5mm),根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度不超过150μg·m-3时,PM2.5质量浓度的回归系数分别为:a=7.647、b=0.005、c=0.799、d=-0.009、e=-

8.213、f=14.339;

PM10质量浓度的回归系数分别为:a=16.072、b=0.086、c=0.929、d=-0.012、e=-

11.477、f=19.212;

O3质量浓度的回归系数分别为:a=0.47、b=0.014、c=-0.003、d=-0.027、e=0.001、f=2.355、g=-0.616;

山地地形时,若无降水发生(R<0.1mm),根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度大于150μg·m-3时,PM2.5质量浓度的回归系数分别为:a=-1142.968、b=0.052、c=0.869、d=-0.104、e=-25.49、f=45.006、g=5.341;

PM10质量浓度的回归系数分别为:a=-1270.455、b=0.179、c=0.825、d=-0.136、e=-

11.25、f=51.969、g=5.593;

O3质量浓度的回归系数分别为:a=-38.788、b=0.027、c=-0.004、d=0、e=-0.004、f=-1.804、g=1.652、h=0.161;

山地地形时,若无降水发生(R<0.1mm),根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度不超过150μg·m-3时,PM2.5质量浓度的回归系数分别为:a=-203.835、b=-0.031、c=0.902、d=-0.011、e=-22.187、f=5.862、g=1.577;

PM10质量浓度的回归系数分别为:a=-451.024、b=0.073、c=0.968、d=-0.019、e=-

25.065、f=14.132、g=3.028;

O3质量浓度的回归系数分别为:a=42.571、b=0.015、c=-0.004、d=0、e=-0.001、f=-0.708、g=-1.236、h=-0.237;

盆地时,若有降水发生(0.1mm≤R≤1.5mm),根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度大于150μg·m-3时,PM2.5质量浓度的回归系数分别为:a=70.261、b=0.082、c=0.584、d=-0.057、e=-

7.154、f=0.398;

PM10质量浓度的回归系数分别为:a=93.782、b=0.144、c=0.717、d=-0.068、e=-

12.476、f=5.925;

O3质量浓度的回归系数分别为:a=19.759、b=0.063、c=-0.002、d=-0.333、e=-

0.003、f=-0.588、g=-7.352;

盆地时,若有降水发生(0.1mm≤R≤1.5mm),根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度不超过150μg·m-3时,PM2.5质量浓度的回归系数分别为:a=49.657、b=0.1142、c=0.491、d=-0.053、e=

0.956、f=-2.133;

PM10质量浓度的回归系数分别为:a=-56.217、b=0.54、c=0.733、d=-0.004、e=

17.66、f=-0.376;

O3质量浓度的回归系数分别为:a=9.338、b=0.054、c=-0.007、d=-0.147、e=-

0.006、f=3.201、g=-7.763;

盆地时,若无降水发生(R<0.1mm),根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度大于150μg·m-3时,PM2.5质量浓度的回归系数分别为:a=-42.04、b=0.133、c=0.459、d=-0.081、e=-

1.884、f=3.752、g=0.816;

PM10质量浓度的回归系数分别为:a=-102.042、b=0.204、c=0.523、d=-0.09、e=-

2.153、f=4.977、g=1.597;

O3质量浓度的回归系数分别为:a=-0.799、b=-0.011、c=0、d=0、e=0.001、f=

1.299、g=-0.009、h=-0.036;

盆地时,若无降水发生(R<0.1mm),根据天气特征和降水情况初步判定近地面PM2.5质量浓度不超过150μg·m-3时,PM2.5质量浓度的回归系数分别为:a=-1659.415、b=0.286、c=0.299、d=-0.057、e=

37.768、f=44.591、g=10.874;

PM10质量浓度的回归系数分别为:a=-2113.736、b=0.384、c=0.458、d=-0.065、e=

42.608、f=56.357、g=13.919;

O3质量浓度的回归系数分别为:a=6.774、b=-0.042、c=0.003、d=-0.003、e=-

0.002、f=1.62、g=0、h=-0.082;

S43、判断近地面PM2.5、PM10、SO2、NO2和O3的质量浓度与对应阈值的关系,发布相关预警信息。

4.根据权利要求3述的大气污染物浓度预警方法,其特征在于,在S43中,或或 时,进行预警;

当 且

时,大气污染物消散,解除预警;

其余情况均不解除预警,继续观察下一时次近地面SO2、NO2、NO和CO质量浓度以及pblh、spd、R、T和RH值。

5.大气污染物浓度预警装置,其特征在于包括:

至少一个处理器;

与至少一个处理器通信连接的存储器,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行如权利要求1-4中任一项所述的大气污染物浓度预警方法。

6.计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的大气污染物浓度预警方法。