CALPUFF模型技术方法与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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伯鑫 著

图书标签:

• 大气扩散模型
• CALPUFF
• 环境影响评价
• 空气质量
• 污染气团
• 气象数据
• 建模技术
• 数值模拟
• 环境工程
• 污染控制

出版社： 中国环境出版社

ISBN：9787511127143

版次：1

商品编码：11937716

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-05-01

用纸：铜版纸

内容简介

　　本书总结了作者在CALPUFF应用、模型开发、环评项目复核等多年经验，结合国内案例需求，论述了CALPUFF模型的基础数据预处理、气象场模拟、大气污染扩散模拟、数据后处理、绘图、动画制作等内容，探讨了CALPUFF在我国的标准化应用研究，介绍了CALPUFF在火电行业等方面的应用研究。

　　本书内容丰富全面，CALPUFF模型的基本操作讲解非常细致。CALPUFF主要模块的功能、命令介绍，均配有大量的案例操作。本书可作为高等院校环境科学、环境管理、大气物理等专业的教学参考书，也可作为环评行业人员的模型培训教材，还可供科研院所以及环境管理部门的科技人员参考。

作者简介

　　伯鑫，博士，环境保护部环境工程评估中心数模部大气环境研究室主任。长期从事CALPUFF模拟应用研究，负责建设项目环境影响报告书大气技术复核工作。主要研究方向为大气环境质量模拟?污染源清单，拥有近十年丰富的大气模拟及开发经验，为全国科研院所、省市级评估中心、环评单位人员开展了约200人次大气模型培训。

　　先后主持或作为主要成员参与了国家及省部级科研项目9项。在多项课题的支持下，负责建立了全国火电排放清单、全国钢铁排放清单、首都机场排放清单等；负责开发了基于天河CALPUFF并行计算系统、 CALPUFF模型高空气象模拟数据系统(3D.DAT)、适用于CALPUFF模型地理数据系统、AERSURACE地表参数系统等，解决了我国环评单位长期无法获取用于CALPUFF高空模拟数据、高分辨率土地利用数据等难题。担任《ENVIRONMENTAL ENGINEERING RESEARCH》《环境影响评价》等期刊审稿人，出版教材1部，参与出版著作3部，发表学术论文30多篇，登记软件著作权4项，获2014年度中国环境科学学会青年科技奖。

目录

第1章 CALPUFF基础知识........................................................................................ 11.1 CALPUFF简介.............................................................................................. 11.2 CALPUFF 6.0安装......................................................................................... 61.3 CALPRO可视化界面软件............................................................................ 121.4 上机案例介绍............................................................................................... 15第2章 数据预处理模块............................................................................................ 182.1 网格设置...................................................................................................... 182.2 地理数据预处理........................................................................................... 212.3 气象数据预处理........................................................................................... 41第3章 CALMET气象模块....................................................................................... 523.1 CALMET建模（地面气象数据+高空模拟数据）......................................... 543.2 CALMET建模（地面气象数据+中尺度气象数据）..................................... 68第4章 CALPUFF模型............................................................................................. 814.1 CALPUFF基础信息..................................................................................... 814.2 Setup（设置）............................................................................................. 844.3 Import Shared Grid Data（输入共享网格数据）........................................... 844.4 Run Information（运行信息）..................................................................... 854.5 Grid Settings（网格设置）........................................................................... 864.6 Modeled Species（模拟污染物物种）........................................................... 874.7 Chemical Transformation（化学转换）........................................................ 884.8 Deposition（沉降）...................................................................................... 894.9 Model Option（模型选项）.......................................................................... 904.10 Sources（污染源）..................................................................................... 944.11 Receptor（接受点）................................................................................... 964.12 Output（输出）......................................................................................... 984.13 运行和其他................................................................................................ 99第5章 CALPOST后处理模型................................................................................. 1025.1 CALPOST基础信息................................................................................... 1035.2 Setup（设置）........................................................................................... 1045.3 Process Option（处理选项）...................................................................... 1055.4 Data（数据）............................................................................................. 1065.5 Output（输出）......................................................................................... 1075.6 运行和其他................................................................................................ 1085.7 数据分析.................................................................................................... 111第6章 POST TOOLS后处理工具........................................................................... 114第7章 CALVIEW绘图工具.................................................................................... 1197.1 CALVIEW风场动画制作流程..................................................................... 1197.2 CALVIEW污染扩散动画制作流程............................................................. 122第8章 CALPUFF应用案例.................................................................................... 1268.1 CALPUFF标准化应用研究......................................................................... 1268.2 CALPUFF在唐山重点行业模拟案例分析................................................... 1438.3 CALPUFF在京津冀火电行业大气污染模拟案例分析................................. 1548.4 CALPUFF应用问答................................................................................... 163第9章 研究进展..................................................................................................... 1669.1 研究进展.................................................................................................... 1669.2 培训成果.................................................................................................... 1699.3 模型培训声明............................................................................................. 171附录A CALPUFF常用命令及参数速查手册........................................................... 172附录B CALPUFF使用建议..................................................................................... 180参考文献................................................................................................................... 183

前言/序言

城市环境空气质量模拟与预测技术：理论基础与案例实践 本书特色： 本书聚焦于城市复杂环境中的大气污染模拟与预测技术，深度剖析了当前主流的数值模型框架、关键的输入数据处理流程以及多尺度的应用案例。它旨在为环境工程、大气科学、城市规划及相关领域的科研人员、工程师和政策制定者提供一套全面、系统的理论指导和实操手册。 第一章：城市大气环境评估的挑战与数值模拟的必要性 本章首先阐述了城市化进程带来的空气质量挑战，包括污染物排放源的复杂性、地形气象的非均匀性对污染物传输扩散的深刻影响。讨论了传统监测方法在空间分辨率和时间覆盖上的局限性。在此基础上，重点论述了数值模拟在构建污染扩散机理、评估排放清单准确性、预测未来情景中的不可替代性，确立了现代环境管理中模型驱动决策的基本范式。 第二章：大气污染物传输扩散的物理化学基础 本章深入探讨了污染物在城市边界层内输送与转化的基本物理和化学过程。详细介绍了湍流扩散理论，包括梯度输送假说、相似性理论在稳定和不稳定条件下的应用。在化学转化方面，系统阐述了光化学反应机制，分析了臭氧、二次无机气溶胶（SNA）等关键二次污染物的生成路径。对于颗粒物的描述，涵盖了凝结、碰撞聚集、沉降等过程的数学表征。本章为后续模型构建奠定了坚实的理论基础。 第三章：城市尺度空气质量模型的分类与架构解析 本章对当前广泛使用的三类大气扩散模型进行了详细的分类和比较： 高斯烟羽模型（Gaussian Plume Models）： 重点分析其在简单地形和稳定边界层条件下的适用性、参数设置的敏感性及局限性。 欧拉型网格模型（Eulerian Grid Models）： 深入解析其基于流体力学方程的守恒律框架，探讨网格离散化误差、时间步长的选择对模型稳定性和精度的影响。 拉格朗日型粒子模型（Lagrangian Particle Models）： 详细描述了轨迹计算方法，着重分析其在处理复杂地形和快速变化的排放源时的优势，以及如何有效模拟污染物在复杂气流中的随机运动。 第四章：城市排放清单的构建与不确定性分析 排放清单是所有空气质量模型运行的基石。本章详细介绍了城市及周边区域的污染物排放源清单编制方法，包括点源、线源（交通流）和面源（工业、居民生活源）的核算流程。强调了时间、空间分配因子的确定标准。特别关注了源强数据的不确定性来源，并介绍了基于监测数据反演和多源数据融合技术（如遥感数据）对清单进行校正的先进方法。 第五章：气象场数据的获取、处理与同化技术 精确的气象驱动是模型性能的关键。本章系统介绍了城市气象场的获取途径，包括地面观测网络、探空气球数据和遥感数据。重点讲解了中尺度气象模型（如WRF）在模拟城市复杂下垫面效应（如城市热岛效应）和地形抬升作用方面的应用。深入探讨了数据同化技术（如四维变分同化4D-Var）在将观测信息融入模型初始场和边界条件，以提高气象场再现精度的具体操作流程。 第六章：模型参数化与敏感性分析 模型的可重复性和可靠性高度依赖于准确的参数设置。本章针对城市环境的特点，细化了关键过程参数的选取标准，包括边界层高度的计算方法、地表动量通量与热通量参数化方案。此外，系统介绍了敏感性分析的原理与方法（如矩法或蒙特卡洛模拟），用于识别模型输出对哪些输入参数最为敏感，从而指导后续的模型优化工作。 第七章：模型性能评估与不确定性量化 本章构建了一套严格的模型性能评估体系。详细介绍了用于空间和时间预测误差评估的统计指标，包括平均偏差（MB）、均方根误差（RMSE）、相关系数等。重点阐述了误差分解技术，将观测误差、输入数据误差和模型结构误差进行有效分离。介绍了贝叶斯方法在模型校准和不确定性量化中的应用，确保模型输出结果的科学可信度。 第八章：区域传输与跨界污染的模拟案例 本章以中国东部典型城市群为例，探讨了区域传输对城市局部空气质量的贡献。通过构建大区域尺度（数百公里）的气象和化学传输模型，模拟了上风向城市群污染物在不同天气条件下的跨区域输送路径和浓度影响。案例分析了臭氧和PM2.5在区域协同控制中的模型应用价值。 第九章：交通排放与城市微尺度模拟 针对城市交通走廊的特殊性，本章专注于微尺度污染模拟技术。详细介绍了如何将实时交通流量数据转化为动态排放负荷，并结合高分辨率的城市峡谷模型（Street Canyon Models）来捕捉污染物在街道尺度上的聚集和通风效率。案例展示了在交通拥堵和风廊效应下，不同道路几何设计对人行道污染物暴露浓度的影响评估。 第十章：空气质量预报与应急管理的应用 本章将理论模型转化为实际操作工具。阐述了短期空气质量预报系统的构建流程，包括实时数据接收、预处理、模型快速运行和结果可视化。重点介绍了模型在应对突发性污染事件（如大型露天焚烧、工业事故）时的应急响应模式，包括情景模拟、预警阈值设定以及不同减排措施的实时效果评估。 结语：面向未来的城市空气质量管理 本书最后总结了当前城市空气质量模拟技术的发展趋势，包括向更高时间分辨率（次小时）、更精细空间分辨率（米级）发展的趋势，以及与新兴技术如人工智能（AI）在数据驱动型模型和高通量数据分析中的结合前景。强调了多尺度、多过程耦合模型是未来城市环境决策支持系统的核心方向。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我在购买这本书之前，对CALPUFF模型本身就已经有所了解，算是行业内的“老朋友”了。它在处理复杂地形、非稳态气象条件下的污染物扩散模拟方面，一直被认为是比较领先的模型之一。然而，即便是熟悉，每次面对实际项目，总会遇到一些细节上的困惑，比如某些特定参数的取值范围、不同边界条件下的影响，以及如何更有效地进行模型校准和验证。这本书的书名，《CALPUFF模型技术方法与应用》，恰好满足了我对这些“细节”的探索欲望。我更看重它在“技术方法”部分能够提供多详尽的解析，是否能对我之前模糊的理解进行补充和完善。我尤其希望书中能够包含一些关于模型源项处理、湍流扩散参数化、以及沉降过程模拟的深入讨论。毕竟，这些都是影响模拟结果准确性的关键环节。而“应用”部分，我期待看到一些具有代表性的案例，展示CALPUFF模型如何被应用于解决现实世界中的大气污染问题，比如对某个大型石化项目的环境影响评价，或者在一次突发性工业事故后，如何利用模型进行污染扩散预测和应急疏散决策。这本书能否成为我解决实际问题的“工具箱”，我拭目以待。

评分☆☆☆☆☆

我是一名业余的环保爱好者，虽然不是专业人士，但我对环境问题，特别是空气污染，有着浓厚的兴趣，并喜欢通过了解各种科学技术来认识和理解这些问题。《CALPUFF模型技术方法与应用》这个书名听起来就非常专业，我原本以为它可能不适合我这样的普通读者。但仔细一想，如果这本书能够将复杂的“技术方法”用相对清晰、易于理解的方式呈现出来，并且通过生动的“应用”案例来展示模型的实际效果，那么它也许能够帮助我更深入地理解大气污染扩散的科学原理。我希望这本书能够解释清楚，为什么会有“CALPUFF模型”这样的工具存在，它又是如何模拟出空气中看不见的污染物是如何一步步飘散开来的。通过了解模型如何“工作”，我希望能更好地理解不同污染源对我们生活环境的影响，以及科学家们是如何通过科学的手段来评估和预测这些影响的。我更期待的是，书中能够穿插一些能够引起普通读者共鸣的案例，比如某个城市因为工业排放导致空气质量下降，或者某个项目建设可能带来的环境影响，然后解释CALPUFF模型是如何在这些场景中发挥作用的。如果这本书能让我这个“外行”也能有所收获，那它无疑是一本非常成功的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入行不久的环境工程师，之前在学校里接触过一些基础的大气污染模型，但对于CALPUFF这样更专业、更精细化的模型，了解还比较有限。在工作中，经常听到同事们提及CALPUFF模型，尤其是在进行一些重点区域或重要项目的环境影响评价时，它似乎是必不可少的工具。所以，当我看到这本《CALPUFF模型技术方法与应用》时，就像抓住了救命稻草一样。书名中的“技术方法”让我觉得它不仅仅是简单的操作手册，而是能帮助我理解模型背后的科学原理，这对于我建立扎实的理论基础至关重要。我希望这本书能用相对易懂的语言，解释清楚CALPUFF模型的各个组成部分，比如它是如何处理气象数据的，如何描述污染物的扩散过程，以及它的输出结果代表着什么。而“应用”部分，我则希望能够看到一些从零开始的案例分析，演示如何一步步地在实际项目中应用CALPUFF模型，从数据准备、模型设置，到结果分析和报告撰写，能够提供清晰的操作指引。这本书能否帮助我快速上手，并独立完成CALPUFF模型的模拟工作，是我最关心的问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计就足够吸引人了，沉甸甸的纸张，封面采用了比较低调但又不失专业感的配色，烫金的书名在灯光下泛着柔和的光泽，一看就是一本值得细细品味的著作。我一直对大气污染扩散模拟领域颇感兴趣，尤其是在一些复杂的工业区和城市区域，如何准确预测污染物在环境中的迁移和转化，一直是技术难点。之前也接触过一些相关的软件和模型，但总觉得在理论深度和实际操作的衔接上，还不够扎实。这本《CALPUFF模型技术方法与应用》的名字，直接点出了我对模型的深入了解需求，技术方法这四个字，预示着它不会停留在表面的介绍，而是会深入到模型背后的算法、数学原理，以及不同参数设置的科学依据。我非常期待能够通过这本书，系统地学习CALPUFF模型是如何建立起来的，它的核心计算机制是什么，以及在不同的气象条件下，模型是如何进行模拟的。同时，应用这个词也让我看到了这本书的实用价值，希望它能提供一些具体的案例分析，展示CALPUFF模型在实际大气污染评估、环境影响评价、甚至应急响应中的应用场景。能否解决我在模拟过程中遇到的那些棘手问题，就看这本书的深度和广度了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在该领域有一定经验的研究者，我一直在寻找能够深化对CALPUFF模型理解的书籍。市场上关于模型应用的介绍并不少见，但真正能够深入剖析其“技术方法”的书籍则相对稀少。《CALPUFF模型技术方法与应用》这个书名，准确地抓住了我的需求点。我关注的不仅仅是模型能够做什么，更重要的是它为什么能够这样做。因此，我非常期待书中在理论推导、算法细节、以及不同模块的相互作用方面有详尽的阐述。例如，它如何处理复杂地形对风场和扩散的影响，如何捕捉非稳态气象条件下的瞬时变化，以及其在非高斯扩散模式方面的独到之处。同时，我相信“应用”部分也不会流于表面，而是会提供一些具有挑战性的案例，展示CALPUFF模型在解决复杂大气环境问题时的威力，比如长期累积效应的评估，或是不同排放情源之间的交互影响分析。我希望这本书能够为我的研究提供新的视角和更深的理论支持，甚至启发我在此基础上进行模型改进的研究。

评分☆☆☆☆☆

很薄啊，主要内容就是讲随书软件的操作。

评分☆☆☆☆☆

挺好的,不用去书店买了背回家,不过买回来一阵子了都还没有学习.

评分☆☆☆☆☆

很薄啊，主要内容就是讲随书软件的操作。

评分☆☆☆☆☆

书虽然很薄 但是内容很棒 毕竟关于calpuff的书很少

评分☆☆☆☆☆

给同事买的。。。

评分☆☆☆☆☆

帮别人买的，包装很完好

评分☆☆☆☆☆

给同事买的。。。

评分☆☆☆☆☆

贵啊，不过还是很好很好很好很好很好很好

评分☆☆☆☆☆

好评