空氣污染模擬是指常採用示蹤法，模擬污染物質在大氣中的擴散過程。空氣污染模擬包括數據準備、污染建模與數值計算、可視化表達以及模型評估與結果分析等。空氣污染模擬涉及到地理學、大氣科學、環境科學、計算機技術等諸多學科的理論和方法等。
基本介紹
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定義
空氣污染模擬是指常採用示蹤法，模擬污染物質在大氣中的擴散過程。
空氣污染模擬包括數據準備、污染建模與數值計算、可視化表達以及模型評估與結果分析等。空氣污染模擬涉及到地理學、大氣科學、環境科學、計算機技術等諸多學科的理論和方法等。
地理學可以為空氣污染擴散模擬提供更加符合實際地學意義的地理邊界條件(如土地利用、地形、建築物等)，大氣科學和環境科學能夠提供專業的大氣環流模型和污染擴散模型，而計算機技術則為模擬系統的構建與實現提供支撐。採用協同的方式，將分布異地的多學科領域專家聯繫在一起，實現跨學科知識共享，有助於提高空氣污染模擬的科學性，從而為空氣污染治理提供更加合理的決策支持。
在空氣污染模擬與控制的研究中, 確定空氣運動變化的模型是基礎性工作。由於污染物漂浮, 移動速度較慢, 擴散的影響不可忽略。因此,為了準確地預報空氣品質, 有效地研究空氣基本方程的擴散係數十分重要。
大氣污染物理化學模擬
大氣污染數值模擬
數值模擬在大氣污染研究中逐漸成為一種熱門方法，尤其是在大氣污染預測預報中的套用。
空氣污染模擬技術
模擬技術是工程技術人員用來預測系統行為的一種重要的工具之一，由於對於一些比較複雜的系統無法直接做出正確的分析處理，因而只能求助於模擬技術。這類模擬有助於我們制定計畫和做出決定。
在空氣污染模擬技術中，常需對模型的正確性和它套用的難易性做出比較，簡單的可借筆算得出十分滿意的結果，較複雜的則需套用電子計算機進行計算。
空氣污染模擬通過構建面向某個區域的虛擬地理環境，從總體上展示了系統的框架、基於格線的模型集成以及污染可視化表達，可探討構建面向該區域的虛擬地理環境關鍵技術的可行性。無數事實表明，若系統設計比較合理，則基本滿足虛擬地理環境的需求，同時又能初步為該區域空氣污染的專業研究提供支撐。
空氣污染擴散模式研究
現有的空氣污染擴散模擬其擴散風向絕大多數假設都是不變的，而在實際中空氣污染擴散的風向是可能發生變化的。
高斯點源煙流模式
大氣污染的形成及其危害程度在於有害物質的濃度以及持續時間。大氣擴散模式是對污染源在一定的條件下，用數學模式的形式給出污染物濃度的時空變化規律。
除在水平方向運動外，還會由上、下、左、右方向的亂運動，風的這種特性和擺動稱為大氣湍流，或者說湍流是大氣的無規則運動。煙氣進入大氣後其擴散程度就取決於大氣湍流。研究湍流場中
物質擴散的理論體系生要有三種：梯度輸送理論、統計理論和相識理論。從不同的原理出發必然會導出不同形式的數學模式。
高斯對大量的實測資料進行分析，在污染物濃度符合常態分配的前提下，得出了污染物在大氣中擴散的套用模式.即廣為套用的高斯擴散模式。
高斯擴散模式包括煙流模式和煙團模式，兩者有各自的套用領域。但高斯擴散模式有以下幾點假定條件：
（1）下墊面平坦、開闊、性質均勻為佳；
（2）擴散過程中污染物不發生化學反應，沒有乾沉降、降水清洗等衰減作用，與空氣沒有相對運動，即隨大氣一起運動；
（3）平均流場平直穩定，平均風速和風向沒有顯著的變化；
（4）適用於小尺度的擴散範圍，以不超過10~20km為宜。這是因為超過一定的距離範圍，下墊面、風速和風向等因素可能發生較大的變化。
