C.1 AERMET 气象数据
AERMET 气象预处理程序会生成两个供 AERMOD 扩散模型使用的文件:
地表输出文件(SURFACE OUTPUT)
包含观测和计算得到的地表变量,每小时一条记录。廓线输出文件(PROFILE OUTPUT)
包含现场气象塔各测量高度上的观测值;如果使用 NWS 数据,则包含单层观测值。每个小时、每个高度一条记录。
下面说明两个文件的内容与格式。
C.1.1 SURFACE OUTPUT
文件头记录
READ( ) latitude, longitude, UA identifier, SF identifier,
OS identifier, Version date, AERMET flags
FORMAT (2(2X,A8), 8X,' UA_ID: ',A8, ' SF_ID: ',A8,
' OS_ID: ',A8, T85, 'VERSION:', A6)
变量说明:
| 变量 | 含义 |
|---|---|
latitude | AERMET Stage 1 中为主要地表气象站指定的纬度 |
longitude | AERMET Stage 1 中为主要地表气象站指定的经度 |
UA identifier | 高空气象数据站标识,通常为从归档数据中提取资料时使用的 WBAN 编号 |
SF identifier | 逐小时地表观测站标识,通常为提取数据时使用的 WBAN 编号 |
OS identifier | 现场或站点专用标识 |
Version date | AERMET 版本日期;该日期也出现在各页汇总报告的页眉中 |
AERMET flags | 根据数据来源或 AERMET 处理选项,版本日期后可能包含一个或多个标志 |
可能出现的 AERMET flags 包括:
CCVR_SubTEMP_SubTHRESH_1MIN speedAdjust_u*MMIF versionBULKRNCOARE
其中:
speed为阈值风速;version为所使用的 MMIF 版本。
各标志的具体说明见《AERMET 用户指南》(EPA, 2023c)。
注 1: 上述 FORMAT 语句中的 cc_ID: 字段,cc 可以为:
UA:高空数据;SF:地表数据;OS:现场或站点专用数据。
在两字符 ID 前有两个空格,冒号后有一个空格。
注 2: 上述 FORMAT 语句只能读取至版本日期。版本日期之后可能继续存在用于标识数据来源或 AERMET 预处理选项的标志。若需要读取这些标志,必须在 FORMAT 语句中增加相应格式项。
数据记录
READ( ) year, month, day, j_day, hour, H, u*, w*, VPTG,
Zic, Zim, L, z0, B0, r, Ws, Wd, zref, temp, ztemp,
ipcode, pamt, rh, pres, ccvr, WSADJ
FORMAT (3(I2,1X), I3,1X, I2,1X, F6.1,1X,
3(F6.3,1X), 2(F5.0,1X), F8.1,1X, F7.4,1X,
2(F6.2,1X), F7.2,1X, F5.0,
3(1X,F6.1), 1X,I5, 1X,F6.2,
2(1X,F6.0), 1X,I5, 1X,A7)
变量说明:
| 变量 | 含义与单位 |
|---|---|
year | 年 |
month | 月 |
day | 日 |
j_day | 儒略日,即年内日序号 |
hour | 小时 |
H | 感热通量,W/m² |
u* | 地表摩阻速度,m/s |
w* | 对流速度尺度,m/s |
VPTG | Zic 以上的垂直位温梯度,K/m |
Zic | 对流产生的边界层高度,m |
Zim | 机械作用产生的边界层高度,m |
L | Monin-Obukhov 长度,m |
z0 | 地表粗糙度长度,m |
B0 | Bowen 比 |
r | 反照率 |
Ws | 参考风速,m/s |
Wd | 参考风向,度 |
zref | 风的参考高度,m |
temp | 参考温度,K |
ztemp | 温度参考高度,m |
ipcode | 降水类型代码 |
pamt | 降水量,mm/h |
rh | 相对湿度,% |
pres | 站点气压,mb |
ccvr | 云量,十分量 |
WSADJ | 风速调整和数据来源标志 |
ipcode 的常用取值:
| 值 | 含义 |
|---|---|
0 | 无降水 |
11 | 液态降水 |
22 | 固态降水 |
99 | 缺失 |
现场资料存在时的参考风选择限制
当数据库包含现场气象数据时,参考高度处的风速和风向应满足:
Ws必须大于或等于现场数据的阈值风速;- 测量高度必须大于或等于
7*z0; - 测量高度必须小于或等于 100 m。
如果 AERMET 只使用 NWS 数据,即数据库中没有现场资料,则上述限制不适用。参考风直接采用 NWS 风,不受其测量高度限制。
环境温度的高度限制
环境温度采用相似但较宽松的选择条件:
- 测量高度必须高于
z0; - 测量高度必须小于或等于 100 m。
AERMOD 不使用感热通量、Bowen 比和反照率,但 AERMET 仍将这些变量传递到输出文件中,供信息参考。
C.1.2 PROFILE OUTPUT
READ( ) year, month, day, hour, height, top,
WDnn, WSnn, TTnn, SAnn, SWnn
FORMAT (4(I2,1X), F7.1,1X, I1,1X,
F7.1,1X, F8.2,1X, F8.2,1X, F8.2,1X, F8.2)
变量说明:
| 变量 | 含义与单位 |
|---|---|
height | 测量高度,m |
top | 若当前高度为该小时最后一个、也是最高的测量层,则为 1;否则为 0 |
WDnn | 当前高度的风向,度 |
WSnn | 当前高度的风速,m/s |
TTnn | 当前高度的温度,°C |
SAnn | 风向标准差 σθ,度 |
SWnn | 垂直风速标准差 σw,m/s |