城市大气环境演化机制和污染物扩散的预测方法研究

城市大气环境是一个多尺度、多物理过程的复杂流动问题，研究对象从城市尺度到微环境尺度，物理过程包括复杂下垫面的动力、热力过程和污染物在大气边界层中的扩散过程等。本项目针对城市大气环境研究的关键问题，利用城市气象及环境观测资料和现有野外实验数据，采用多尺度耦合的方法，数值研究城市大气环境的演化、城市和居民小区环境的预测。内容包括：1、城市非均匀下垫面的动力学与热力学特性及参数化；2、城市边界层与非均匀下垫面的相互作用及演化机制；3、有害气体和可吸入颗粒等污染物在城市大气边界层与微环境中的输运特性与数值模拟方法； 4、城市大气边界层与微尺度环境等多物理过程、多尺度耦合的计算方法；5、以澳门和北京大气环境预测结果考核计算模型。.研究成果将为城市的科学规划、公共安全策略提供依据和方法，为改善城市空气质量提出建议。

本项目全面完成研究计划。（1）创建了复杂城市大气环境大涡模拟（LES）多尺度耦合模型与颗粒等污染物预测模型；（2）揭示了建筑群、植被等非均匀下垫面的流动结构与标量输运机制；（3）开发了城市大气微环境多物理过程、多尺度LES数值模拟方法及程序；（4）成功实现了城市大气微环境风场、温度场和污染物浓度场的预测（北京等），为城市大气环境精细模拟提供了模型与方法。