Photochemische Gittermodellimplementierung zur Quellenzuordnung von VOC, NO x und O 3

Zusammenfassung. Um optimale Strategien zur Emissionskontrolle zu entwickeln, sind effiziente Ansätze erforderlich, um die wichtigsten Quellen oder Gruppen von Quellen zu identifizieren, die zu erhöhten Ozon (O3)-Konzentrationen beitragen. Quellenbasierte Zuordnungstechniken, die in photochemischen Gittermodellen implementiert sind, verfolgen Quellen durch die physikalischen und chemischen Prozesse, die für die Bildung und den Transport von Luftschadstoffen wichtig sind. Die photochemische Modellquellenzuordnung wurde verwendet, um die Auswirkungen spezifischer Quellen, Gruppen von Quellen (Sektoren), Quellen in bestimmten geografischen Gebieten sowie stratosphärischer und seitlicher Grenzströme auf O3 zu schätzen. Die Implementierung und Anwendung einer Quellenzuordnungstechnik für O3 und seine Vorläufer, Stickoxide (NOx) und flüchtige organische Verbindungen (VOC), für das Community Multiscale Air Quality (CMAQ) Modell wird hier beschrieben. Der Integrated Source Apportionment Method (ISAM) O3-Ansatz ist eine Hybridmethode der Quellenzuordnung und Quellenempfindlichkeit, da die O3-Produktion auf Vorläuferquellen zurückgeführt wird, basierend auf dem O3-Bildungsregime (z.B. für ein NOx-sensitives Regime wird O3 den beteiligten NOx-Emissionen zugeordnet). Diese Implementierung wird veranschaulicht, indem mehrere Emissionsquellen-Sektoren und seitliche Grenzströme verfolgt werden. Die Zuordnung von NOx, VOC und O3 zu den verfolgten Sektoren in der Anwendung ist konsistent mit den räumlichen und zeitlichen Mustern der Vorläuferemissionen. Die O3 ISAM-Implementierung wird weiter evaluiert durch Vergleiche der zugeordneten Umgebungs-Konzentrationen und Depositionen mit den aus brutalen Nullszenarien abgeleiteten Werten, wobei die Korrelationskoeffizienten zwischen 0,58 und 0,99 liegen, abhängig von der spezifischen Kombination der Zielarten und der verfolgten Vorläuferemissionen. Geringe Korrelationskoeffizienten treten bei chemischen Regimen auf, die starke Nichtlinearität in der O3-Empfindlichkeit aufweisen, was die unterschiedlichen Funktionalitäten zwischen Quellenzuordnung und Nullansätzen demonstriert, je nachdem, ob die Quellen von Interesse für Schadstoffniveaus in einem bestimmten Szenario berücksichtigt oder gestört werden sollen, um alternative Szenarien hervorzurufen.