基于CMAQ模型的随机响应曲面不确定性传递分析方法实现与评价.pdfVIP

第 32 卷第6 期 环　 境　 科　 学　 学　 报 Vol.32,No.6 2012年6月 　Acta Scientiae Circumstantiae Jun. ,2012 郑君瑜,付飞,李志成,等.2012.基于CMAQ模型的随机响应曲面不确定性传递分析方法实现与评价[J].环境科学学报,32(6):1289-1298 ZhengJ Y,Fu F,Li Z C,et al. 2012.Implementation and evaluation of uncertainty propagation using stochastic response surface method based on the CMAQ model[J].Acta Scientiae Circumstantiae,32(6):1289-1298 基于CMAQ模型的随机响应曲面不确定性传递分析 方法实现与评价 1,∗ 1 1 1 2 郑君瑜 ,付飞 ,李志成 ,王水胜 ,钟流举 1. 华南理工大学环境科学与工程学院,广州510006 2. 广东省环境监测中心,广州510045 收稿日期:2011-08-28　 　 　 修回日期:2011-10-08　 　 　 录用日期:2011-10-20 摘要:针对蒙特卡洛法在复杂环境模型进行不确定性传递分析时对计算机和时间资源需求巨大的缺点,本文引进快速高效的随机响应曲面法, 并将其成功应用于CMAQ区域空气质量模型的不确定性传递分析,建立了基于CMAQ区域空气质量模型的不确定性分析概念框架.采用2 阶 和3 阶随机响应曲面法,研究了排放清单不确定性对臭氧模拟结果的影响,并与1000次蒙特卡洛模拟结果进行对比.结果表明:3种模拟情景 下臭氧浓度的均值几乎相同,模拟结果的概率分布曲线也基本一致,而采用随机响应曲面法可以极大节省模拟所需时间,提高计算效率,显示 随机响应曲面法具有在复杂大气环境模型中进行不确定性传递分析的潜在价值. 关键词:随机响应曲面法;不确定性传递;CMAQ模型;蒙特卡洛法 文章编号:0253-2468(2012)06-1289-10　 　 　 中图分类号:X51　 　 　 文献标识码:A Implementation and evaluation of uncertainty propagation using stochastic response surface method based on the CMAQ model 1, ∗ 1 1 1 2 ZHENGJunyu ,FU Fei ,LI Zhicheng ,WANG Shuisheng ,ZHONG Liuju 1. College of Environmental Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou510006 2. Guangdong Environmental Monitoring Center,Guangzhou510045 Received28 August2011;　 　 　 received in revised form8 October2011;　 　 　 accepted20 October2011 Abstract:A computationally efficient method named stochastic response surface method (SRSM) for uncertainty propagation was used in this study to address extensive requirements for computational resources and time by the Monte Carlo (MC) approach. A conceptual framework for uncertainty propagation analysisbased on the Community Multi-s