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aermet模型选项

AERMET模型运行过程共分为三步来处理三种不同的数据类型——美国气象服务中心（NWS）小时地面观测数据、每天两次的探空观测数据和现场观测数据。第一步为提取和检验数据，第二步是合并地面和高空气象数据为一个文件，第三步读取合并后的气象数据文件并生成AERMOD运行需要的边界层参数文件。

AERMODSYSTEM 根据用户导入的数据文件类型不同，选择不同的运行步骤。如果用户导入的文件为AERMET提取和检验数据后的文件（.OQA文件）或中国环境评估中心提供的探空数据文件，则软件直接从第二步开始运行AERMET。否则，软件将输出HUSWO格式的地面气象数据和FSL格式的高空数据，并从第一步开始运行AERMET。

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1 .地面气象数据​

地面气象数据对话框可以导入一个小时地面观测数据，并可以对气象数据进行统计分析。

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导入数据：软件支持的地面气象数据格式有以下格式：

  • AERMET的OQA文件（*.OQA）
  • NCDC地面气象数据144文件（*.144）
  • NCDC地面气象数据HUSWO文件（*.All）
  • 中国自动站地面气象观测数据A文件（*.txt）。

导出数据：将表格中的数据导出为一个标准格式，包含以下格式。

  • AERMET的OQA文件（*.OQA）
  • NCDC地面气象数据144文件（*.144）
  • NCDC地面气象数据HUSWO文件（*.All）

站点信息

  • 站点编号：气象数据站点编号，必须是5位数字。
  • 时间调整：转换地面气象数据时间为当地时间的小时调整数。对于大部分地面数据来说，这个数值为0。
  • 经度：站点位置的经度（以小数表示），E表示东经，W表示西经，必须>=0。
  • 纬度：站点位置的纬度（以小数表示），N表示北纬，S表示南纬，必须>=0。

观测次数：气象数据的观测次数，时次/天。

数据类型

  • 必选数据：显示AERMET运行所需要最基础的5个气象要素，包含风向、风速、总云量、低云量、干球温度。
  • 全部数据：显示AERMET运行所需要所有气象要素，包含降雨量、海平面气压、测站气压、云底高度、总云、低云、水平能见度、干球温度、湿球温度、露点温度、相对湿度、风向、风速共13项。

气象要素表

注：风向也可输入字母表示的16个方向，如北风(N)，东风(E)，南风(S)，西风(W)。总云量和低云量均为十分制云量。

设置时间范围：设置气象数据的时间范围。使用设置时间范围功能，生成一个气象数据的空表格，然后从EXCEL中复制并粘贴数据到软件中。

统计分析：统计表格中气象数据的风向频率、风速频率、平均温度月变化、平均风速月变化、季小时平均风速日变化、平均风向风速变化和玫瑰图。

清空数据：清除导入的气象数据。

导出数据时自动插值：软件可以识别观测次数3时次、4时次、6时次、8时次、12时次、24时次/天的气象数据，AERMET在运行时必须采用观测次数为24次/天的气象数据。选择该选项，导出数据时软件会对不足24次/天的气象数据进行插值处理。

2. 探空气象数据​

高空气象数据对话框可以导入高空气象数据，并可以对气象数据进行分析。

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导入数据：导入一个探空气象数据。

  • AERMET的OQA文件（*.OQA）
  • NCDC探空气象数据FSL文件（*.FSL）
  • NCDC探空气象数据TD-6201文件（*.UA）
  • 中国环境评估中心提供的探空数据文件（*.TXT）

需要注意的是，FSL文件和TD-6201文件采用的是格林威治时间，而OQA文件和中国环境评估中心提供的探空数据文件采用的是当地时间。

导出数据：将表格中的数据导出为一个标准格式，格式如下：

  • AERMET的OQA文件（*.OQA）
  • NCDC探空气象数据FSL文件（*.FSL）
  • NCDC探空气象数据TD-6201文件（*.UA）

站点信息

  • 站点编号：气象数据站点编号，为5位数字。
  • 时间调整：转换探空气象数据时间为当地时间的小时调整数。对于大部分探空气象数据来说，由于其为格林威治时间，该数值一般等于时区数（例如，-8为东八区时间调整数，8为西八区时间调整数）。
  • 经度：站点位置的经度（以小数表示），E表示东经，W表示西经，必须>=0。
  • 纬度：站点位置的纬度（以小数表示），N表示北纬，S表示南纬，必须>=0。

湿度选项：控制湿度在表格中的表示方式，可选择露点湿度和相对湿度。

3 .现站气象数据​

现站气象数据窗体定义了现站气象数据的格式，这个格式将被AERMET识别。“现场观测数据格式”选项卡中提供了定义现站气象数据格式的方法。

数据时间：指定气象数据的开始和结束时间。

站点信息

  • 站点编号：气象数据站点编号，为5位数字。
  • 时间调整：转换现站气象数据时间为当地时间的小时调整数。对于大部分现站数据来说，这个数值为0。
  • 经度：站点位置的经度（以小数表示），E表示东经，W表示西经，必须>=0。
  • 纬度：站点位置的纬度（以小数表示），N表示北纬，S表示南纬，必须>=0。

观测次数/小时

站点数据文件中每个小时记录的观测次数。例如一个数据每隔15分钟记录，那么obs=4。

风速阈值：站点数据风速测量的最小值，单位m/s。

温度差：站点数据的温度差值得是观测温度的层数之间或者。用来计算地表显热通量。定义每个温度差的最小高度和最大高度。

测量层次数：测站数据可以测量多层剖面数据，这个参数用来定义每层的测量高度，单位米。

现场数据文件：导入现场数据文件。

格式定义

  • 单次记录行数：数据文件中的一条记录由几行来表示。
  • 最大变量数：每行记录的最大变量个数。
  • 数据格式：每条记录的数据格式，以Fortran的format格式表示。
  • 名称：每条记录的变量名称。

4 .地表参数和其它设置​

4.1 地表参数​

地表特征扇区：预测项目附近的地表特征可以划分为地表参数若干个截然不同的扇区，每个扇区使用一个开始角度和一个结束角度来定义。角度的定义与风向一致，以北方向为零度，顺时针转至360度。每个扇区都需要定义地表参数。

扇区数：定义扇区的数量。默认为一个扇区，角度为【0，360】。

地表参数：项目附近的地表特征，影响着边界层参数的计算。这些影响可以通过反照率、波文比和粗糙度来量化。

频率：地表参数可以按年、季、月三种频率输入。当使用各季输入时，季节定义的月份如下：

季节        月份

冬季        12、1、2

春季        3、4、5

夏季        6、7、8

秋季        9、10、11

选择地表参数：软件内置了地表参数，参数来源于《AERMOD_userguide_under- revision.pdf》。通过选择土地利用类型和空气湿度的组合可以自动设置地表参数。

有以下土地利用类型和空气湿度供我们选择：

  • 土地利用类型：水面、落叶树林、针叶树林、湿地、耕地、草地、城市、沙漠
  • 空气湿度：白天干燥、白天中等湿度、白天潮湿

4.2 气象选项​

测风高度：地面气象观测站的测风高度。程序中采用的地面气象观测数据站点的测风高度，默认为10m。如输入了现场观测数据，则该测风高度表示现场观测数据的测风高度。

风向分布：地面气象数据的风向标示为36个风向（例如，风向164° 标示为16)），在AERMET气象数据处理中会将风向表示为360个风向，AERMET提供了两种风向生成方法。如果使用了现场观测气象数据，则该选项不起作用，现场观测气象数据的风向就为模型的最终风向。

  • 随机分配方向：对于每个小时生成一个个位数的随机数，将风向乘以10后，加上生成的随机数为最终的风向角度。
  • 不随机分配方向：将风向角度直接乘以10作为最终风向角度。

基于本地日出时间选择探空数据：默认情况下，AERMET严格的寻找格林威治时间的12Z/00Z的探空数据，该选项可以使AERMET以计算出的日出时间（以探空站点位置为基准计算）搜寻探空数据，默认搜寻日出前6小时的探空数据，如果搜寻失败，它会搜寻日出后两小时的数据（探空数据时间窗为-6,2），此时用户可通过探空数据时间窗控制搜寻的时间范围。

探空数据时间窗：定义探空数据搜寻的范围，默认基于12Z/00Z。负值代表早于12Z/00Z，正值代表晚于12Z/00Z。

稳定边界层处理选项：稳定边界层处理选项，AERMET提供了以下两种调整方法：

  • 使用理查森数：只能在使用了现场观测气象数据时采用此方法。
  • 调整地表摩擦速度：该选项为非常规BETA选项，用来调整低风速稳定条件下的地表摩擦速度。

对风速调整应用截断：

风速阈值：ASOS风速数据处理中认可的最小有效值，一般不大于0.5m/s。

使用地面气象数据代替站点特征数据：允许地面数据替代现场观测气象数据丢失的气象要素。注：在不使用现场观测气象数据的情况下，必需选择此选项。软件对该选项进行了处理，用户不能进行修改。