环境风险评价如何计算及筛选最常见气象数据

1、大气稳定度计算

1.1、93版大气导则计算法

用户需要导入OQA格式的全年逐时地面气象数据。根据帕斯奎尔（Pasquill）分类方法（93版大气导则附录B），利用地面风速、日照量、云量把大气稳定度分为6类，即强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定、稳定，并分别以A、B、C、D、E和F表示。

表1 太阳辐射等级

注：云量（全天空十分制）观测规则与中央气象局编制的地面气象观测规范《地面气象观测规范》相同

表2 大气稳定度的等级

注：地面风速(m/s)系指距地面10m高度10min平均风速，如使用气象台（站）资料，其观测规则与中央气象局编定的《地面气象观测规范》相同。

太阳高度角ho使用下式计算：

$$h_{o} = \arcsin [\sin\psi \sin\sigma + \cos\psi \cos\sigma \cos (15t + \lambda - 300)]$$

参数说明

• $h_o$—— 太阳高度角（deg）
• ψ—— 当地纬度（deg）
• σ—— 当地经度（deg）
• t —— 进行观测时的北京时间
• λ —— 太阳倾角（deg）

太阳倾角计算公式

$$\sigma = \left[0.006918 - 0.39912\cos\theta_{o} + 0.070257\sin\theta_{o} - 0.006758\cos 2\theta_{o} + 0.000907\sin 2\theta_{o} - 0.002697\cos 3\theta_{o} + 0.001480\sin 3\theta_{o}\right] \times 180/\pi$$

太阳倾角参数说明

• ${\theta}_o$ —— 360d**n/365（deg）
• $d_n$—— 一年中日期序数（0、1、2、……364）

1.2、原版计算方法

A、计算太阳高度角：

$$h_{o} = \arcsin[\sin\psi\sin\sigma + \cos\psi\cos\sigma\cos(15t + \lambda - 300)]$$

B、判定晴空太阳辐射

$$R_{o} = 990(\sin\varphi) - 30$$

φ为太阳高度角，太阳高度角小于0时，判定为夜间，设定太阳辐射为负值。

C、计算云量修正的太阳辐射

$$R = R_{o} \left( 1 - 0.75n^{3.4} \right)$$

其中n为云量，为小数度数取值范围【0-1】。

D、判定辐射强度

根据修正的太阳辐射强度R，计算辐射强度

• strong (> 700 W m−2)
• moderate (350-700 W m−2)
• slight (< 350 W m−2)
• 夜间（太阳辐射为负值）

E、计算稳定度

2、最常见气象数据筛选

根据风险导则（HJ196-2018）规定，最常见气象条件由当地近三年内连续一年气象观测资料统计分析得出，包括出现频率最高的稳定度、该稳定度下的平均风速（非静风）、日最高平均气温、年平均湿度。

通过上部分计算可获取该位置出现频率最高的稳定度，软件会筛选出该稳定度下所有小时的气象数据（风速、气温、湿度）并计算出平均风速、日最高平均温度、年平均湿度、逆温层高度。然后逐条数据中风速与平均风速相减得到一个差值、气温与日最高平均温度相减得到一个差值、湿度与年平均湿度相减得到一个差值，再把三个差值取绝对值并根据该气象文件中每种气象要素变化范围加权后加和，加和与0最接近的逐时数据作为最常见气象数据展示出来。

日最高平均温度计算：筛选出每天各稳定度下的逐时数据中的温度，对X稳定度下一天中的所有逐时数据中的温度取平均值，然后对全年每天X稳定度下逐时数据做平均，得到X稳定度下的全年的日均温度，再对全年的日均值取最大值为日最高平均温度。

3、最常见气象数据填写

用户可以采用软件计算的最常见气象数据，也可以自主添加一条气象数据，并对该条气象数据的气象要素进行赋值。 不同的扩散模型需要的气象要素是不同的。SLAB扩散模型用到气象要素为风速、温度、相对湿度、稳定度。AFTOX扩散模型用到的气象要素主要为逆温层高度、云量数据、云类型等。