光化学烟雾数值模拟

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基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律研究及应用实例分析

基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律研究及应用实例分析研究问题及背景：火灾烟气扩散规律的研究对于火灾灾害防控具有重要意义。

火灾烟气的扩散路径、速度和浓度分布直接关系到火灾现场的逃生疏散、消防救援措施的制定和烟气对环境的污染等问题。

因此，基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律的研究具有重要的应用价值。

研究方案方法：本研究主要采用数值模拟方法，结合火灾烟气的生成机理和传输规律，建立火灾烟气扩散数学模型。

具体研究方案如下：1. 收集火灾烟气生成及传输相关的数据和文献资料，包括火灾温度、燃烧物质和环境条件等要素。

2. 建立火灾烟气扩散数学模型。

根据火灾源、环境条件和烟气特性等因素，建立火灾烟气生成模型，并综合考虑火灾过程中的湍流、对流和扩散等传输机理，建立火灾烟气传输模型。

3. 运用数值模拟软件，对火灾烟气扩散规律进行模拟计算。

根据建立的数学模型，运用计算流体力学（CFD）软件，对火灾烟气的扩散路径、速度和浓度分布等进行数值模拟计算。

数据分析和结果呈现：通过模拟计算，我们可以得到火灾烟气在不同条件下的扩散规律以及浓度分布等结果。

同时，我们还可以通过对比分析不同火灾场景，不同燃烧物质和不同环境条件等情况下的烟气扩散规律，得出一些有价值的结论。

结论与讨论：基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律研究，在火灾灾害防控中具有指导意义。

通过对火灾烟气的扩散规律和浓度分布进行研究，可以为火灾现场的逃生疏散和消防救援措施的制定提供科学依据。

同时，研究还可以帮助我们深入理解火灾烟气生成机理和传播过程，为烟气的有效防控和环境保护提供技术支持。

在未来的研究中，我们可以进一步完善火灾烟气扩散数学模型，并结合实际火灾实验数据进行验证。

另外，我们还可以考虑结合图像处理和人工智能等技术，实现对火灾烟气扩散规律的实时监测和预测，提高火灾灾害的防控能力。

综上所述，基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律研究具有重要的应用价值和研究意义。

我们的研究为火灾灾害防控提供了理论依据和技术支持，对提高火灾应急救援水平和保护人民群众的生命财产安全具有重要意义。

烟雾箱模拟乙炔和NO_x的大气光化学反应

烟雾箱模拟乙炔和NO_x的大气光化学反应杜林;徐永福;葛茂发;贾龙;王庚辰;王殿勋【期刊名称】《环境科学》【年(卷),期】2007(28)3【摘要】利用自制光化学烟雾箱进行了一系列表征实验并模拟了乙炔和氮氧化物NOx在室温(20±1)℃下的大气光化学反应.讨论了乙炔与NOx的协同作用对光化学反应产生O3的影响.实验得到了O3和NO2的壁损失分别为5.80×10-6s-1和2.41×10-6s-1,相对于模拟实验中的O3和NO2,该损失可以忽略.测得了单支40W 黑光灯的有效光强为0.64×10-3s-1(以NO2的光解速率表示).经过净化空气的本底校正后,讨论了不同乙炔浓度、NOx浓度以及光照强度对体系产生O3的影响,计算了乙炔的增强反应活性值(incremental reactivity,IR),4组实验的IR最大值分别为1.76×10-2、2.68×10-2、2.04×10-2和2.84×10-2.并发现IR值与乙炔的初始浓度以及光照强度关系密切,与NOx初始浓度关系不大.【总页数】7页(P482-488)【关键词】烟雾箱;乙炔;光化学反应;光化学烟雾【作者】杜林;徐永福;葛茂发;贾龙;王庚辰;王殿勋【作者单位】中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室;中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室;北京师范大学大气环境研究中心;中国科学院大气物理研究所中层大气遥感与探测开放实验室【正文语种】中文【中图分类】X51【相关文献】1.用烟雾箱研究甲苯与OH自由基光化学反应 [J], 聂劲松;秦敏;杨勇;张为俊2.Gear方法模拟光化学烟雾形成反应 [J], 周鲁;伏开社3.烟雾箱模拟丙烯-NO_x的大气光化学反应 [J], 胡高硕;徐永福;贾龙4.大气光化学烟雾反应机理比较(Ⅰ)O_3和NO_x的比较 [J], 刘峻峰;李金龙;白郁华5.大气光化学烟雾反应机理比较(Ⅱ)HO_x和光化学氧化产物的比较 [J], 刘峻峰;李金龙;白郁华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种大气光化学烟雾污染的教学实验方法[发明专利]

专利名称：一种大气光化学烟雾污染的教学实验方法专利类型：发明专利
发明人：葛碧洲,祝颖,张伟,张军,苏含笑,葛畅
申请号：CN201810689086.1
申请日：20180628
公开号：CN108877370A
公开日：
20181123
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明依托内置小功率紫外光源设计的台式光化学烟雾箱，实验了光化学烟雾的成因模拟。

进而，验证了不同光源波长以及挥发性有机物(TVOC)等大气环境条件对发生光化学烟雾污染的协同作用。

考察了烟雾箱体的壁损影响。

实现了教学用设备的操作安全、实验效果显著、验证周期短和占地空间少等教学实验要求。

申请人：西安建筑科技大学
地址：710055 陕西省西安市雁塔路13号
国籍：CN
代理机构：西安智大知识产权代理事务所
代理人：段俊涛
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烟雾的扩散与消失数学建模

烟雾的扩散与消失数学建模烟雾是由气体和固体微粒组成的混合物，其扩散和消失过程是一个复杂的物理现象。

为了更好地理解和预测烟雾的行为，科学家们使用数学建模的方法进行研究。

本文将探讨烟雾的扩散与消失的数学建模方法。

我们需要了解烟雾的扩散过程。

烟雾的扩散受到多种因素的影响，包括风力、温度、湿度等。

其中最主要的因素是扩散系数，它描述了烟雾在单位时间内从一个区域扩散到另一个区域的能力。

扩散系数与烟雾的性质有关，比如粒子的大小和密度。

在数学建模中，我们可以使用扩散方程来描述烟雾的扩散过程。

扩散方程是一个偏微分方程，可以用来描述扩散物质的浓度随时间和空间的变化。

一般来说，扩散方程可以写成以下形式：∂C/∂t = D∇²C其中，C表示烟雾的浓度，t表示时间，D是扩散系数，∇²表示拉普拉斯算子，用来描述浓度的空间变化。

扩散方程的解可以通过数值方法求得。

常用的数值方法包括有限差分法和有限元法。

这些方法将区域离散化为网格，然后通过迭代计算每个网格点上的浓度值，从而得到烟雾的浓度分布。

除了扩散方程，我们还可以使用其他数学模型来描述烟雾的消失过程。

烟雾的消失可以通过烟雾微粒的沉积、风力的作用以及化学反应等因素来实现。

其中，沉积是烟雾消失的主要机制之一。

烟雾微粒会随着时间的推移逐渐沉积到地面或其他物体上，从而使烟雾的浓度减小。

沉积过程可以用指数衰减函数来描述，其中衰减速率与烟雾的沉降速度和初始浓度有关。

风力也是影响烟雾消失的重要因素。

风力可以将烟雾带走，从而加速烟雾的消散。

风力的作用可以通过风场模型来描述，其中风速和风向是关键参数。

风场模型可以通过气象数据和数值模拟来获得。

化学反应也可以影响烟雾的消失。

在烟雾中，一些化学物质会与空气中的其他物质发生反应，从而降低烟雾的浓度。

这些反应可以用化学动力学模型来描述，其中反应速率和反应物浓度是关键参数。

总结起来，烟雾的扩散与消失过程可以通过数学建模来描述。

扩散方程和其他数学模型可以用来预测烟雾的行为，从而提供重要的参考信息。

光化学烟雾环境化学课件

氧化反应
有机化合物在光化学反应中与氧分子发生反应，生成过氧基和自由基。
分解反应
有机有机化合物在光化学反应中发生聚合，生成大分子有机物。
氮氧化物在大气中的反应
氧化反应
还原反应
氮氧化物在光化学反应中与氧分子发生反应，生成二氧化氮和自由基。
癌症
光化学烟雾中的某些致癌物质，如苯和多环芳烃，会增加人类患
肺癌、膀胱癌等癌症的风险。
对生态系统的破坏
植物损伤
光化学烟雾中的有害物质会损伤植物叶片，影响光合作用，导致生长受阻甚至死亡。
动物死亡
光化学烟雾中的有害物质会通过食物链累积，影响动物生存，导致种群数量减少甚至灭绝。
土壤和水质污染
02
环境化学基础
大气化学基础
01
02
03
大气组成与结构
大气主要由氮气、氧气、氩气等组成，其中氮气约占78%，氧气约占21%。
大气分层
根据温度和成分的变化，大气可分为对流层、平流层、中间层和热层。
大气污染物扩散
污染物在大气中的扩散受到气象条件、地形和大气稳定度等因素的影响。
有机化合物在大气中的反应
光化学烟雾环境化学课件
• 光化学烟雾的概述 • 环境化学基础 • 光化学烟雾的环境影响 • 光化学烟雾的防治措施 • 光化学烟雾的未来研究方向
01
光化学烟雾的概述
光化学烟雾的定义
总结词
光化学烟雾是由汽车尾气和工业废气排放的污染物在阳光作用下发生光化学反应生成的二次污染物。
详细描述
光化学烟雾是汽车尾气和工业废气中的氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）在阳光的作用下发生光化学反应生成的二次污染物。这些污染物包括臭氧（O3）、氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）等。

《2024年基于WRF-CHEM模式的连续雾霾过程数值模拟及其能见度参数化》范文

《基于WRF-CHEM模式的连续雾霾过程数值模拟及其能见度参数化》篇一一、引言随着工业化进程的加快和城市化水平的不断提高，大气污染问题日益突出，尤其是连续雾霾天气的频繁出现，对人类健康和环境造成了严重影响。

因此，对连续雾霾过程的数值模拟和能见度参数化研究具有重要的科学意义和应用价值。

本文基于WRF-CHEM模式，对连续雾霾过程进行数值模拟，并探讨其能见度参数化方法。

二、WRF-CHEM模式简介WRF-CHEM模式是一种集气象和化学于一体的区域空气质量模式，能够模拟大气中气态和颗粒态污染物的传输、扩散、转化和沉降等过程。

该模式具有较高的时空分辨率和较强的物理化学机制描述能力，被广泛应用于大气污染的数值模拟和预测。

三、连续雾霾过程的数值模拟本研究采用WRF-CHEM模式，对一次连续雾霾过程进行数值模拟。

首先，根据气象观测数据和污染源排放数据，构建模拟区域和初始条件。

其次，运行WRF-CHEM模式，模拟大气中气态和颗粒态污染物的传输、扩散、转化和沉降等过程。

最后，分析模拟结果，探讨连续雾霾过程的形成机制和影响因素。

四、能见度参数化方法能见度是评价大气污染程度的重要指标之一，对于连续雾霾过程的评估和预测具有重要意义。

本研究采用一种基于WRF-CHEM模式的能见度参数化方法，该方法综合考虑了气象条件、污染物浓度、相对湿度等因素对能见度的影响。

首先，根据模拟结果，计算大气中气态和颗粒态污染物的浓度。

其次，结合气象观测数据，计算相对湿度和其他气象因素。

最后，采用一定的算法，将污染物浓度、相对湿度等因素综合起来，得到能见度的参数化表达式。

五、结果分析通过对连续雾霾过程的数值模拟，我们发现：在雾霾过程中，气态和颗粒态污染物的传输、扩散、转化和沉降等过程相互影响，形成了一个复杂的物理化学过程。

同时，气象条件如温度、湿度、风速等也对雾霾的形成和消散起着重要作用。

在能见度参数化方面，我们发现：能见度与大气中气态和颗粒态污染物的浓度、相对湿度等因素密切相关。

《2024年基于WRF-CHEM模式的连续雾霾过程数值模拟及其能见度参数化》范文

《基于WRF-CHEM模式的连续雾霾过程数值模拟及其能见度参数化》篇一一、引言随着城市化进程的加快，空气质量问题愈发引人关注，雾霾现象频繁发生并呈现出持续的态势。

针对此类现象，本研究采用了WRF-CHEM模式对连续雾霾过程进行数值模拟，并结合能见度参数化方法，以期为雾霾天气的预报预警及治理提供科学依据。

二、WRF-CHEM模式简介WRF-CHEM是一种集成了气象和化学过程的数值模式，广泛应用于大气污染的模拟与预测。

该模式具有较高的空间和时间分辨率，可有效模拟污染物在大气中的传输、扩散和转化过程。

三、连续雾霾过程的数值模拟本研究采用WRF-CHEM模式，针对一次典型的连续雾霾过程进行了数值模拟。

通过设定合理的边界条件和初始条件，对污染物浓度、气象场等关键参数进行了精细的模拟。

通过对比模拟结果与实际观测数据，验证了WRF-CHEM模式在模拟连续雾霾过程中的有效性。

四、能见度参数化方法能见度是衡量大气污染程度的重要指标，对于雾霾天气的预报预警具有重要意义。

本研究采用了一种基于气象和化学参数的能见度参数化方法，将气象数据和化学数据转化为能见度值。

该方法通过引入相对湿度、温度、大气压等气象参数以及污染物浓度等化学参数，对能见度进行动态计算。

五、模拟结果分析通过对连续雾霾过程的数值模拟，我们发现：在雾霾过程中，污染物浓度随时间逐渐升高，并呈现出明显的空间分布特征；气象场的变化对污染物的传输和扩散具有重要影响；采用能见度参数化方法可有效提高能见度预测的准确性。

同时，我们还发现，在某些特定条件下，如湿度较大、温度较低时，雾霾现象更为严重。

六、结论与展望本研究基于WRF-CHEM模式对连续雾霾过程进行了数值模拟，并结合能见度参数化方法，为雾霾天气的预报预警提供了科学依据。

通过分析模拟结果，我们得出以下结论：1. WRF-CHEM模式在模拟连续雾霾过程中具有较高的有效性，可较好地反映污染物浓度、气象场等关键参数的变化。

光化学烟雾环境化学

形成过程
• 实际中光化学烟雾形成过程简述如下：清晨大量的碳氢化合物和NO 由汽车尾气及其他源排入大气。由于晚间NO氧化的结果，已有少量 NO2存在。当日出时，NO2光解离提供原子氧，然后NO2光解反应
及一系列次级反应发生，·OH基开始氧化碳氢化合物，并生成一批
自由基，它们有效地将NO转化为NO2，使 NO2浓度上升，碳氢化合物及NO浓度下降；当NO2达到一定值时，O3开始积累，而自由基与 NO2的反应又使NO2的增长受到限制；当NO向NO2转化速率等于自由基与NO2的反应速率时，NO2浓度达到极大，此时O3仍在积累之中；当NO2下降到一定程度时，就影响O3的生成量；当O3的积累与消耗达成平衡时，O3达到极大。
0
•
颗粒的粒径大小是危害人体健康的一个重要因素。它主要表现在两个方面：粒径越小，越不易沉积，长时间漂浮在大气中容易被吸入体内，且容易深入肺部。一般地说，粒径在100微米以上的尘粒会很快在大气中沉降；10微米以上的尘粒可以滞留在呼吸道中；5~10微米的尘粒大部分会在呼吸道沉积，被分泌的粘液吸附，可以随痰排出；小于5微米的微粒能深入肺部，0.01~0.1微米的尘粒，50%以上将沉积在肺腔中，引起各种尘肺病。粒径越小，颗粒的比表面积越大，物理、化学活性越高，加剧了生理效应的发生于发展。此外，颗粒的表面可以吸附空气中的各种有害其他及其他污染物，而成为它们的载
上诉反应过程总体来讲可以概括为：
烃
醛 NO
PAN、O3
• 过氧乙酰硝酸酯（PAN)又称过氧乙酰硝酸盐。是光化学烟雾的主要
组分，为强氧化剂，常温下为气体，易分解生成硝酸甲酯
（CH3ONO2）、二氧化氮、硝酸等。大气中PAN浓度的水平是衡量光化学烟雾污染程度的重要指标之一

光化学烟雾数值模拟

光化学烟雾数值模拟钟彩霞;贾皓亮【摘要】Based on reaction mechanism, this paper establishes the dynamic equations of photochemical smog and simulates the process mathematically. The simulation results show that the concentrations of important indicators (O3 and PAN) for photochemical smog depend on concentrations of both NOx and HC. When photochemical smog produces in a closed passive system, it results in phenomena including a slight reduce in RH, a great reduce in NO due to apparent conversion from NO to NO2, increases of O3 and PAN.%根据形成光化学烟雾的反应机制建立光化学反应动力学方程组并对其进行数值模拟,模拟结果表明:光化学烟雾重要指示剂(O3和PAN)的浓度是由NOx和HC的浓度共同决定.在一个封闭无源系统内发生光化学反应时,RH浓度会有轻微减少,NO→NO2的转化十分明显、NO浓度大幅度降低,O3和PAN的浓度呈增加趋势.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】5页(P146-150)【关键词】光化学烟雾;反应机制;光化学动力学方程;数值模拟【作者】钟彩霞;贾皓亮【作者单位】江西现代职业技术学院,南昌 330095;江西现代职业技术学院,南昌330095【正文语种】中文【中图分类】X515光化学烟雾是在以汽油为动力燃料之后出现的新型大气污染现象，实质是对流层中过多的O3污染，由氮氧化物 (NOx)和碳氢化合物 (HC)在紫外光的照射下反应而生成［1，2］。

火灾烟气运动场数值模拟及其应用

火灾烟气运动场数值模拟及其应用火灾烟气对人类的危害是极大的，因此对于火灾烟气运动的研究与模拟具有重要的意义。

在过去，人们往往采取试验方法进行研究，这不仅费时费力，而且危险性较高。

随着计算机技术的发展，数值模拟方法成为了研究烟气运动的主要手段。

一、数值模拟方法的原理数值模拟方法是通过对烟气运动中相关物理参数进行数学建模，并借助计算机进行数值求解，以获得烟气运动的相关特性。

数值模拟方法主要包括了建立模型、数值求解和验证三个步骤。

建立模型就是根据实际情况对烟气运动中所涉及的物理规律进行描述，并将其转化为数学方程，以供计算机求解。

数值求解就是将模型转化为离散形式，通过数值计算方法对烟气运动过程进行计算。

验证则是指通过试验或其他手段检验模拟结果的准确性。

二、数值模拟方法的应用火灾烟气运动场数值模拟方法的应用范围较为广泛。

在烟气排放、火灾烟雾控制、建筑物室内烟气运动和有害气体扩散等方面都有应用。

其中，火灾烟气运动场模拟应用最为广泛。

因为这种方法不仅可以有效地评估火灾风险，还可以在火灾爆发后快速预测烟气扩散范围、浓度和温度场分布等，有助于指导消防救援行动。

三、数值模拟方法的优势相对于传统试验方法，数值模拟方法具有如下优势：1.安全性高。

数值模拟方法不需要进行实验，在不危及人身安全的情况下，可以对各类情况进行模拟。

2.效率高。

数值模拟将一个复杂的运动系统离散化，计算分毫毕现，大大提高了运动学问题的求解效率。

3.经济性好。

使用数值模拟工具，可以少把资源花在人力、物力与时间的浪费上，减少成本的投入。

4.结果精度高。

在数字模型的前提下，减少测试人员对结果产生的任何可能的主观干扰。

四、总结火灾烟气运动场模拟方法已经广泛应用到消防领域中，有助于提高消防救援行动的效率。

然而，数值模拟模型是否可靠是使用数值模拟重要的前提。

我们不应仅一味追求模型的复杂性，更需要考虑真实情况与目标结果之间的平衡。

只有在保证可靠性的前提下，才能更好地开展数字模型的应用工作。

《2024年基于WRF-CHEM模式的连续雾霾过程数值模拟及其能见度参数化》范文

《基于WRF-CHEM模式的连续雾霾过程数值模拟及其能见度参数化》篇一一、引言随着工业化进程的加快，空气质量问题逐渐凸显，特别是雾霾天气频繁出现，对人们的生产生活带来了极大的影响。

为了更准确地模拟和预测雾霾过程，学者们采用了各种气象模型进行研究。

本文将基于WRF-CHEM模式对连续雾霾过程进行数值模拟，并对其能见度参数化进行探讨。

二、WRF-CHEM模式简介WRF-CHEM是一种集成了气象和化学过程的大气环境数值模拟模型。

该模型在WRF（Weather Research and Forecasting）模式的基础上，增加了对化学过程的模拟，从而可以对大气中的污染物进行更为准确的预测和模拟。

三、连续雾霾过程的数值模拟1. 模拟设置本研究采用WRF-CHEM模式，设置了合适的网格分辨率、物理参数化方案和化学机制等。

针对连续雾霾过程，选择了合适的时间段进行模拟。

2. 模拟结果通过WRF-CHEM模式的模拟，我们得到了连续雾霾过程的浓度分布、风场、温度场等气象化学参数。

分析结果表明，模拟结果与实际观测数据较为吻合，说明WRF-CHEM模式在模拟连续雾霾过程方面具有较好的应用效果。

四、能见度参数化探讨1. 能见度与雾霾的关系能见度是衡量大气透明度的重要指标，与雾霾的发生、发展密切相关。

在雾霾天气中，大气中的颗粒物和气态污染物会降低能见度，影响人们的视觉感知。

2. 能见度参数化方法为了更准确地描述能见度与雾霾的关系，我们采用了不同的能见度参数化方法。

通过对不同方法的比较和分析，我们发现某种参数化方法在描述雾霾天气中的能见度方面具有较好的效果。

该方法考虑了大气中的颗粒物浓度、气态污染物浓度、相对湿度等因素，能够较为准确地反映能见度的变化。

五、结论本文基于WRF-CHEM模式对连续雾霾过程进行了数值模拟，并探讨了能见度的参数化方法。

通过模拟和分析，我们得到了以下结论：1. WRF-CHEM模式在模拟连续雾霾过程方面具有较好的应用效果，可以为空气质量预测和污染源控制提供有力的支持。

《2024年基于WRF-CHEM模式的连续雾霾过程数值模拟及其能见度参数化》范文

《基于WRF-CHEM模式的连续雾霾过程数值模拟及其能见度参数化》篇一一、引言近年来，随着工业化和城市化的快速发展，雾霾问题日益严重，对人类健康和生态环境造成了严重影响。

因此，对雾霾过程的数值模拟和能见度参数化研究显得尤为重要。

WRF-CHEM模式作为一种集气象和化学于一体的数值模拟模型，能够有效地模拟和预测雾霾过程。

本文基于WRF-CHEM模式，对连续雾霾过程进行数值模拟，并对其能见度参数化进行研究。

二、WRF-CHEM模式简介WRF-CHEM模式是一种集成了气象和化学成分的数值模拟模型，能够同时模拟气象场和化学场的演变过程。

该模式通过引入化学机制和排放源数据，能够有效地模拟和预测雾霾等大气污染过程。

三、连续雾霾过程的数值模拟本研究选取了连续雾霾过程作为研究对象，采用WRF-CHEM模式进行数值模拟。

首先，建立了适合研究区域的模型网格和排放源数据库。

然后，通过设置不同的气象条件和化学机制，对连续雾霾过程进行模拟。

最后，将模拟结果与实际观测数据进行对比分析，验证了WRF-CHEM模式在模拟连续雾霾过程中的可靠性和准确性。

四、能见度参数化研究能见度是衡量大气污染程度的重要指标之一。

本研究基于WRF-CHEM模式的模拟结果，对能见度参数化进行了研究。

首先，通过分析气象条件和化学成分对能见度的影响，确定了影响能见度的关键因素。

然后，建立了能见度参数化模型，将气象条件和化学成分与能见度进行关联。

最后，通过对比参数化模型与实际观测数据的能见度值，验证了参数化模型的可靠性和准确性。

五、结论本研究基于WRF-CHEM模式对连续雾霾过程进行了数值模拟，并对其能见度参数化进行了研究。

通过对比分析模拟结果和实际观测数据，验证了WRF-CHEM模式在模拟连续雾霾过程中的可靠性和准确性。

同时，通过对能见度参数化的研究，明确了影响能见度的关键因素，并建立了可靠的参数化模型。

这些研究成果对于深入理解雾霾过程的形成机制、预测和防治雾霾具有重要的科学意义和应用价值。

光化学烟雾箱的表征及初步应用_贾龙

5］ 1997 年建立了 2 套烟雾箱［4 ， . 在最近 10a 中，国内
并开展了反应动众多研究小组相继发展了烟雾箱，力学及光化学烟雾研究锋
［ 8］［ 6 ～ 10 ］
. 另外还有一些小型反
［ 11 ～ 13 ］
主要用于研究气相反应动力学应器，
. 任凯
［ 14 ］［ 16 ］［ 17 ］、、 Wu［15 ］、、聂劲松赵喆刘宪云等对烟
k NO 2 → HONO 分别为（ 4. 2 ～ 5. 2 ） × 10 － 5 s － 1 和（ 2. 3 ～ 2. 5 ） × 10 － 5 s － 1 ，湿（ RH 75% ～ 77% ）时，该值与文献中报道的结果一致 . 通过 CO 与·OH 的反应速率常数估算了反应器内·OH 的平均浓度为（ 2. 1 ± 0. 4 ） × 10 6 molecules / cm 3 . 分析了各个辅助反应对臭氧生成的灵敏度，发现 NO 2 → HONO 在反应起始阶段对臭氧影响最大，而 N 2 O 5 + H 2 O → 2HNO 3 对臭氧峰值有明显的消减作用，而 O 3 与 NO 2 的壁损失对 O 3 的影响很小 . 乙烯 -NO x 以及苯 -NO x 光氧化实验结果与 MCM 数值模拟比较一致，反映了烟雾箱在研究 VOC 光化学产生 O 3 和 SOA 等二次污染时的可靠性，表明所用烟雾箱装置可以用于大气化学反应过程的深入研究 . 关键词：烟雾箱表征；臭氧；二次有机气溶胶； ·OH ； MCM 机制
第 32 卷第 2 期 2011 年 2 月
环境科学 ENVIRONMENTAL SCIENCE

环境化学案例分析洛杉矶光化学烟雾

洛杉矶光化学烟雾事件事件回顾1955年洛杉矶发生了一场严重的光化学烟雾污染事件，使当地65岁以上近400人死亡，一般人的眼睛，鼻子，喉咙，气管，和肺部的粘膜都受到刺激，出现红肿，流泪，喉痛，胸痛和呼吸衰竭乃至思维紊乱，肺水肿等现象，家畜也同时患病，橡胶制品老化，汽车和飞机的正常运行都严重受阻，郊区的玉米、蜜柑、烟草、葡萄等作物与林木受到不同程度的危害，仅葡萄一项就减产30%，65000公顷的松林约62%受害，29%干枯。

延伸阅读氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。

NO和NO2都是对人体有害的气体。

氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后发生光化学反应而产生二次污染物，这种又一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾现象，称为光化学烟雾。

光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。

光化学烟雾的成分非常复杂，但是对动物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。

人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。

植物受到臭氧的损害，开始时表皮褪色，呈蜡质状，经过一段时间后色素发生变化，叶片上出现红褐色斑点。

PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色，影响植物的生长，降低植物对病虫害的抵抗力。

臭氧、PAN等还能造成橡胶制品的老化、脆裂，使染料褪色，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。

毒物产生过程20世纪40年代，在美国加利福尼亚州洛杉矶首先发现了光化学烟雾。

1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物通过光化学反应生成的。

以后F. W. 温特发现臭氧与不饱和烃（如汽车废气中的烃类）的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应。

基于数值模拟的大规模火灾烟气传播与防控技术研究

基于数值模拟的大规模火灾烟气传播与防控技术研究火灾是一种常见而严重的灾害，它不仅给人们的生命和财产带来巨大威胁，还对环境造成严重破坏。

因此，对于火灾的烟气传播与防控技术的研究具有重要的现实意义。

在过去的几十年里，随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，基于数值模拟来研究火灾烟气传播与防控技术逐渐成为一个热门领域。

数值模拟方法可以通过建立数学模型来模拟火灾的发展过程，从而预测烟气的传播范围和速度，帮助消防人员更好地制定救援方案和采取措施。

首先，数值模拟可以通过模拟火灾的热力学过程来预测火场内的温度分布。

火灾会产生大量的热量，使空气温度升高。

通过建立火场模型，可以计算出不同位置的温度值，并预测火灾过程中温度的变化。

这对于消防人员来说非常重要，因为他们可以根据预测结果决定火灾扑救的最佳策略，以保证救援过程中人员的安全和有效的灭火效果。

其次，数值模拟可以预测火灾烟气的传播范围和浓度。

火灾产生的烟雾是火场内最危险的因素之一，因为烟雾中含有大量的有毒气体和微粒。

通过模拟火灾烟气传播的过程，可以预测烟气在空间中的扩散范围和时间，帮助消防人员确定撤离路径和地点，确保人员的安全。

此外，根据模拟结果，还可以预测火灾烟气对周围环境的影响，从而采取控制措施，减少火灾对大气环境的污染。

进一步，数值模拟还可以帮助设计和优化建筑物的消防设施和通风系统。

通过模拟火灾的传播过程，可以评估不同设计方案的有效性，找到最佳的解决方案，提高建筑物的火灾安全性。

此外，数值模拟还可以预测火灾的烟气产生速度和烟气对通风设施的影响，以此来指导通风系统的设计和建设，提高烟雾排放效率，控制火灾扩散的速度和范围。

总之，基于数值模拟的大规模火灾烟气传播与防控技术的研究在火灾防控中起着重要作用。

它可以帮助消防人员预测火灾过程中的温度变化和烟气传播范围，提供决策支持；对于建筑物消防设施和通风系统的设计和优化也具有重要意义。

随着计算机技术的不断发展，数值模拟方法在火灾研究领域将有更广泛的应用，为火灾预防和控制提供更精确的预测和指导。

光化烟雾研究及监测要点

光化烟雾研究及监测要点鲍雷;李大年【摘要】对光化烟雾及其形成机理进行了综述，介绍了欧美国家和我国对光化烟雾监测的发展历程，阐述了对光化烟雾进行研究的方法和要点，并根据目前自动监测发展水平探讨了光化学烟雾监测参数及作用，提出了加强光化烟雾研究和监测的具体建议。

%The knowledge about photochemical smog and its formation mechanism were summarized.The develop-ment of monitoring photochemical smog all over the world was introduced as well.The focuses of researching photo-chemical smog were pointed out.The parameters of photochemical smog monitoring were explored based on the cur-rent status of the development of monitoring level.The practical suggestions were put forward on strengthening the research and monitoring on photochemical smog.【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P105-109)【关键词】光化烟雾;研究;监测;方法;要点【作者】鲍雷;李大年【作者单位】重庆市环境监测中心，重庆401147; 重庆市城市大气环境综合观测及污染防控重点实验室，重庆401147;重庆市环境监测中心，重庆401147; 重庆市城市大气环境综合观测及污染防控重点实验室，重庆401147【正文语种】中文【中图分类】X83大气中的氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）等一次污染物在阳光照射下发生一系列光化学反应，生成 O3、PAN、高活性自由基、醛、酮、酸等二次污染物，人们把参与反应过程的这些一次污染物和二次污染物的混合物（气体和颗粒物）所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾［1］。