REASv3.1點源之讀取、格式轉換與合併
背景
REASv3.1估計有東亞地區電廠的每月排放量,以所在位置之經緯度與逐月排放量方式提供數據。
因此本項作業除了需要單位轉換之外,經緯度座標系統需轉成直角座標系統,且VOC成分需分解成CB6物種、名稱也需要轉變、加入其他點源參數(HDTV)。
由於CMAQ的點源檔案分成常數部分、與動態部分兩個檔案,逐月之根次會略有差異(配合歲修),因此需逐月處理。
REAS點源數據讀取與轉換
rd_pp.py
REAS點源資料庫內僅有電廠排放數據,而且只有排放量,沒有煙道的詳細尺寸數據
首先由檔名中切割出物質種類名稱spec
讀進經緯度、排放量數據、將其整理成pandas.DataFrame格式,以利數據的批次處理
將臺灣地區的點源去掉,以避免與TEDS重複計算
儲存...
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CMAQ2CAMx之單向轉換
cmaq2camx背景
cmaq2camx是Ramboll公司提供的套件程式,將CMAQ模式的ICON、BCON、EMIS、PTSE等重要模擬條件檔,轉到CAMx平台上,符合uamiv、lateral_boundary及point_source之格式。
雖然CMAQ和CAMx二者不斷在更新、化學反應機制也更新到CB6及CB7,但cmaq2camx仍然停留在2016年CB5的狀態,不論程式或反應機制對照檔,都無法套用在最新的模式,使用者需自行注意是否合用,也要對轉出的結果再三檢查。
使用pseudonetcdf的pncgen來產生前述CAMx所需格式檔案,是否會比較方便?經過檢討並非這麼理想,可以參考這一個比較表,轉檔的方向雖然不同,但面臨的細節問題應該是一樣。
BCO...
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CMAQ/CAMx排放量檔案之轉換
背景
網格模式的排放量檔案自然也是5d規格檔案,但是各個模式略有不同,差異比較如下表:
CMAQ/CAMx排放量檔案之差異比較
項目
CAMx模式
CMAQ模式
面源格式
[uamiv][uamiv](可以用[pncdump][pncdump]指令檢視,CAMx6以後可以接受nc格式,但6與7版本也有差異
IOAPI-ncf(可以用ncdump指令檢視)
高空面源
(not try)
可接受
點源格式
ptsource(可以用[pncdump][pncd...
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D4範圍地面排放檔案之轉換
前言
此程式將適用新版CAMx D4範圍地面排放源的netCDF格式檔案,轉成cmaq可以使用的IOAPI格式。2個模式其他檔案格式的比較與互相轉換,可以詳見 CMAQ/CAMx排放量檔案之轉換的說明。
近年來CAMx模式在IO格式的選擇逐漸向CMAQ系統靠攏,除了傳統的uamiv格式之外,也容許nc格式的IO,在camx7版本所使用的nc檔案已經與CMAQ非常接近了。然而畢竟是2個不同的模式,檔案內容有些微的差異。可能因為差異不大,2個模式的官網似乎也沒有強調,但使用者還是必須注意、處理之。
官網提供的CAMx2IOAPI是轉換uamiv格式,並不能適用新版CAMx的nc格式。
除了D4範圍,同樣程式(不同模版)也可以應用在東亞地區粗網格排放量檔案的轉換,詳見CMAQ模式筆記。...
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CAMx2IOAPI檔案之轉換
背景
CAMx自UAM模式承傳了uamiv檔案格式,在CAMx6之前檔案IO並沒有nc格式的選項。在PseudoNetCDF程式出台之前,檔案格式間的轉換必須自行撰寫程式。
甚至早期VERDI還不能接受CAMx輸出結果之前(<= CAMx2),沒有適合的顯示軟體,還必須借助專屬付費軟體CAMxDESK才能快速瀏覽模擬結果。
CAMx2IOAPI是RAMBOLL公司提供的轉換程式,旨在轉換CAMx之uamiv格式檔案成為ioapi協定之nc檔。何種場合會應用到CAMx2IOAPI?
將uamiv格式的輸出結果,如濃度或沉降量,或其他檔案轉成nc檔案,以利用nc之後處理軟體。
將CAMx排放檔案轉到CMAQ模式系統執行
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WRF模擬結果的轉接
背景
CAMx可以使用wrf、mm5、rams等多種氣象動力模式的結果。此處介紹WRF結果檔案的轉接(後2者皆已自官網下架,mm5camx在backup目錄下還有一個v5.1的備份,官網目前只有wrfcamx版本)。
wrfcamx程式與mm5camx有很高的相似性,差異最大的部分就是wrf_out是nc檔,需要連結netCDF程式庫,和其他CAMx前處理程式的執行方式也很相似,是以一個C shell腳本控制輸入內容,將wrf_out留在腳本的最後段。
wrfcamx和CMAQ系統的mcip異同條列如下
比較CAMx和CMAQ系統的氣象前處理程式
項目
CAMx
CMAQ
說明
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紫外線數據與光解係數
背景
CAMx的光解係數是一個很大的對照表,由網格所在位置的臭氧垂直濃度(參見[[2022-07-01-TOMS]]1)、返照率、也考慮到地形及離地高度,範例如下所示。
kuang@master /nas1/camxruns/2021/inputs/tuv/tuv4.8.camx7.00
$ head tuv.do_CB6.210101.d1
TUV4.8CAMx7.00
O3 Column = 278. Albedo= 0.040 Terrain = 0.000
0.000 km above surface
5.661E-01 5.613E-01 5.458E-01 5.190E-01 4.766E-01 4.137E-01 ...
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臭氧垂直濃度之處理
背景
CAMx模式的垂直臭氧(OZ_COL)是個時間序列的2維整數指標矩陣文字檔,如下所示。每一層網格(d1~d4)都會需要。
這個作法是沿襲UAM的習慣,方式沒有變,但是衛星數據、儲存方式、以及模式光解係數的持續進步,所以相關程式就一直進版,需要搭配CAMx的版本。
kuang@master /nas1/camxruns/2021/inputs/toms
$ head o3map.20210101.d1
Ozone column data 21010 21013
OZONE COL 278. 333. 388. 443. 499.
OZONE COL 2283 0.00 ...
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