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港區船舶之點源排放

Table of contents

背景

  • 港區船舶因屬靜止停靠狀態，其排放型態為典型的點源。因此需要特定的點源參數（XYHDTV）,此處參考大型貨櫃輪船的形狀進行假設：
    • 位置：由VERDI之平面圖（Tile Plot）上、配合內政部縣市邊界shape檔的海岸線，找到船舶排放在港埠的集中點，網格位置（IX, IY)_start from 1分別為：
      • IXYfromVerdi=[(26,93),(54,124),(55,124),(67,124),(71,104),(15,75),(63,82),(19,32),(20,31),(15,46)]
      • HarbName=['TaiZhong','TaiBeiW','TaiBeiE','JiLong','SuAuo','MaiLiao','HuaLian','KS_W','KS_E','AnPin']
    • 高度：75M(顯然符合高空點源的定義)
    • 內徑：30M（集束煙道等似內徑）
    • 溫度：100C
    • 流速：10M/S
  • 排放量變動
    • 新增點源：原3公里網格 - 臨近9格平均值
    • 面源修正為：臨近9格平均值
  • 船舶總排放量之CAMx格式檔案：由area_YYMM_NSC.py產生
  • 船舶面源～點源處理考量的理由：船舶排放之處理
  • CAMx高空點源排放檔案之轉寫及wrtE.py

程式執行

  • 程式名稱：harb_ptse.py
  • 1個引數
    • 4碼年月
  • 如python harb_ptse.py 1901
    • 需要檔案：fortBE.413_teds11.51A_01.nc
    • 產生檔案
      • 新增港埠點源排放：fortBE.413_teds11.HRBE01.nc
      • 修正後的船舶面源排放：fortBE.413_teds11.51Ab01.nc

程式設計

  • 因台灣港區位置不會更動，直接以程式碼定義。
    • VERDI的空間標籤仍然是fortran的習慣，自1開始計數，所以要扣掉以符合python的約定方式
    12	P='/'+hmp+'/TEDS/teds11/ship/'
    13	
    14	IXYfromVerdi=[(26,93),(54,124),(55,124),(67,124),(71,104),(15,75),(63,82),(19,32),(20,31),(15,46)]
    15	HarbName=['TaiZhong','TaiBeiW','TaiBeiE','JiLong','SuAuo','MaiLiao','HuaLian','KS_W','KS_E','AnPin']
    16	IYX=[(j-1,i-1) for (i,j) in IXYfromVerdi]
    17	nhb=len(IYX)

    25	fname='fortBE.413_teds11.51A_'+mm+'.nc'
    26	fname1=fname.replace('A_','Ab')
    27	os.system('cp '+fname+' '+fname1)
    28	try:
    29	  nc = netCDF4.Dataset(fname1, 'r+')
    30	except:
    31	  sys.exit(fname1+' not found')
    32
  • 重新分配港區點源及面源排放量
    • 點源部分：hb[:,:,ihb]=var[:,:,yx[0],yx[1]]-base[:,:]
    • 面源部分：nc.variables[v][:,0,yx[0],yx[1]]=base[iv,:]
      52	hb=np.zeros(shape=(nv,nt,nhb))
53	for yx in IYX:
54	  ihb=IYX.index(yx)
55	  neibi=[]
56	  for j in range(yx[0]-1, yx[0]+2):
57	    for i in range(yx[1]-1, yx[1]+2):
58	      if (j,i) in IYX:continue
59	      neibi.append((j,i))
60	  nnb=len(neibi)
61	  b=np.array(neibi).flatten().reshape(nnb,2)
62	  base=np.mean(var[:,:,b[:,0],b[:,1]],axis=2)
63	  hb[:,:,ihb]=var[:,:,yx[0],yx[1]]-base[:,:]
64	#modified the ground level emission
65	  for v in V[3]:
66	    iv=V[3].index(v)
67	    nc.variables[v][:,0,yx[0],yx[1]]=base[iv,:]
68	nc.close()
  • 產生煙囪參數之資料表pv
    • 引用wrtE.py寫出CAMx高空點源排放量檔案
   139	pv=DataFrame({
   140	'xcoord':[(i+0.5)*XCELL+XORIG for (j,i) in IYX],
   141	'ycoord':[(j+0.5)*YCELL+YORIG for (j,i) in IYX],
   142	'stkheight':[75. for i in range(nhb)],
   143	'stktemp'  :[100. for i in range(nhb)],
   144	'stkspeed'  :[10. for i in range(nhb)],
   145	'stkdiam'  :[30. for i in range(nhb)],
   146	})
   147	pv['CP_NOb'] = [[bytes(i,encoding='utf-8') for i in j]+[bytes(' ',encoding='utf-8')]*(8-len(j)) for j in HarbName ]
   148

檔案下載

Reference