CAMx是一个先进的开源光化学欧拉模型,秉承“一个大气”(one-atmosphere)的理念,将多个空间尺度的对流层空气污染视为“一个大气”。

CAMx与CMAQ类似,同样需要气象场来驱动,其气象场的数据可以由WRF,MM5,RAMS等模式提供,排放输入数据可以通过SMOKE或EPS3等外部前处理系统提供,也可以自行通过程序处理。CAMx官网提供了工具,可以将CMAQ的排放和IC/BC文件转换为CAMx格式,作为CAMx的初始文件。

CAMx概览

除了与其他光化学模式类似的特征外,CMAx还具有如下特征:

  • 灵活的多地图投影two-way网格嵌套
  • 多个气相化学机制选项(CB6, CB05, SAPRC07)
  • 多个干沉降选项(Wesely89, Zhang03)
  • 内联云和气溶胶调整的高级外部光解模型(Advanced external photolysis model (TUV) with in-line cloud and aerosol adjustments)
  • (modal和sectional)两种粒子尺寸的综合气溶胶化学
  • 地表化学/再排放模型(Surface chemistry / re-emission model)
  • 分析工具
    • O3和颗粒物的来源分析(Ozone and Particulate Source Apportionment Technology (OSAT/PSAT))
    • O3,PM和其他物质的源敏感性去耦合直接法(Decoupled Direct Method (DDM/HDDM))
    • 多过程分析(PA)选项
    • 有毒气体的反应追踪(RTRAC/RTCMC)
  • 质量守恒和持续传输
    • 多个水平对流(advection)求解器(PPM, Bott)
    • 多个垂直扩散方法(K-theory, ACM2)
  • 共享内存系统OPEN-MP并行
  • 分布式内存系统MPI并行

工具概览

avgdif

可对比不同的CAMx格式文件,并将差异输出到文件。对于在不同的机器运行测试个例时检查结果非常有用。工具包中提供了说明文件和示例脚本。

bndextr

提取边界条件进行one-way嵌套模拟。

bin2asc

用于文件格式转换,可将UAM/CAMx Fortran二进制格式文件转换为ASCII文件。

camx2ioapi

CAMx2IOAPI可以转换CAMx排放输入文件,并且输出平均浓度文件为IOAPI格式。需要I/O-API和NetCDF库。

camxpost

CAMxPOST是CAMx的后处理工具,可组合观测和预报数据,计算统计信息,并绘制时间序列图。

camxtrct

CAMxtrct可提取排放中的单个物种,并输出CAMx二进制或者文本格式文件。

geos2camx

CMAQ2CAMx可以转化CMAQ排放文件和IC/BC文件为CAMx格式。需要 I/O-API 和 NetCDF库。

geos2camx

geos2camx可以从GEOS-Chem全球化学模式中生成CAMx所需要的初始条件和边界条件。

icbcprep

使用ICBCPREP程序可以为CAMx准备简单的静态初始和边界条件文件。

kvpatch

Applies minimum Kv values to layers below a user-defined height based on input landuse fields and surface layer stability within that depth.

lnox

estimates lightning NOx emissions and generates a CAMx point source input file using CAMx input meteorological files.

metstat

使用METSTAT可以生成MM5/WRF模式风,温度和湿度的时间序列和统计信息。

merge-lulai

provides the ability to merge GIS-derived landuse and LAI fields with a pre-existing CAMx v6+ 2D surface file.

mozart2camx

使用mozart2camx可以从MOZART4/WACCM输出结果中为CAMx和CMAQ生成边界和初始条件。需要I/O-API 和NetCDF。

o3map

o3map可以为TUV和CAMx准备臭氧柱输入文件。

oceanic

基于气象和landuse文件,使用oceanic可以生成sodium, chloride 和 sulfate的气溶胶排放,halomethane成分的气体排放,dimethyl sulfide (DMS)的气体排放。

PA_tools

PA后处理工具可以从一个/多个CAMx处理分析二进制文件中提取IPR, IRR 和 CPA数据,并重新格式化数据作为后续分析。

pigset

pigset可以在CAMx模拟中选择和设置Plume-in-Grid (PiG)源,也可以转换ASCII文件为二进制格式文件。

prepvbs

Archive of PREPVBS scripts that run the XSPCMAP program. Use these to prepare VBS POA and IVOC emissions for each basis set (anthropogenic, meat cooking, fires, biogenic) as this automated process has been removed from CAMx.

regnmap

REGNMAP 可以为CAMx的来源解析工具(source apportionment Probing Tool)生成区域地图文件。

tuv4.8

可生成晴空的光化学速率输入。

watermask

Use this program to convert a CAMx landuse file containing all water coverage in index=1 to a new landuse file that differentiates between salt/ocean water coverage (index=1) and fresh water coverage (index=3). 更多信息见说明文档。

wbdust

estimates wind blown dust emissions using CAMx input meteorological files and global data fields for barren land, leaf area index (LAI), and soil composition.

window

Use this program to window/aggregate/interpolate BINARY format surface emissions files.

wrfcamx

Archive of a program that generates CAMx v6+ meteorological input files from WRF/ARW v3/4 output files. 目前不支持WRFV4的混合垂直坐标系统

xspcmap

Archive of the XSPCMAP program that creates new output variables from a linear combination of input variables as defined by a species mapping table. I/O is in the form of CAMx binary gridded files.

参考链接

  1. http://www.camx.com/download/support-software.aspx

更新记录

2018.12.04 更新CAMx模式介绍

2019.05.14 更新工具概览