Impact of model resolution on chemical ozone formation in Mexico City: application of the WRF-Chem model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The resolution of regional chemical/dynamical models has important effects on the calculation of the distributions of air pollutants in urban areas. In this study, the sensitivity of air pollutants and photochemical ozone production to different model resolutions is assessed by applying a regional chemical/dynamical model (version 3 of Weather Research and Forecasting Chemical model – WRF-Chemv3) to the case of Mexico City. The model results with 3, 6, 12, and 24 km resolutions are compared to local surface measurements of CO, NOx, and O3. The study shows that the model resolutions of 3 and 6 km provide reasonable simulations of surface CO, NOx, and O3 concentrations and of diurnal variations. The model tends to underestimate the measurements when the resolution is reduced to 12 km or less. The calculated surface CO, NOx, and O3 concentrations at 24 km resolution are significantly lower than measured values. This study suggests that the ratio of the city size to the threshold resolution is 6 to 1, and that this ratio can be considered as a test value in other urban areas for model resolution setting. There are three major factors related to the effects of model resolution on the calculations of O3 and O3 precursors, including; (1) the calculated meteorological conditions, (2) the spatial distribution for the emissions of ozone precursors, and (3) the non-linearity in the photochemical ozone production. Model studies suggest that, for the calculations of O3 and O3 precursors, spatial resolutions (resulting from different meteorological condition and transport processes) have larger impacts than the effect of the resolution associated with emission inventories. The model shows that, with coarse resolution of emission inventory (24 km) and high resolution for meteorological conditions (6 km), the calculated CO and O3 are considerably improved compared to the results obtained with coarse resolution for both emission inventory and meteorological conditions (24 km). The resolution of the surface emissions has important effects on the calculated concentration fields, but the effects are smaller than those resulting from the model resolution. This study also suggests that the effect of model resolution on O3 precursors leads to important impacts on the photochemical formation of ozone. This results directly from the non-linear relationship between O3 formation and O3 precursor concentrations. Finally, this study suggests that, considering the balance between model performance and required computation time on current computers, the 6 km resolution is an optimal resolution for the calculation of ozone and its precursors in urban areas like Mexico City.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».