王涛等-JES: IAQMS-Industry：构建区域—园区多尺度协同空气质量模拟框架

Ballard

https://iap.cas.cn/gb/xwdt/kyjz/202604/t20260422_8189851.html

近日，中国科学院大气物理研究所王涛、李杰、王自发等人与多家科研机构合作，在 Journal of Environmental Sciences发表题为 “An integrated multiscale air quality modelling framework for industrial park pollution: linking local emissions to regional transport”的研究论文。该研究提出了 IAQMS-Industry 区域—园区多尺度空气质量模拟框架，旨在解决长期困扰空气质量模拟领域的跨尺度一致性与工业排放解析不足的问题。

在我国工业排放高度集聚、区域输送与局地扩散过程并存的背景下，传统区域空气质量模型（如 NAQPMS、CMAQ、WRF-Chem）受限于公里级分辨率，难以同时兼顾 区域输送过程 与 园区内部多点源排放的细尺度扩散。这一限制导致工业排放在区域模型中的贡献普遍被低估。研究指出，在唐山、北京亦庄等典型工业园区，区域模型对PM2.5的模拟偏差可达 −16.9% 至 −7.7%，难以满足精细化治理需求。

IAQMS-Industry 的核心创新在于构建了 区域背景场—城市尺度化学输送—点源羽流扩散 的多尺度协同模拟体系，实现了从区域到园区的跨尺度模拟。框架通过将区域模型输出与城市尺度模型深度耦合，并引入高斯羽流算法刻画点源近地面扩散，使得工业排放在不同尺度间的传输、稀释与贡献能够被统一描述。

研究表明，该框架不仅提升了园区附近 PM₂.₅的模拟精度（归一化平均偏差改善至 3.1%–6.2%），还纠正了区域模型对工业排放贡献的系统性低估，将工业排放对局地的贡献提升至 22.9%–26.4%。表明了跨尺度协同模拟能够更真实地反映工业排放在区域输送背景下的作用。

论文指出，工业园区污染具有强局地性，但其影响并非局限于园区本身，而是嵌套在更大的区域输送体系中。IAQMS-Industry 的提出，为未来开展工业园区污染精细化模拟、排放解析与多尺度耦合研究提供了新的技术路径，也为后续构建更高分辨率的工业排放数据库和改进区域模型表现奠定了基础。

该研究由中国科学院大气物理研究所、清华大学、田纳西大学、中国国家环境监测总站和北京市生态环境监测中心合作完成，研究得到国家重点研发计划（2022YFC3700703）、国家自然科学基金项目（42307145）以及中国科学院战略试点技术特别基金（XDB0760401）资助和国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”的技术支持。

论文信息：Tao Wang , Jie Li , Joshua S. Fu , Wei Wang , Bing Liu , Bin Zhao , Yibo Zhang , Jinxiu Pan , Feng Sun , Xiu’e Shen , Zhe Wang , Xiao Tang , Yihua Mi , Zifa Wang , An integrated multiscale air quality modelling framework for industrial park pollution: linking local emis sions to regional transport, Journal of Environmental Sciences (2025), doi: https://doi.org/10.1016/j.jes.2025.12.020