復(fù)雜地形對污染物擴(kuò)散影響的CALPUFF模型研究

史學(xué)峰，郭棟鵬，王 冉，李云鵬，姚仁太

(1.中國輻射防護(hù)研究院，太原 030006；2.太原科技大學(xué)，太原 030024；3.古縣經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會(huì)，山西 臨汾 041000)

大氣污染物不僅影響污染源周邊的局地環(huán)境，同時(shí)通過大氣水平輸送擴(kuò)散到幾千米甚至幾十千米的地方，從而影響整個(gè)區(qū)域范圍。大氣污染物擴(kuò)散是一個(gè)復(fù)雜的過程，通常隨時(shí)間和空間不斷變化。為了能夠快速估算大氣污染物對環(huán)境的影響，及時(shí)做好應(yīng)急響應(yīng)工作，現(xiàn)階段一般采用大氣擴(kuò)散模型來估算污染物在大氣環(huán)境中的擴(kuò)散過程。

大氣擴(kuò)散模型是應(yīng)用數(shù)學(xué)方法和氣象學(xué)理論來模擬大氣污染物的擴(kuò)散和反應(yīng)的物理化學(xué)過程，它可以確定污染物的空間分布并制定相應(yīng)的空氣質(zhì)量控制措施。常用的大氣擴(kuò)散模型有PLUM、ADMS、AERMOD以及CALPUFF等。PLUM模型應(yīng)用廣泛，適用于簡單地形下的大氣擴(kuò)散。ADMS和AERMOD應(yīng)用最新的大氣邊界層和大氣擴(kuò)散理論，能夠模擬簡單和復(fù)雜地形下的污染物擴(kuò)散。但是它們通常假設(shè)隨著時(shí)間和空間的變化，污染物穩(wěn)態(tài)傳播，而在復(fù)雜地形下，由于風(fēng)場的不均勻，這種假設(shè)是不充分的[1]。CALPUFF是美國環(huán)保部門(USEPA)推薦使用的導(dǎo)則模型，并被多個(gè)國家作為法規(guī)模型。它基于地形動(dòng)力學(xué)效應(yīng)、坡面流、地形阻塞效應(yīng)等，具有處理復(fù)雜三維風(fēng)場的能力，能夠模擬復(fù)雜地形下污染物的擴(kuò)散。

CALPUFF模型應(yīng)用非常廣泛，許多研究人員使用該模型模擬SO2、NOx、CO等大氣污染物的擴(kuò)散[2-5]，并分析污染物的空間分布以及污染源貢獻(xiàn)[6-7]，通過線性優(yōu)化模型估算城市大氣環(huán)境容量[8]，為制定減排措施提供科學(xué)依據(jù)。在模擬二次污染物時(shí)，CALPUFF可以模擬大氣中的物理化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)可以考慮污染物的干濕沉降。Melo等人[9]和Ranzato等人[10]運(yùn)用CALPUFF模型分別模擬了城市生活垃圾處理廠和豬廠的臭味擴(kuò)散，結(jié)果表明CALPUFF模型能夠合理地預(yù)測臭味滋擾。Pivato等人[11]運(yùn)用CALPUFF模型對研究區(qū)域內(nèi)的居民進(jìn)行了農(nóng)藥的吸入風(fēng)險(xiǎn)評估，結(jié)果表明CALPUFF模型能夠合理評估不同的殺蟲劑對人類的吸入風(fēng)險(xiǎn)。Ghannam等人[12]通過對比模擬值與現(xiàn)場監(jiān)測值，運(yùn)用FAC2、FB等統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)驗(yàn)證了CALPUFF模型模擬復(fù)雜地形下污染物長距離大氣擴(kuò)散的可靠性。

CALPUFF模型不僅在模擬復(fù)雜地形下長距離大氣擴(kuò)散方面具有一定的優(yōu)勢，也可以模擬短期復(fù)雜地形近地場下的污染物擴(kuò)散。Rood[13]通過對比CALPUFF模擬值與冬季驗(yàn)證追蹤研究數(shù)據(jù)集發(fā)現(xiàn)，CALPUFF模型可以準(zhǔn)確的模擬近地場煙羽擴(kuò)散范圍。Cui等人[14]驗(yàn)證了CALPUFF模型在短期排放復(fù)雜近地場情況下的可靠性，結(jié)果表明，CALPUFF模型可以模擬短期排放復(fù)雜近地場情況，但是模擬結(jié)果偏低，尤其是峰值。朱好等人[15]研究了CALPUFF模型在復(fù)雜地形條件下近地場應(yīng)用的適應(yīng)性，結(jié)果顯示，采用修正過的相似性理論方案的CALPUFF模型能較好的模擬研究區(qū)域復(fù)雜地形的近地場峰值濃度。

本文以湖南桃花江內(nèi)陸核電站廠址為研究對象，運(yùn)用中尺度天氣預(yù)報(bào)模式WRF與CALPUFF空氣質(zhì)量模型相結(jié)合，模擬了廠址現(xiàn)場示蹤試驗(yàn)期間不同類型的天氣條件下復(fù)雜地形對污染物擴(kuò)散的影響，并用現(xiàn)場示蹤試驗(yàn)結(jié)果對CALPUFF模擬結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證。

1 研究方法

1.1 廠址概況

桃花江內(nèi)陸核電站(28°33′00″～28°35′15″N，111°56′15″～111°59′45″E)位于湖南省益陽市桃花江縣，地處資水南側(cè)。廠址區(qū)地形南、東、西高，北低，四面環(huán)山，地形標(biāo)高在64～174 m之間，地形相對復(fù)雜。其廠址總體上處于江漢平原、洞庭湖湖區(qū)和湖南中部丘陵的過渡地帶，為冷空氣往南推進(jìn)的通道，氣溫升降劇烈。另一方面由于鄰近的湖區(qū)大面積水域存在，又使溫度的變化趨向緩慢，具有年內(nèi)變幅大而晝夜變化小的特點(diǎn)，天氣情況較為復(fù)雜。

1.2 現(xiàn)場示蹤試驗(yàn)

現(xiàn)場示蹤試驗(yàn)采用SF6作為示蹤劑。根據(jù)廠址地形以及本區(qū)冬季多刮偏東北風(fēng)的氣象特點(diǎn)，分別在示蹤劑釋放位置西南側(cè)沿山谷和東北側(cè)沿谷地展開多個(gè)采樣點(diǎn)，采集偏東北風(fēng)時(shí)和偏西南風(fēng)時(shí)的SF6樣品(示蹤劑釋放位置與采樣點(diǎn)位置如圖1所示)?，F(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)間為2008年12月20日—2009年1月3日，根據(jù)天氣和風(fēng)向風(fēng)速條件，選擇了其中幾天進(jìn)行試驗(yàn)，共完成現(xiàn)場試驗(yàn)27次，示蹤劑釋放高度分別為30 m(23次)、70 m(2次)以及10 m(2次)，每次釋放過程取四個(gè)樣品，每次采樣10分鐘，兩次采樣間隔約5分鐘。共布點(diǎn)116個(gè)，在釋放點(diǎn)西南側(cè)偏東北風(fēng)方向按等間距網(wǎng)格橫向進(jìn)行布點(diǎn)，在釋放點(diǎn)東北側(cè)偏西南風(fēng)按等間距網(wǎng)格縱向進(jìn)行布點(diǎn)，網(wǎng)格線間距均為200 m。表1給出了SF6示蹤試驗(yàn)各次的釋放參數(shù)。

表1 SF6示蹤試驗(yàn)各次的釋放參數(shù)

★為氣象鐵塔，釋放點(diǎn)分別位于氣象鐵塔10 m、30 m、70 m高度處。

1.3 數(shù)值模擬

本文應(yīng)用WRF/CALPUFF模型模擬桃花江內(nèi)陸核電廠址現(xiàn)場示蹤試驗(yàn)期間大氣污染物的擴(kuò)散規(guī)律。中尺度氣象模型WRF是美國國家大氣研究中心(NCAR)、美國太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)、美國國家海洋及大氣管理局(NOAA)等共同發(fā)展的新一代中尺度數(shù)值模式，用于許多研究領(lǐng)域，包括大氣研究、天氣預(yù)報(bào)、氣候變化和水文學(xué)[16]。該模式可以模擬三維風(fēng)場，輸出結(jié)果可為CALPUFF提供大氣流場。CALPUFF模型是一個(gè)多層、多源非穩(wěn)態(tài)高斯煙羽擴(kuò)散模型，可以用來模擬隨時(shí)間和空間變化的氣象場下污染物的傳輸、擴(kuò)散以及沉降。在計(jì)算煙羽抬升時(shí)，考慮煙羽浮力和動(dòng)力、垂直風(fēng)切變和大氣層結(jié)構(gòu)影響[17]。

本文中WRF模型模擬一個(gè)大范圍的三維氣象場作為CALMET的初始猜想場，模擬時(shí)間為2008年12月18日—2009年1月4日，WRF模型的初始情況和邊界情況來自美國國家環(huán)境預(yù)測中心(NCEP)提供的6小時(shí)間隔的最終分析(FNL)，空間分辨率為1°。共設(shè)計(jì)了兩重嵌套域，水平分辨率分別為1 800 m和600 m，WRF模型網(wǎng)格設(shè)置見表2。垂直方向采用sigma坐標(biāo)，共設(shè)置32層，最高層可達(dá)9 000 m。各層sigma坐標(biāo)設(shè)置分別為：1.000，0.999，0.998，0.996，0.995，0.993，0.992，0.991，0.989，0.985，0.978，0.965，0.945，0.924，0.904，0.848，0.775，0.733，0.675，0.604，0.538，0.478，0.423，0.327，0.285，0.246，0.180，0.141，0.091，0.061，0.020，0.000。WRF模型參數(shù)設(shè)置見表3。輸出氣象場水平和垂直的插值到CALMET建立的“初始猜想場”(圖2 D01)。本文利用CALMET的微氣象模塊的診斷風(fēng)場模式，通過斜坡流、地形修正等形成模擬區(qū)域的三維風(fēng)場(包括小時(shí)風(fēng)場和溫度場)。CALMET模擬中采用UTM(墨卡托)坐標(biāo)投影，模擬區(qū)域包含所有的布點(diǎn)(圖2 D02)，模擬區(qū)域網(wǎng)格數(shù)為50×50，水平網(wǎng)格間距為300 m。垂直方向設(shè)置10層，對應(yīng)高度分別為10 m，20 m，30 m，40 m，80 m，160 m，320 m，640 m，1 200 m，2 000 m。氣象數(shù)據(jù)采用WRF模型模擬氣象場數(shù)據(jù)。地形數(shù)據(jù)(http://src.com/calpuff/data/terrain.html)和土地利用數(shù)據(jù)(http://src.com/calpuff/data/land_use.html)來源于美國地質(zhì)勘探局，空間分辨率分別為90 m和30 m。CALPUFF利用CALMET產(chǎn)生的三維氣象場，采用高斯煙團(tuán)擴(kuò)散模式模擬污染物在大氣中的擴(kuò)散。本文使用puff樣本函數(shù)方法和Pasquill-Gifford(PG)曲線，模擬了氣象站鐵塔30 m高度處釋放的SF6的擴(kuò)散。由于試驗(yàn)布點(diǎn)較多，本文中選取其中的52個(gè)布點(diǎn)作為代表，其中西南側(cè)31個(gè)，分別為A1、P1、P2、Q0、Q1、Q2、R0、R1、R2、R3、R4、T0、T2、T3、T4、T5、U2、U3、U4、U5、V2、V3、V4、V5、V6、W2、W3、W4、W5、W6、W7，東北側(cè)21個(gè)，分別為C5、D1、D3、D5、D9、D11、E3、E5、E7、E9、F7、G7、H4、J1、J3、L1、L2、M1、M2、Z1、Z3。本文通過模擬SF6的擴(kuò)散濃度，并與現(xiàn)場示蹤試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，從而驗(yàn)證CALPUFF模型的可靠性。

表2 WRF模式網(wǎng)格設(shè)置

表3 WRF模式參數(shù)設(shè)置

圖2 模擬區(qū)域

2 結(jié)果分析與比較

采用擴(kuò)散因子描述氣載污染物的擴(kuò)散規(guī)律，擴(kuò)散因子定義為釋放每單位氣載污染物在下風(fēng)向某處的濃度，量綱為s·m-3。根據(jù)定義，示蹤試驗(yàn)給出的擴(kuò)散因子(C/Q)(i,j)(x,y,0)可由下式估算：

(1)

式中，(C/Q)(i,j)(x,y,0)表示第i次示蹤試驗(yàn)中相應(yīng)于第j次采樣某取樣位置(x,y,0)的擴(kuò)散因子,s·m-3；C(i,j)(x,y,0)表示第i次示蹤試驗(yàn)中第j次采樣某取樣點(diǎn)(x,y,0)的SF6測量濃度,mg·m-3；Qi表示第i次示蹤試驗(yàn)中SF6的釋放速率即源強(qiáng),mg·s-1。

2.1 地面軸線擴(kuò)散因子比較

圖3為SF6擴(kuò)散因子沿風(fēng)向軸線的地面軸線的變化趨勢，其中a為東北方向采樣點(diǎn)模擬值與現(xiàn)場試驗(yàn)測量值對比結(jié)果，b為西南方向采樣點(diǎn)模擬值與現(xiàn)場試驗(yàn)測量值對比結(jié)果。由圖3可以看出：總體上CALPUFF模擬的擴(kuò)散因子隨擴(kuò)散距離的變化趨勢與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果基本一致，SF6擴(kuò)散因子隨距離的變化呈現(xiàn)先增加后減小趨勢，且均在距離釋放點(diǎn)1.2 km時(shí)的采樣點(diǎn)擴(kuò)散因子值最大。東北側(cè)的采樣布點(diǎn)，模擬擴(kuò)散因子大于現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子，這可能由鐵塔東北側(cè)地形較為復(fù)雜導(dǎo)致的，但總體上模擬結(jié)果與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果變化趨勢相同。在距離釋放點(diǎn)1.2 km時(shí)的采樣點(diǎn)，擴(kuò)散因子達(dá)到最大值，模擬最大擴(kuò)散因子為7 s/m3，現(xiàn)場試驗(yàn)最大擴(kuò)散因子為1.54 s/m3。在距釋放點(diǎn)大于2.0 km時(shí)，模擬結(jié)果與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果基本趨于一致。對于西南側(cè)的采樣布點(diǎn)，模擬結(jié)果與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果變化規(guī)律總體相似，模擬擴(kuò)散因子略低于現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子。與東北側(cè)相同，西南側(cè)的采樣點(diǎn)在距釋放點(diǎn)1.2 km時(shí)擴(kuò)散因子達(dá)到最大值，現(xiàn)場試驗(yàn)最大擴(kuò)散因子為4.74 s/m3，模擬最大擴(kuò)散因子為3.59 s/m3。距釋放點(diǎn)1.6 km時(shí)擴(kuò)散因子最低，2 km時(shí)擴(kuò)散因子出現(xiàn)較高值可能是由于受地形的影響，SF6出現(xiàn)小范圍的聚集，從而使得擴(kuò)散因子值偏高。

圖3 擴(kuò)散因子變化趨勢

圖4分別為東北采樣布點(diǎn)和西南采樣布點(diǎn)的模擬平均擴(kuò)散因子與現(xiàn)場試驗(yàn)平均擴(kuò)散因子的比較。由圖4可知，東北方向現(xiàn)場試驗(yàn)平均擴(kuò)散因子普遍較低，模擬平均擴(kuò)散因子總體上高于現(xiàn)場試驗(yàn)平均擴(kuò)散因子，尤其是E3、E5、E7、G7、J1這幾個(gè)采樣點(diǎn)，模擬平均擴(kuò)散因子遠(yuǎn)高于現(xiàn)場試驗(yàn)平均擴(kuò)散因子，模擬的平均擴(kuò)散因子約為現(xiàn)場試驗(yàn)平均擴(kuò)散因子的6倍左右。對于西南采樣布點(diǎn)，模擬擴(kuò)散因子總體上略低于現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子。在A1、P1、Q0、Q1、Q2這幾個(gè)距離釋放點(diǎn)較近的采樣點(diǎn)，CALPUFF模擬的平均擴(kuò)散因子相對較低，其它的采樣點(diǎn)模擬的平均擴(kuò)散因子略低于現(xiàn)場試驗(yàn)的擴(kuò)散因子。與東北采樣點(diǎn)模擬結(jié)果相比，西南采樣點(diǎn)模擬結(jié)果較好，可能是由于鐵塔東北側(cè)地形較復(fù)雜，CALPUFF模型在計(jì)算復(fù)雜地形時(shí)高估了污染物的濃度?？傮w上，東北側(cè)的模擬結(jié)果與西南側(cè)模擬結(jié)果差異較大，東北側(cè)的模擬結(jié)果高估了平均擴(kuò)散因子的值，最大差異采樣點(diǎn)為J3，模擬的平均擴(kuò)散因子值為1.7×10-6s/m3，現(xiàn)場試驗(yàn)的平均擴(kuò)散因子值為0.8×10-7s/m3，最大差異倍數(shù)值為21倍，而西南側(cè)的模擬結(jié)果低估了平均擴(kuò)散因子的值，最大差異采樣點(diǎn)為V6，現(xiàn)場試驗(yàn)的平均擴(kuò)散因子值為1.8×10-6s/m3，模擬的平均擴(kuò)散因子值為0.7×10-7s/m3，最大差異倍數(shù)值為26倍。

圖4 各采樣點(diǎn)擴(kuò)散因子

2.2 煙羽擴(kuò)散軌跡

受復(fù)雜地形影響，風(fēng)速和風(fēng)向是影響污染物擴(kuò)散的重要因素，圖5分別給出了2008年12月份桃花江核電廠址氣象鐵塔觀測與數(shù)值模擬的風(fēng)速與風(fēng)向玫瑰圖。由圖5可以看出，12月份主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槠髂巷L(fēng)和偏東北風(fēng)，風(fēng)速較小，主要集中在1～2 m/s,且常出現(xiàn)靜風(fēng)情況(通常把風(fēng)速小于1 m/s的風(fēng)速劃為靜風(fēng))。

圖5 風(fēng)向玫瑰圖

在風(fēng)速較小的情況下，風(fēng)向非常不穩(wěn)定，污染物的輸送距離較短，擴(kuò)散能力較弱。模擬風(fēng)場與氣象鐵塔觀測風(fēng)場存在一定的差異，風(fēng)場的差異會(huì)直接影響煙羽擴(kuò)散的軌跡。此外，由于地形影響，造成局地風(fēng)速和風(fēng)向發(fā)生改變，然而CALMET很難反映出山區(qū)和河流的地形造成的實(shí)際復(fù)雜流動(dòng)，從而減少地形對擴(kuò)散的影響。圖6比較了模擬和現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果的擴(kuò)散中心軌跡。由圖6可知，CALPUFF模擬擴(kuò)散中心軌跡方向與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果基本一致。偏東北風(fēng)時(shí)，模擬中心軌跡近似直線，而現(xiàn)場試驗(yàn)軌跡具有一定的波動(dòng)。偏西南風(fēng)時(shí)，模擬中心軌跡與現(xiàn)場試驗(yàn)中心軌跡的形狀基本一致。模擬中心軌跡與實(shí)際中心軌跡之間存在較小的偏差是由于復(fù)雜的地形，模型可能無法反映細(xì)微的氣象場，造成了風(fēng)場的差異。由于采樣點(diǎn)分布的局限性，無法獲得SF6擴(kuò)散的距離，因此圖7分別給出了模擬的偏東北風(fēng)(a和b)和偏西南風(fēng)(c和d)時(shí)SF6擴(kuò)散因子的擴(kuò)散軌跡，本文中采用小時(shí)擴(kuò)散因子來描述SF6的擴(kuò)散軌跡。由圖7可以看出，當(dāng)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)時(shí)，SF6擴(kuò)散因子最大值達(dá)1.0×10-5s/m3以上，隨著與釋放點(diǎn)之間距離的增加，SF6擴(kuò)散因子呈現(xiàn)下降趨勢，擴(kuò)散距離達(dá)7.5 km以上。當(dāng)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)時(shí)，SF6擴(kuò)散因子最大值達(dá)6.16×10-5s/m3。受到地形的影響，風(fēng)向發(fā)生改變，污染物擴(kuò)散軌跡隨之改變，在小范圍內(nèi)產(chǎn)生渦流，阻礙了SF6的擴(kuò)散，擴(kuò)散距離達(dá)5.8 km以上。

圖6 模擬和現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果的擴(kuò)散中心軌跡比較

圖7 數(shù)值模擬 SF6擴(kuò)散軌跡

2.3 模型結(jié)果統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

為了驗(yàn)證模型的可靠性，許多研究者使用統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)來比較模型模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的吻合性[18-19]。這里使用Chang等人[20]提出的模型評價(jià)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來評估CALPUFF對桃花江內(nèi)陸核電站廠址現(xiàn)場示蹤試驗(yàn)的模型表現(xiàn)。主要的統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)包括：FAC2、FAC5、分?jǐn)?shù)偏差(FB)、歸一化標(biāo)準(zhǔn)均方差(NMSE)、幾何平均偏差(MG)。

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

表4為CALPUFF模擬擴(kuò)散因子與現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子比較的統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)。由表4可知，NMSE值為2.806，表明CALPUFF模型模擬的擴(kuò)散因子與現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子總體偏差較小。FAC2與FAC5的值分別為30.1%、57.7%，說明模擬擴(kuò)散因子與現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子之間吻合較好。本文得出的FAC2、FAC5的值與Cui等人[14]模擬復(fù)雜地形近地場下放射性核素?cái)U(kuò)散得出的值接近。FB的值為0.076，大于0，表明CALPUFF模擬結(jié)果偏低。MG的值為1.286，接近于1，表明模擬結(jié)果與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果較好吻合。本文中得出的FB、NMSE、MG值均在Chang等[20]給出的可接受范圍之內(nèi)。總體分析表明，雖然模擬擴(kuò)散因子與現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子之間存在一定的偏差，但是均滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)分析可接受范圍。對于復(fù)雜地形的近距離計(jì)算，結(jié)果還是比較滿意的。

表4 CALPUFF模擬與現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子比較統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)

圖8為模擬結(jié)果與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)學(xué)散點(diǎn)分析，可以看出散點(diǎn)近乎均勻的分布在模擬結(jié)果等于現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果線的兩側(cè)。FAC2和FAC5的值分別為30.1%和57.7%，表明模擬結(jié)果與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果較好吻合。

圖8 模型統(tǒng)計(jì)分析散點(diǎn)圖

3 結(jié)論

大氣擴(kuò)散模型是評估大氣污染物對環(huán)境影響的一個(gè)重要手段，它能夠快速確定污染物的擴(kuò)散范圍，及時(shí)做好應(yīng)急響應(yīng)工作，從而減少污染物對公眾的損害。

本文運(yùn)用WRF/CALPUFF模型模擬了湖南桃花江內(nèi)陸核電站廠址野外示蹤試驗(yàn)，采用擴(kuò)散因子來描述氣載污染物的擴(kuò)散規(guī)律。結(jié)果表明：SF6擴(kuò)散因子受地形影響較大。無論是東北方向采樣點(diǎn)還是西南方向采樣點(diǎn)，均在距離釋放點(diǎn)1.2 km時(shí)，擴(kuò)散因子值最大。運(yùn)用野外示蹤試驗(yàn)擴(kuò)散因子與CALPUFF模擬擴(kuò)散因子進(jìn)行比較可得：東北采樣布點(diǎn)模擬擴(kuò)散因子總體上高于現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子，對于西南采樣布點(diǎn)，模擬擴(kuò)散因子總體上低于現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子。由于地形影響，造成局地風(fēng)速和風(fēng)向發(fā)生改變。當(dāng)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)時(shí)，SF6擴(kuò)散因子最大值達(dá)1.0×10-5s/m3以上，隨著與釋放點(diǎn)之間距離的增加，SF6擴(kuò)散因子呈現(xiàn)下降趨勢。當(dāng)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)時(shí)，SF6擴(kuò)散因子最大值達(dá)6.16×10-5s/m3，受到地形的影響，風(fēng)向發(fā)生改變，污染物擴(kuò)散軌跡隨之改變，在小范圍內(nèi)產(chǎn)生渦流，阻礙了SF6的擴(kuò)散。

此外，通過計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)FAC2、FAC5、FB、NMSE、MG，表明CALPUFF模擬擴(kuò)散因子與現(xiàn)場試驗(yàn)擴(kuò)散因子之間較好的吻合，說明CALPUFF模型模擬近地場復(fù)雜地形條件下的污染物擴(kuò)散是可靠的。