空气质量动态优化控制的数值研究

摘要

本文先简要介绍了空气质量动态控制的内涵和优化控制算法,然后以济南市为例展开数值试验研究.数值试验中采用"城市空气污染数值预报模式系统"(该模式系统由中国科学院大气物理研究所研制,并已经用作业务预报)和实际的地形地貌资料以产生预报和控制所需的气象场,污染物浓度计算采用三维地形追随坐标下平流扩散模式和实际的污染源资料.构造出平流扩散模式的伴随模式,应用伴随方法计算目标函数关于控制变量(即各个污染源削减率)的梯度,利用梯度信息进行优化控制.针对2002年1月19日SO<,2>污染进行了数值试验,试验结果验证了优化控制理论的正确性和优化算法的有效性,定时定点对大气中污染物浓度进行动态控制,在保持空气质量的同时,优化污染源削减率的分配,使得控制的经济代价最小化.