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Quantitative understanding of a random error that is associated with Lagrangian particle dispersion modeling is a prerequisite for backward-in-time mode simulations. This study aims to quantify the random error of the WRF-FLEXPART model and suggest an optimum number of the Lagrangian particles for backward-in-time simulations over the Seoul metropolitan area. A series of backward-in-time simulations of the WRF-FLEXPART model has conducted at two receptor points by changing the number of Lagrangian particles and the relative error, as a quantitative indicator of random error, is analyzed to determine the optimum number of the release particles. The results show that in the Seoul metropolitan area a 1-day Lagrangian transport contributes 80~90% in residence time and ~100% in atmospheric enhancement of carbon monoxide. The relative errors in both the residence time and the atmospheric concentration enhancement are larger when the particles release in the daytime than in the nighttime, and in the inland area than in the coastal area. The sensitivity simulations reveal that the relative errors decrease with increasing the number of Lagrangian particles. The use of small number of Lagrangian particles caused significant random errors, which is attributed to the random number sampling process. For the particle number of 6000, the relative error in the atmospheric concentration enhancement is estimated as -6% ± 10% with reduction of computational time to 21% ± 7% on average. This study emphasizes the importance of quantitative analyses of the random errors in interpreting backward-in-time simulations of the WRF-FLEXPART model and in determining the number of Lagrangian particles as well.
목차
Abstract
1. 서론
2. 연구 방법
3. 결과
4. 요약 및 결론
REFERENCES
참고문헌 (36)
참고문헌 신청
J. Brioude / 2011 / Top-down estimate of anthropogenic emission inventories and their interannual variability in Houston using a mesoscale inverse modeling technique / Journal of Geophysical Research 116(D20)
J. Brioude / 2012 / Numerical uncertainty at mesoscale in a Lagrangian model in complex terrain / Geoscientific Model Development 5(5):1127~1136
J. Brioude / 2013 / Top-down estimate of surface flux in the Los Angeles Basin using a mesoscale inverse modeling technique: assessing anthropogenic emissions of CO, NOx and CO2 and their impacts / Atmospheric Chemistry and Physics 13(7):3661~3677
J. Brioude / 2013 / The Lagrangian particle dispersion model FLEXPART-WRF version 3.1 / Geoscientific Model Development 6(6):1889~1904
Carmichael, G. R. / 2002 / The MICS-Asia study: model intercomparison of long-range transport and sulfur deposition in East Asia / Atmos. Environ 36:175~199
J. Brioude / 2012 / Numerical uncertainty at mesoscale in a Lagrangian model in complex terrain / Geoscientific Model Development 5(5):1127~1136
J. Brioude / 2013 / Top-down estimate of surface flux in the Los Angeles Basin using a mesoscale inverse modeling technique: assessing anthropogenic emissions of CO, NOx and CO2 and their impacts / Atmospheric Chemistry and Physics 13(7):3661~3677
J. Brioude / 2013 / The Lagrangian particle dispersion model FLEXPART-WRF version 3.1 / Geoscientific Model Development 6(6):1889~1904
Carmichael, G. R. / 2002 / The MICS-Asia study: model intercomparison of long-range transport and sulfur deposition in East Asia / Atmos. Environ 36:175~199
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