结合有限体积正向求解器与贝叶斯反演方法的机载污染物源估计

我们提出了一种数值算法，用于求解具有高架点源和地面沉降的大气扩散问题。该问题由带有 delta 分布源项以及随高度变化的平流速度和扩散系数的 3D 平流-扩散方程建模。我们使用分裂方法构建了一个有限体积格式，其中 Clawpack 软件包用作平流求解器，并对扩散项提出了隐式时间离散化。然后将该算法应用于涉及使用实际风场测量的锌冶炼厂机载颗粒物排放的实际工业场景。我们还探讨了各种实际考量，例如选择适当的方法来对含噪声风场数据进行正则化，以及量化模型对参数不确定性的敏感性。随后，我们在贝叶斯框架内使用该算法来估计工业场地上多个源的锌排放速率。我们在贝叶斯框架内将我们的有限体积求解器与高斯烟羽求解器进行了比较，并证明有限体积求解器能在估计的排放速率上产生更窄的不确定性界限。