模拟未来能源情景对空气质量的影响

《ACS ES&T Air》：Modeling the Air Quality Impacts of Future Energy Scenarios

研究提出一种结合人类地球系统模型（HESM）与化学传输模型（CTM）的排放缩放方法，简化资源密集型排放处理。情景模拟显示，电力与轻型车减排50-80%可显著改善空气质量，但生物燃料使用可能增加PM2.5，需额外管理。该方法高效评估多能源情景空气质量影响，保持化学细节精度。

　　

许多减少温室气体（GHG）排放的措施同时也能降低空气污染物。人类-地球系统模型可以估算能源系统中的这些排放变化，但将这些模型应用于化学传输模型（CTMs）来研究其对空气质量的影响需要大量的计算资源。通过一种排放比例调整方法，可以将人类-地球系统模型估算的州级排放数据与CTM关联起来，从而大大简化这一过程。假设美国在2022年之前继续执行现有的能源政策直至2050年，由于电力生产和轻型车辆的SO₂及NO_x排放量减少了50%–80%，空气质量将得到显著改善。在州级和国家级层面采取温室气体减排和车辆电气化措施后，空气质量会进一步提升。然而，由于木材供暖和生物能源使用量的增加导致PM_2.5浓度上升，这表明在使用生物燃料时可能需要额外的PM_2.5管理措施。这种方法有助于高效评估多种未来能源情景，同时不会影响空气质量模拟中的化学细节。