CHIMERE chemistry-transport model
चिमर एक रसायन-परिवहन मॉडल है। यह एक कंप्यूटर कोड है जो वायुमंडलीय प्रजातियों के परिवहन और रसायन विज्ञान का प्रतिनिधित्व करने वाले समीकरणों के एक समूह को एकजुट करता है जिससे विभिन्न पैमानों (शहरी से महाद्वीपीय) पर समय के एक कार्य के रूप में वायु द्रव्यमान और प्रदूषण प्लूम के विकास की मात्रा निर्धारित करना संभव हो जाता है। मौसम संबंधी निवेश और उत्सर्जन प्रवाह का उपयोग करते हुए, चाइमर वातावरण में प्रदूषकों की त्रि-आयामी सांद्रता की गणना करता है। उपयोग किए गए इनपुट डेटा, हल किए गए समीकरणों की संख्या और मॉडल में शामिल भौतिक-रसायन के कारण, CHIMERE को एक मेसोस्केल मॉडल माना जाता है, अर्थात। 1 से 100 किमी के क्षैतिज संकल्प और शहर से गोलार्ध तक के अध्ययन क्षेत्रों के लिए क्षोभमंडल (सतह से 20 एचपीए तक) का अनुकरण करना। सिम्युलेटेड प्रदूषक वायुमंडलीय प्रदूषक पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद गैसीय अणु या कण होते हैं और इन्हें अधिक माना जाता है। एक निश्चित एकाग्रता सीमा से परे, उनकी सामग्री वनस्पति या मानव स्वास्थ्य के लिए विषाक्त हो सकती है। ये सीमाएँ प्रत्येक प्रदूषक के लिए अलग-अलग होती हैं और सतह-स्तर के वातावरण पर घंटे-दर-घंटे निगरानी की जाती है। चाइमर लगभग सौ गैसीय और एरोसोल रासायनिक प्रजातियों का अनुकरण करता है, जिनमें दैनिक आधार पर निगरानी की जाने वाली प्रजातियां शामिल हैंः ओजोन ओ3, नाइट्रोजन ऑक्साइड एन. ओ. और एन. ओ. 2, कण पदार्थ पी. एम., कार्बन मोनोऑक्साइड सी. ओ. और सल्फर डाइऑक्साइड एस. ओ. 2। संभावित अनुप्रयोग इस संख्यात्मक मॉडल के कई अनुप्रयोग हो सकते हैंः पिछले प्रदूषण प्रकरणों का विश्लेषण करें, उपलब्ध मापों की तुलना मॉडल परिणामों से करकेः यह न केवल एक विशेष प्रकरण के यांत्रिकी को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति देता है, बल्कि मॉडल की कमजोरियों को उजागर करने और इसलिए भविष्य के विकास के लिए मार्ग का मार्गदर्शन करने की भी अनुमति देता है। परिदृश्य बनाएँः विशेष रूप से यथार्थवादी परिस्थितियों में पहली बार एक अवधि का अनुकरण करके, फिर उदाहरण के लिए उत्सर्जन को संशोधित करके अनुकरण को फिर से करके। इस उदाहरण के लिए, इस प्रकार के अभ्यास से उत्सर्जन में गिरावट से होने वाले लाभ की मात्रा निर्धारित करना संभव हो जाता है या इसके विपरीत, संभावित भविष्य में नुकसान का पहले से अनुमान लगाना संभव हो जाता है जहां उत्सर्जन बढ़ता रहता है। वायु गुणवत्ता पूर्वानुमान करनाः यह आम तौर पर दो से तीन दिन पहले और किसी दिए गए क्षेत्र में किया जाता है। इस उद्देश्य के लिए यूरोप में बड़ी संख्या में वायु गुणवत्ता निगरानी एजेंसियों द्वारा चाइमर मॉडल का उपयोग किया जाता है। फ्रांस में, यह विशेष रूप से पेरिस क्षेत्र में ए. आई. आर. पी. ए. आर. आई. एफ. और ग्रैंड एस्ट क्षेत्र में एटमो ग्रैंड एस्ट द्वारा प्रदूषण पूर्वानुमान (30 सितंबर 1996 को पारित "वायु गुणवत्ता और ऊर्जा के तर्कसंगत उपयोग" कानून के हिस्से के रूप में) के लिए दैनिक रूप से लागू किया जाने वाला मॉडल है। फ्रांस में राष्ट्रीय स्तर पर, चाइमर प्रीवायर वायु गुणवत्ता पूर्वानुमान मंच के लिए आई. एन. ई. आर. आई. एस. द्वारा लागू किया गया मॉडलिंग उपकरण है। मॉडल का आधार चाइमर मॉडल के लिए तीन मुख्य चरणों की आवश्यकता होती हैः एक अनुकरण के लिए आवश्यक एक डेटा तैयारी चरण (पूर्व-प्रसंस्करण), वायुमंडलीय सांद्रता की गणना के लिए स्वयं मॉडल और एक परिणाम शोषण चरण (प्रसंस्करण के बाद)। यह सिद्धांत इस प्रकार के सभी डिजिटल उपकरणों के लिए सही है (चित्र देखें)। चरण 1-पूर्व-प्रसंस्करणः पूर्व-प्रसंस्करण चरण में रसायन विज्ञान-परिवहन मॉडल को चलाने के लिए आवश्यक इनपुट जानकारी की तैयारी होती है (कई दिनों या हफ्तों की गणना कुछ सेकंड के समय चरण के साथ की जाती है): मौसम संबंधी क्षेत्र और उत्सर्जन (विभिन्न स्रोतों के)। इस चरण के दौरान अतिरिक्त निवेश भी तैयार किए जाते हैं, जो प्रारंभिक और सीमा स्थितियों (रासायनिक सांद्रता) और भूमि की सतह की जानकारी (मिट्टी और सतह के प्रकार, वनस्पति) का प्रतिनिधित्व करते हैं। चरण 2-चिमर मॉडल सभी इनपुट डेटा को पढ़ने के बाद, कठोर विभेदक समीकरणों की प्रणालियां, जिसमें मॉडल में शामिल सभी रासायनिक प्रतिक्रियाएं शामिल हैं (प्रजातियों के साथ वातावरण में कुछ माइक्रोसेकंड से लेकर कई दिनों तक जीवनकाल होता है) समय और स्थान के साथ एकीकृत होती हैं। उसी समय, परिवहन (प्रवाह और संवहन), अशांति, उत्सर्जन (स्रोत) और शुष्क और गीले जमाव (सिंक) को प्रवाह के रूप में उपचारित किया जाता है जो प्रत्येक रासायनिक प्रजाति के लिए प्रदूषक सांद्रता को बढ़ाएगा (स्रोतों के मामले में) या घटाएगा (सिंक के मामले में), कोशिका द्वारा कोशिका और मिनट दर मिनट। चरण 3-प्रसंस्करण के बादः प्रसंस्करण के बाद अनुकरण के परिणामों का विश्लेषण करने की अनुमति मिलती है। हजारों कोशिका बिंदुओं पर एकाग्रता क्षेत्र और घंटे दर घंटे अक्सर बहुत अधिक जानकारी का प्रतिनिधित्व करते हैं जिससे सीधे निष्कर्ष निकाला जा सकता है। इस चरण से अंकों की गणना करना संभव हो जाता है (सतह स्टेशनों के अनुकरण के परिणामों की तुलना करके, जिसके द्वारा हम टिप्पणियों के संबंध में अनुकरण की सटीकता की मात्रा निर्धारित करना चाहते हैं), कृत्रिम मानचित्र (उदाहरण के लिए एक दिन में अधिकतम ओजोन या कण, औसत दैनिक SO2 सांद्रता, आदि)। मॉडल द चाइमर मॉडल के साथ वर्तमान शोध निरंतर विकास के अधीन है और कोड का एक नया संस्करण उपयोगकर्ताओं के लिए वर्ष में लगभग एक बार उपलब्ध कराया जाता है। यदि गैसीय प्रजातियों के क्षेत्रीय प्रतिरूपण को इस बिंदु पर अपेक्षाकृत अच्छी तरह से दर्शाया गया है, तो एरोसोल के अनुकरण में अभी भी बड़ी अनिश्चितताएं हैं। एरोसोल की अलग-अलग उत्पत्ति (मानवजनित और शहरी, अग्नि दहन एरोसोल, या खनिज एरोसोल) और अलग-अलग जीवनकाल होते हैं, जो उन्हें सही ढंग से जटिल बनाते हैं। वर्तमान शोध स्वास्थ्य पर वायु गुणवत्ता के प्रभाव के इर्द-गिर्द घूम रहा है, जिसमें ऐसे मॉडल शामिल हैं जो विभिन्न प्रदूषकों के लिए आबादी के संपर्क की गणना कर सकते हैं, लेकिन निगरानी के लिए नई प्रजातियों (जैसे पराग, जो अत्यधिक एलर्जी हैं) पर विचार करने के लिए भी। मॉडल के नवीनतम संस्करण में तथाकथित "ऑनलाइन" प्रभाव शामिल हैं। हाल तक, इस प्रकार का मॉडल हमेशा "ऑफ-लाइन" मोड में था; अर्थात। मौसम विज्ञान की पूर्व गणना की गई थी और फिर प्रदूषकों के रसायन विज्ञान और परिवहन की गणना करने के लिए उपयोग किया गया था। नवीनतम वी2020 संस्करण में, मौसम विज्ञान और वायुमंडलीय रसायन विज्ञान के बीच प्रतिक्रिया को लागू किया गया है, जिससे एरोसोल (प्रत्यक्ष प्रभाव) और बादल निर्माण (अप्रत्यक्ष प्रभाव) के विकिरण प्रभाव की गणना अधिक वास्तविक रूप से करना संभव हो गया है। मॉडल का विकास और वितरण मॉडल को P.S.Laplace CNRS संस्थान (IPSL) और INERIS के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया है। कोड जी. एन. यू. जी. पी. एल. मुक्त सॉफ्टवेयर लाइसेंस के तहत विकसित किया गया है और एक वेबसाइट, http://www.lmd.polytechnique.fr/chimere पर उपलब्ध है। फ्रांस में वायु प्रदूषण कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान