Средства обработки данных для определения концентраций парникового газа диоксида углерода в приземном слое атмосферного воздуха

Аннотация

Аннотация. Предложен нейросетевой способ расчёта концентраций диоксида углерода с апробацией на территории г. Казани на основе данных двух автоматизированных постов наблюдений за загрязнением атмосферы, где проводится измерение концентрации данного парникового газа. Использовано сочетание регламентированных и инновационных интеллектуальных расчётных технологий с построением гибридной нейросетевой модели. В основе способа лежит учёт трансформации оксидов углерода в диоксиды углерода в атмосферном воздухе. Первым уровнем модели является расчёт концентрации оксида углерода по известным параметрам источников выбросов данного газа с использованием нормативной методики расчёта рассеивания. Вторым уровнем модели является нейронная сеть, которая корректирует рассчитанную на первом шаге концентрацию в зависимости от метеорологических параметров для увеличения точности расчёта. Третьим уровнем модели является нейронная сеть, позволяющая по полученной на предыдущем шаге концентрации оксида углерода, а также измеренным концентрациям оксидов азота и рассчитанным по их значениям величинам коэффициентов химической трансформации и измеренным концентрациям атмосферного озона производить расчёт концентрации углекислого газа. В итоге гибридная нейросетевая модель показала точность расчётов более 83 % и может быть использована для расчёта концентраций диоксида углерода для других промышленно развитых городов после соответствующего обучения.

Ключевые слова: выбросы в атмосферу; нейронная сеть; расчёт рассеивания; парниковый газ; диоксид углерода; коэффициент трансформации