多污染物模拟
在开源框架内估算臭氧、颗粒物、有毒物质和酸沉降，把大气科学与多处理器计算技术结合起来运行。
价格开源项目，官网未公开收费信息
平台—
归类其他 AI 工具
收录2026-10-12
复核2026-10-12
编辑评分
4.2 / 5
★★★★☆
CMAQ编辑总结
CMAQ 是美国环保署（U.S. EPA）主导的开源空气质量模拟项目，由 CMAS Center 负责支持与分发，当前最新版本为 CMAQ version 5.5。它把大气科学与多处理器计算技术整合在一个开源框架里，用于估算臭氧、颗粒物、有毒物质和酸沉降。最大优势是开源、可自由获取且持续迭代，5.5 版加入了 CRACMM v2 化学机制、MPAS-A 全球气象耦合等能力；短板是上手门槛高，需要自行编译、准备气象与排放数据，不适合零基础用户直接套用。
CMAQ是什么？
CMAQ 全称 Community Multiscale Air Quality Modeling System，是美国环保署（U.S. EPA）的一个活跃开源开发项目，由一套用于开展空气质量模型模拟的程序组成，目前由 CMAS Center 提供支持与分发。它面向的是空气质量研究者、环境监管机构与排放清单建模人员。
从官网可见，CMAQ 把大气科学与空气质量建模的现有知识，与多处理器计算技术结合在一个开源框架中，用来给出臭氧、颗粒物、有毒物质和酸沉降的快速、技术上可靠的估算。当前最新版本为 CMAQ version 5.5，配套提供发布说明、用户指南，以及 CMAQ-ISAM、CMAQ-DDM3D 和 WRF-CMAQ 的教程。
使用上，CMAQ 需要用户自行完成安装与配置，官网提供了简化的安装流程。研究与开发者可以下载源码、结合 WRF 气象模式或 MPAS-A 全球气象场运行模拟；机构用户则可通过 CMAS Help Desk、CMAS Forum 以及在线或线下培训课程获得支持。
CMAQ核心功能
CRACMM v2 机制
5.5 版引入 Community Regional Atmospheric Chemistry Multiphase Mechanism 版本 2，包含更新后的甲醛化学，影响臭氧与二次有机气溶胶生成。
全球模拟耦合
新增对预配置全球 CMAQ 模拟的支持，可与 Model for Prediction Across Scales:- Atmosphere（MPAS-A）的气象场耦合运行。
ISAM 源解析
Integrated Source Apportionment Method 能力扩展，可量化各源对总二次有机气溶胶（SOA）及单个物种的贡献，并更新了源归因估计。
DDM 灵敏度
Decoupled Direct Method 更新，改进了二阶臭氧灵敏度计算，用于评估排放或参数变化对臭氧的响应。
气象与沉降更新
MCIP 气象预处理器更新了细尺度 Lambert 投影网格（小于 4km）的网格原点定义；干沉降算法 M3DRY 与 STAGE 也做了修订。
shp2cmaq 工具
新增 Python 工具，把 GIS shapefile 转换为网格化 netCDF 掩膜文件，可用于 DESID 定义区域与区域族，并在 CMAQ-ISAM 中作为地理源区。
WRF-CMAQ 耦合
耦合版 WRF-CMAQv5.5 兼容 WRF 4.4 至 4.5.1；EPA 测试覆盖 CB6r5 与 CRACMMv1 化学机制及 M3DRY 干沉降方案。
培训与支持
提供 CMAQ 在线与线下培训课程，并有 CMAS Help Desk、CMAS Forum 及文档（含操作指南）为使用者答疑。
CMAQ值不值得用？
如果你的任务是评估臭氧、颗粒物、有毒物质或酸沉降的区域或全球分布，并且团队具备编译与数据准备能力，CMAQ version 5.5 是少数能从头到尾自己掌控的免费方案，5.5 的 CRACMM v2、MPAS-A 耦合与 ISAM 扩展都值得升级。它不适合想开箱即用的用户：模型需要自己安装、准备气象和排放数据，WRF-CMAQ 对 WRF 版本还有 4.4 到 4.5.1 的兼容限制，非官方组合的模型选项支持有限。评估前建议先读操作指南并确认硬件条件。
建议选它的情况
- 需要自主掌控空气质量模型源码与算法细节的科研团队
- 要做臭氧、二次有机气溶胶或源解析研究的机构
- 已有 WRF 4.4 至 4.5.1 气象模式、想耦合运行的用户
- 能投入时间学习文档并参加培训的建模人员
不建议选它的情况
- 希望零配置、网页里点几下就出结果的普通用户
- 没有气象与排放数据准备能力的个人
- 需要厂商提供一对一商业技术支持的项目
- 对 WRF 版本不在 4.4 至 4.5.1 范围内、且不愿调整环境的用户
CMAQ使用建议
入门先把路子走对
- 先读操作指南从官网 Documentation 入手，先通读 Operational Guidance Document，再动手安装，避免在环境配置上反复试错。
- 走简化安装流程5.5 版提供了简化的安装工作流，按发布说明里的步骤执行，比自己拼依赖更省时间。
- 对照 5.5 更新清单先看 EPA CMAQ Wiki 上的完整更新列表，确认自己的算例是否受化学机制与沉降算法改动影响。
- 遇到问题先搜论坛CMAS Help Desk 建议的顺序是先读文档、再搜 CMAS Forum、最后考虑参加培训，按这个顺序能更快得到答案。
进阶省时间也省钱
- 用 shp2cmaq 定区域把已有的 GIS shapefile 转成 netCDF 掩膜，用 DESID 定义区域与区域族，省去手工划网格的步骤。
- 用 ISAM 做源贡献分析5.5 的 ISAM 已能量化各源对总 SOA 和单个物种的贡献，做来源归因时不必再靠多次情景对比。
- 全球算例借力 MPAS-A需要全球尺度时，直接用预配置的全球 CMAQ 模拟与 MPAS-A 气象耦合，省去自建全球气象场的工作。
CMAQ适合谁用？
空气质量科研团队
推荐需要自主修改化学机制、源解析或灵敏度算法，开源代码和 ISAM、DDM 能力正好覆盖这类研究。
环境监管机构建模人员
推荐关注臭氧、颗粒物与酸沉降的区域模拟，可借助官方文档与培训课程建立标准算例。
已有 WRF 环境的用户
推荐若 WRF 版本在 4.4 至 4.5.1 之间，可直接用耦合版 WRF-CMAQv5.5 省去接口适配工作。
初次接触空气质量模型的学生
有条件上手门槛较高，需要先补气象与排放数据知识，建议结合在线培训课程循序渐进。
只想快速出图的分析师
不推荐模型需要自行编译并准备输入数据，没有开箱即用的图形界面，短期出结果不现实。
CMAQ优点和缺点
优点
- 开源项目，由 U.S. EPA 主导开发、CMAS Center 支持与分发
- 可模拟臭氧、颗粒物、有毒物质和酸沉降多类污染物
- 最新版本 5.5 加入 CRACMM v2 化学机制，更新甲醛化学
- 支持预配置全球模拟，与 MPAS-A 气象场耦合
- ISAM 扩展后能量化各源对总 SOA 与单个物种的贡献
- 新增 shp2cmaq 工具，可从 GIS shapefile 生成区域掩膜
- 5.5 提供了简化的安装工作流，降低部署难度
缺点
- 需要自行安装配置并准备气象与排放数据，上手门槛高
- WRF-CMAQv5.5 仅兼容 WRF 4.4 至 4.5.1，版本受限
- 非官方测试的模型选项支持有限，遇到问题不易解决
- 官网未公开可直接查看的操作界面，依赖命令行与文档
- CMAQ 在线培训要到 2026 年 10 月 27 日至 28 日才开班
CMAQ常见问题
CMAQ 是免费的吗？＋
CMAQ 是美国环保署的活跃开源开发项目，官网未公开任何收费档位或授权费用说明，软件可从官网的 DOWNLOAD 入口获取，配套文档与发布说明同样公开。
当前最新版本是什么，5.5 有哪些变化？＋
最新版本为 CMAQ version 5.5。它引入 CRACMM v2 化学机制（含影响臭氧与二次有机气溶胶的甲醛化学更新）、支持与 MPAS-A 气象耦合的预配置全球模拟、扩展 ISAM 的源解析能力，并更新了 DDM 二阶臭氧灵敏度、干沉降算法 M3DRY 与 STAGE、MEGAN 的 BDSNP 土壤 NO 处理，以及 MCIP 对小于 4km 细尺度 Lambert 网格的原点定义。
WRF-CMAQ 对 WRF 版本有要求吗？＋
有。耦合版 WRF-CMAQv5.5 兼容 WRF 4.4 到 4.5.1。EPA 的测试覆盖了 CB6r5 和 CRACMMv1 化学机制，以及 M3DRY 干沉降方案。其他模型选项也能与 WRF-CMAQ 一起使用，但遇到问题时用户支持有限。
CMAQ 有使用教程或培训吗？＋
官网提供 CMAQ-ISAM、CMAQ-DDM3D 和 WRF-CMAQ 的教程，以及用户指南和操作指南文档。培训方面，线下课程暂无排期，线上课程安排在 2026 年 10 月 27 日至 28 日，可在线注册。
运行中遇到问题去哪里求助？＋
CMAS Help Desk 建议按顺序处理：先查阅模型文档（CMAQ 对应 Operational Guidance Document），再搜索 CMAS Forum，最后考虑参加培训课程。CMAS 的支持人员每天查看论坛，会回答问题或建议下一步操作。
怎么把自定义地理区域加进模拟里？＋
5.5 版新增了 shp2cmaq 这个 Python 工具，可以把 GIS shapefile 转换成网格化的 netCDF 掩膜文件。生成的掩膜可用于 DESID 定义区域与区域族，也能在运行 CMAQ-ISAM 时作为地理源区使用。
CMAQ最新动态
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发布 CMAQ version 5.5
美国环保署研究与发展办公室与 CMAS Center 宣布发布 CMAQ version 5.5，新增 CRACMM v2 化学机制、MPAS-A 全球耦合支持、ISAM 与 DDM 更新，并提供简化安装流程。
