目前，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警一直是困擾許多地方的難題，尤其是對(duì)重度污染天氣的預(yù)報(bào)，更是難上加難。  

遼寧省大連市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心與中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、中科宇圖科技股份有限公司合作開發(fā)的大連市空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，目前可以實(shí)現(xiàn)未來(lái)3天空氣質(zhì)量精細(xì)化預(yù)報(bào)和5天~7天趨勢(shì)預(yù)報(bào)，針對(duì)重污染天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警也頗有心得。  

“這套系統(tǒng)不僅在空氣預(yù)報(bào)預(yù)警方面取得了突破，還可以對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)先防范，為環(huán)境管理提供決策支持。”大連市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心副主任、高級(jí)工程師包艷英告訴記者，驗(yàn)收專家表示，大連市空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)無(wú)論建設(shè)規(guī)模，還是技術(shù)水準(zhǔn)，都在全國(guó)處于較高水平。  

亮點(diǎn)1  

多模式預(yù)報(bào)模型是核心  

走進(jìn)大連市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)會(huì)商室，屏幕上的地圖被各種色塊覆蓋，包艷英告訴記者，這是數(shù)值預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)結(jié)果，不同的顏色表明不同地區(qū)的空氣質(zhì)量狀況。  

據(jù)了解，與其他采用一到兩種數(shù)值預(yù)報(bào)模型不同，為實(shí)現(xiàn)精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)集合了4種（CAMx、CMAQ、NAQPMS、WRF-CHEM）國(guó)際先進(jìn)的數(shù)值預(yù)報(bào)模型。  

“數(shù)值預(yù)報(bào)是空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)的主要方式，可以計(jì)算出未來(lái)一定時(shí)段空氣中的污染物濃度。”包艷英表示。  

以數(shù)值預(yù)報(bào)為主，大連空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)還同時(shí)采用統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)和潛勢(shì)預(yù)報(bào)等模型。包艷英告訴記者，這兩種模型主要發(fā)揮輔助作用，對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行參考和糾偏。  

統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)主要通過(guò)搜集近5年的歷史監(jiān)測(cè)結(jié)果和氣象數(shù)據(jù)，生成統(tǒng)計(jì)模型，根據(jù)當(dāng)前的氣象條件和空氣質(zhì)量條件，對(duì)未來(lái)的空氣質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。潛勢(shì)預(yù)報(bào)主要是結(jié)合氣象因素進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)。比如氣象條件是否靜穩(wěn)、是否有逆溫等。  

“預(yù)報(bào)模型是空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的核心，預(yù)報(bào)結(jié)果都是由這些模型智能計(jì)算出來(lái)的。”包艷英介紹說(shuō)。  

亮點(diǎn)2  

數(shù)據(jù)集成是基礎(chǔ)  

預(yù)報(bào)模式固然重要，但如果沒(méi)有完善的數(shù)據(jù)源，預(yù)報(bào)模型也是“空有一身功夫，而無(wú)用武之地”。  

為了提升預(yù)報(bào)預(yù)警的準(zhǔn)確度，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)在以往氣象條件數(shù)據(jù)和空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，整合了本地排放清單數(shù)據(jù)、超級(jí)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、企業(yè)在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等。  

據(jù)了解，為了使本地排放清單數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，大連市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心將全市污染來(lái)源做了詳細(xì)分類統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)更新、修正，建立了污染源覆蓋面廣、污染物種類齊、時(shí)空分辨率高的本地化排放清單。  

目前，污染源清單基本覆蓋了影響空氣質(zhì)量的主要污染源，包括鍋爐、工業(yè)窯爐等點(diǎn)源，道路、裸地、礦山、居民燃煤散燒源等面源，流動(dòng)源不僅包括機(jī)動(dòng)車，還首次納入了飛機(jī)和船舶，開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)飛機(jī)排放清單編制的先河。  

此外，清單還囊括了SO2、NOx、PM2.5、PM10、VOCs、NH3等影響空氣質(zhì)量的相關(guān)污染物。  

在系統(tǒng)中，污染源清單是定期更新的，并且以地圖形式展示，工作人員可以直觀了解到污染物濃度的變化情況、各類源排放的區(qū)域分布。  

“將建立的高時(shí)空分辨率本地化大氣污染物排放清單，引入空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)模式中，使數(shù)值預(yù)報(bào)模式的預(yù)報(bào)結(jié)果更加符合大連本地的情形，這有利于提高空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)模式的準(zhǔn)確性。”包艷英表示。  

數(shù)據(jù)集成工作并不輕松，為暢通環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家氣象局、中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站以及大連環(huán)保局內(nèi)部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和共享，大連市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心下了一番苦功。首先協(xié)調(diào)內(nèi)部使用的系統(tǒng)開放接口，供預(yù)報(bào)預(yù)警平臺(tái)調(diào)用數(shù)據(jù)，其次主動(dòng)編寫程序，每日可從各大機(jī)構(gòu)網(wǎng)站自動(dòng)下載數(shù)據(jù)入庫(kù)。  

“這些數(shù)據(jù)集成到預(yù)報(bào)預(yù)警信息平臺(tái)后，我們只需要通過(guò)一個(gè)平臺(tái)，即可獲取到所有工作所需的數(shù)據(jù)，不需要像以前那樣頻繁地在各大網(wǎng)站和內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行切換、查詢、下載等繁瑣的操作，大大地提高了工作效率。”大連環(huán)境監(jiān)測(cè)中心預(yù)報(bào)員張明明說(shuō)。  

亮點(diǎn)3  

預(yù)報(bào)員是“把關(guān)人”  

預(yù)報(bào)模型計(jì)算出的結(jié)果是否可以直接作為最終的預(yù)報(bào)結(jié)果呢？  

其實(shí)，數(shù)值預(yù)報(bào)4種模型就會(huì)有4種預(yù)報(bào)結(jié)果，雖然趨勢(shì)上呈現(xiàn)相似性，但具體的數(shù)值會(huì)有差異，如何進(jìn)行甄別和訂正，這就需要依靠預(yù)報(bào)員這個(gè)“把關(guān)人”。  

預(yù)報(bào)員需要在預(yù)報(bào)工作中能深入了解各模式的特點(diǎn)，對(duì)各模式預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性進(jìn)行研究與評(píng)估，挖掘  

各模式所適用的情景，進(jìn)而準(zhǔn)確判斷不同情境下各種模式的參考權(quán)重，確保預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。  

特別是當(dāng)重污染天氣或者污染天氣持續(xù)時(shí)，也會(huì)通過(guò)加強(qiáng)會(huì)商，與大連市氣象臺(tái)和省級(jí)預(yù)報(bào)部門開展聯(lián)合會(huì)商，對(duì)重污染天氣過(guò)程進(jìn)行研判。  

此外，為提升預(yù)報(bào)員的預(yù)報(bào)水平，系統(tǒng)還內(nèi)置預(yù)報(bào)誤差分析功能，主要是針對(duì)預(yù)報(bào)模式或預(yù)報(bào)員的預(yù)報(bào)結(jié)果，與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，可為預(yù)報(bào)模式本地化調(diào)整提供參考依據(jù)，還可供業(yè)務(wù)部門作為經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。  

經(jīng)過(guò)人工訂正后的預(yù)報(bào)結(jié)果與大連市環(huán)保局的信息發(fā)布系統(tǒng)對(duì)接，可以自動(dòng)對(duì)外發(fā)布。  

亮點(diǎn)4  

擴(kuò)大預(yù)報(bào)預(yù)警區(qū)域是方向  

系統(tǒng)除了可以實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警外，還可以模擬污染物減排，為空氣質(zhì)量改善提供決策依據(jù)。  

據(jù)介紹，系統(tǒng)預(yù)設(shè)了6種污染減排控制措施方案，對(duì)減排效果進(jìn)行評(píng)估，涉及機(jī)動(dòng)車移動(dòng)源、工業(yè)源、居民面源和揚(yáng)塵源，可以分別比較減排控制措施情景下和未減排情景下的SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO和O3濃度，更直觀地得出減排效果。  

此外，系統(tǒng)還可以對(duì)大連空氣污染的污染源進(jìn)行分析，不僅可以計(jì)算出不同行業(yè)對(duì)不同污染物濃度的貢獻(xiàn)率，還可以分析周邊地區(qū)對(duì)大連市污染物濃度的貢獻(xiàn)情況。這些數(shù)據(jù)將可以直接用于指定減排措施方案，有助于空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)和污染案例分析。  

系統(tǒng)的溯源功能對(duì)重污染天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警和應(yīng)急工作的作用尤其顯著。利用這一功能，系統(tǒng)可定量追蹤大氣污染來(lái)源，識(shí)別出各地區(qū)、行業(yè)、重點(diǎn)源對(duì)于大連市空氣污染的貢獻(xiàn)情況，定量評(píng)估控制措施效果，獲知不同減排方案下污染物濃度的變化情況，“這對(duì)重污染條件下應(yīng)急措施的制定發(fā)揮了極大支撐作用。”包艷英表示。  

“目前，系統(tǒng)預(yù)報(bào)預(yù)警范圍為大連市區(qū)，未來(lái)將擴(kuò)大精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警的區(qū)域，覆蓋更廣闊的區(qū)域，惠及更多的公眾。”包艷英表示。

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