強化污染信息數據合作交流 空氣質量預能報更精確
時間:2016-01-07   來源:   作者:

空氣質量預報能不能更精確?

2015年12月中旬的一天早上七時起,上海市空氣中的PM2.5濃度開始飆升,到當日12時達到178.6微克/立方米,從當日11時至14時的3個小時內,上海的實時空氣質量指數始終高于200,處于重度污染狀態。然而,上海市環境監測中心、市中心氣象臺前一天發布的預報卻稱,當天下午上海的空氣質量指數在35~55之間,空氣質量為優良水平。

算上2015年11月底的一次,上海空氣質量預報在一個月內已出現至少兩次不夠準確的情況。要準確預報一次突如其來的空氣重污染過程,特別是污染物濃度的極限,仍存在一定難度,目前依然缺乏高精度預報的有效辦法。


以分時段的空氣質量預報為主

目前技術手段仍不能做到對未來每一天的實時空氣質量進行預報

對于重污染天空氣質量測準難的問題,上海市環境監測中心首席預報員王茜坦言,目前的技術手段仍不能做到對未來每一天的實時空氣質量進行預報,所以仍以分時段的空氣質量預報為主。即使這樣,也難以保證每次預報一定精準,萬無一失。

她進一步解釋道:“每天預報的次日空氣質量指數,其實是兩個分段指數,上午這段是指6時~12時,下午這段是指12時~20時,兩個分段指數一般取的是各自對應時段內各個實時空氣質量指數的平均值。”因此,當天中午到下午的3個多小時內,雖然實時空氣質量指數始終高于200,但如果后來5個小時的實時空氣質量指數明顯低于200,甚至低于50,那么平均下來,下午這段時間的分段空氣質量指數仍有可能在100以下。

王茜稱,每次要出現重污染天氣,預報員都很難睡好覺,恨不得每隔1小時就起床看數據,研判污染走向。

上海市環境監測中心是上海空氣質量預報的主要牽頭機構。預報員除了靠學識和經驗,主要依靠的是一組高性能計算機。每晚,計算機會導入最新氣象數據和全國的污染排放情況,模擬出今后幾天的空氣質量——這有些像解方程。但這卻是一個非常復雜的方程,超級計算機必須連夜工作十幾個小時,才能在第二天鄰近中午時給出一個結果。

準確地說,預報會用到3種模型,最終擺在預報員面前的是3個答案,他們將據此作判斷。很多時候,3個答案大相徑庭,這就給預報員出了一個大難題,需要很好地破解。

雖然上海在國內率先開展了空氣質量預報試點,但迄今也才走了10年歷程,人才、數據、經驗的積累都略顯單薄。其實,何止是人,計算機也是如此——預報用到的國際主流模型,成熟度也較差,遠不及氣象預報。

在現有狀況下,中、美、日等國的空氣質量預報員交流時,大家公認,對于短時突發重污染,全世界都缺乏特別好的預報辦法。而隨著冬季到來,上海空氣污染進入高發期,各種氣象條件和污染物的生成和擴散情況又變得相當復雜,進一步加大了空氣預報的難度。王茜坦言,在努力做好預報的同時,也希望大家能理解空氣質量預報之難。


將在兩方面下功夫

提高預報技術水平,強化空氣污染信息數據合作交流

為提高預報質量,預報員除了努力,王茜說,還取決于幾個方面:天氣、數據、計算能力。上海冬季常見“短平快污染”,這有別于華北那種持續、穩定的污染狀態,2015年12月中旬的那天就是一例:早上6點,空氣質量指數(AQI)還是近乎于優的52;但受區域污染輸送影響,此后一路走高,到當日11點已突破200;但到晚上8點,又回落到40。如此快速的變化,3個計算機模型都沒算出來。

數據方面,長三角之外地區的污染排放,上海還拿不到足夠精細的數據。而且,由于經濟社會發展迅速,污染源不時變動,但大氣污染監測手段目前還主要局限于地面,缺乏三維立體組網的精密探空數據支撐,區域污染輸送的預測精度得不到保證。

此外,目前的計算機,做一遍預報模擬需要十幾個小時。如果計算速度上不去,反應速度、計算精度都會被拖累。

據了解,為了提高空氣質量預報的準度,上海將在兩方面下功夫:一方面,進一步提高預報的技術水平,建立更科學的監測模型。另一方面,強化長三角地區乃至全國在空氣污染信息數據等方面的合作交流。如此,才能徹底知道污染物的源頭究竟在哪里,更清晰地預報其動向。

據了解,10年前,上海還只能粗略預報全天空氣狀況的均值,現在卻已率先做到按上午、下午、夜間做分時預報,并通過短臨預報、污染提醒等機制,及時引導公眾防護突然污染。隨著軟硬件條件的改善,“十三五”期間,上海空氣質量預報的精度和提前量有望明顯提升。


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