河北建成空氣質量預報預警平臺
未來幾天是晴是雨，很多人都會提前看看天氣預報。現(xiàn)在，空氣質量也可以預報了。經過一個月的試運行，自7月1日起，河北省空氣質量多模式集合預報預警平臺正式對公眾發(fā)布信息，實現(xiàn)了全省6項主要污染物未來72小時空氣質量預報和未來7天的空氣質量趨勢預測。
“河北省空氣質量多模式集合預報預警平臺總投資5082萬元，是目前國內省級最先進的。”河北省環(huán)境應急與重污染天氣預警中心主任王曉利介紹說，“平臺由每秒鐘百萬億次計算速度的高性能計算集群，測風、測溫激光雷達以及3D激光雷達共同組成的灰霾雷達觀測網，以及重污染應急管理評估和視頻會商系統(tǒng)等組成，可以說是一個‘超級專家’，它將為河北精準治霾提供更為科學的數(shù)據(jù)支撐。”
■可預報未來72小時空氣質量，目前準確率可達70%
“7月5日石家莊市AQI為60～90，空氣質量為良。7月6日為70～100，空氣質量為良。7月7日為80～110，空氣質量為良到輕度污染。以上3天主要污染物均為PM2.5。”
這是記者7月4日在河北省環(huán)保廳官網上點擊“河北空氣質量預報”系統(tǒng)，查詢到的未來3天石家莊市空氣質量預報結果。
“不僅僅是未來幾天的空氣質量情況，預報預警能精確到每個小時。你看這個曲線圖就是石家莊市未來72小時每一小時濃度的預報結果，繪成一條直觀的曲線，大家可以根據(jù)預報結果合理安排自己的出行時間。”打開電腦上的發(fā)布系統(tǒng)，河北省環(huán)境應急與重污染天氣預警中心工程師張良向記者介紹說，“舉個簡單的例子，比如說您計劃明天上午去跑步，可空氣質量預報信息發(fā)布系統(tǒng)卻顯示，明天上午7點～10點，AQI指數(shù)比較高，而下午5點以后的污染濃度比較低，這樣您就可以根據(jù)預報情況調整跑步計劃。”
空氣質量預報準不準？對此，張良解釋說：“一般天氣預報的準確率在80%左右，而空氣質量預報要結合氣象因素，目前能達到的準確率大概在70%，AQI值誤差在15上下，可能有時候會差一個等級，但肯定不會跨過兩個等級。隨著系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行，數(shù)據(jù)采集量增大，準確率還會有所提高。”
據(jù)了解，目前，河北發(fā)布的是11個設區(qū)市和兩個省直管市未來3天的空氣質量預報情況，隨著更密集的網格化監(jiān)測點的布設，未來河北對空氣質量的預報還會精細到縣甚至街區(qū)。公眾可通過登錄河北省環(huán)保廳網站查詢預報情況，也可以下載手機APP“河北省AQI在線”隨時查看。
■經過8小時運算，人工訂正后發(fā)布預報預警信息
在河北省環(huán)境監(jiān)測中心站一座新建的二層建筑里，一套高性能計算機集群正在飛快運轉。一間60多平方米的房子，幾乎被它占去了全部空間。王曉利介紹說：“它的計算速度為每秒鐘百萬億次，是河北省運算速率最快的、僅次于國家級的計算機集群。”
如果說高性能計算機集群是河北空氣質量預報預警系統(tǒng)的“超級大腦”的話，那么布控在二樓的灰霾雷達觀測網以及排放清單處理系統(tǒng)等則成了“手”和“眼”，他們承擔著給“超級大腦”搜集信息、匯總數(shù)據(jù)的功能。
“你看，這個是測風雷達，這邊是測溫雷達，還有這個3D激光雷達，這些設備再加上我們在省界布設的測塵小雷達，初步組成了河北的灰霾雷達觀測網。這些雷達可以通過激光打到高空150米～5千米的范圍，不但能觀測高層的PM10、PM2.5等污染物，還能通過監(jiān)測城市上空的逆溫層，預判污染物未來的累積情況。”王曉利介紹說，“我們過去測的塵都是地面的，但是并不知道高空的情況，F(xiàn)在有了這些雷達，結合溫度和風就能觀測到高層灰霾的流動和傳輸情況了。”
“除了看得見的硬件設施之外，我們的平臺還有著先進的軟件系統(tǒng)，比如我們建成了由4個數(shù)值模式和兩個統(tǒng)計模式組成的空氣質量多模式集合預報系統(tǒng)。”張良介紹說，“有了硬件對實時數(shù)據(jù)采集計算，軟件系統(tǒng)再結合源清單及氣象數(shù)據(jù)，利用最新的信息技術及空氣質量預報模式，就可實現(xiàn)對未來空氣質量的預報預警了。一般來說，我們的工作人員每天零點下載數(shù)據(jù)，通過模型運算，早晨8點左右就有初步結果。這個結果還需要根據(jù)各地的監(jiān)測信息和歷史數(shù)據(jù)進行訂正，最后再對外發(fā)布。”
■系統(tǒng)自帶源解析功能，可提前對重污染應急管理進行評估，選出最優(yōu)應急方案
過去應急是重污染天氣出現(xiàn)了才緊急啟動預案，這時污染已經累積到了一定程度，一方面削減污染高峰效果不明顯，另一方面也讓停限產企業(yè)措手不及。此外，往往是一個應急預案從年初執(zhí)行到年尾，針對性不強。
“現(xiàn)在，這些弊端有了解決辦法。首先，我們可以通過預報預警系統(tǒng)知曉未來3天的空氣質量，遇到重污染天氣時，就有充足的時間做應對了，也可以盡早通知相關停限產企業(yè)做好準備。”王曉利說，“其次，也是最為重要的，這套系統(tǒng)自帶源解析功能，可查看污染物的污染軌跡，它可以對重污染應急管理進行評估，這個評估功能在全國是第一次使用。以后，河北省就能根據(jù)每次重污染天氣的不同，有針對性地采取不同的應急措施，這也是我們重污染天氣空氣質量管理的落腳點。”
“在重污染預警發(fā)生后，這套系統(tǒng)可根據(jù)來源追因分析結果，通過多種情景模擬篩選出最佳應急方案。舉個簡單例子，如果我們通過預判A方案減排的效果不能達到理想結果，我們就要對減排措施進一步調整、優(yōu)化，形成減排力度更大的B方案來執(zhí)行。而在達到同等減排效果的方案中，我們又可以選擇社會成本最小的方案來執(zhí)行。此外，還可以通過預報的主要污染物來選擇應急減排的停限產行業(yè)企業(yè)等，實現(xiàn)精準治霾。”王曉利介紹說，“這也意味著，今后河北在重污染天氣應對上，將更有針對性和更科學，不像過去，一個方案從年初執(zhí)行到年尾，每次都一樣。”
據(jù)了解，河北省空氣質量預報預警平臺預測的結果會推送給省內各市，京津也共享信息。有了這套系統(tǒng)，可以評判區(qū)域污染物的跨界輸送及不同地區(qū)和城市對污染的貢獻，將為預警決策、科學治理空氣質量以及開展區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控提供支撐。
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