為什么提高西北區(qū)域72小時級別空氣質(zhì)量預報準確率？
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】空氣質(zhì)量預測預報關系大氣污染防治工作的預判統(tǒng)籌和科學決策。
此前，生態(tài)環(huán)境部部長黃潤秋到設在陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站的西北區(qū)域空氣質(zhì)量預報中心，就西北地區(qū)空氣質(zhì)量預報工作及空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡建設情況進行了調(diào)研。
黃潤秋指出，要立足西北地區(qū)特別是汾渭平原地形地勢、氣候氣象特點，聚焦污染過程預測及應對，加強空氣質(zhì)量預測預報能力建設，重點提高72小時級別預報準確率。
那么，在著力提升空氣質(zhì)量預測預報水平方面，西北區(qū)域空氣質(zhì)量預報中心采取了哪些舉措？本報記者對此進行了采訪。
多重因素疊加 污染物易聚難散
大氣運動復雜多變，除了自身的隨機性，還受到地形地貌等因素的影響。在多重因素疊加下，要想提高空氣質(zhì)量預測預報能力，需要不斷研究當?shù)氐匦螝庀筇卣鳌?/p>
汾渭平原是汾河谷地、關中盆地及其周邊臺原階地的總稱，東北—西南走向，中部低、四周高，中部為河流沖積平原，四周被丘陵和山地環(huán)繞，是典型的盆地地形。同時，其處于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區(qū)，春季溫暖、干燥、多風，易出現(xiàn)沙塵天氣；夏季炎熱，臭氧生成潛勢較大；秋冬季多高濕、靜穩(wěn)等不利氣象條件，易發(fā)生重污染天氣。
陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站副站長曹磊告訴記者，這里的地形地勢和氣候氣象特點，為當?shù)卮髿馕廴痉乐喂ぷ鞯拈_展帶來了相應的影響。盆地地形具有封閉性，污染物呈季節(jié)性分布，易聚集、難擴散，導致污染物濃度明顯高于其他區(qū)域。
“我們的工作范圍包括陜西、甘肅、寧夏、新疆、青海、內(nèi)蒙古西部及山西共計7省70市。由于區(qū)域內(nèi)城市地形地勢、氣候氣象等方面存在明顯差異，本地單一的空氣質(zhì)量和氣象等數(shù)據(jù)，難以支撐區(qū)域空氣質(zhì)量預測預報工作高效開展，為有效減少域內(nèi)重污染天氣發(fā)生頻次，應加強區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控能力，建立數(shù)據(jù)共享體系，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)互聯(lián)和互通，實施差異化應急管控措施，提升區(qū)域重污染天氣應對能力。”曹磊表示。
重點提高72小時級別 精準預測高效防治
精準的空氣質(zhì)量預報可以為管理部門和相關企業(yè)爭取足夠時間依法實施重污染天氣應對措施，進一步降低應急措施對社會生產(chǎn)生活的影響。
“72小時級別空氣質(zhì)量預報可以為大氣管理部門有效制定和實施精準管控及相關企業(yè)落實減排等應對措施爭取足夠時間，從而有效削減重污染程度，對于大氣污染防治和保護公眾健康具有重要意義。”曹磊表示。
空氣質(zhì)量預測預報是為大氣污染防治工作服務的。為什么要設置72小時級別的空氣質(zhì)量預報呢？為什么不是24小時或36小時？
曹磊進一步解釋道，雖然24小時或36小時空氣質(zhì)量預報準確率較高，但對于支撐大氣污染防治作用不強。按照生態(tài)環(huán)境部重污染天氣應對機制要求，當預測到未來空氣質(zhì)量可能達到預警分級標準時，原則上提前48小時及以上發(fā)布預警信息；當預測發(fā)生前后兩次重污染天氣且間隔時間未達到36小時時，應按一次重污染天氣從高等級應對；當預測未來空氣質(zhì)量改善，且將持續(xù)36小時及以上時，應降低預警等級或解除應急響應，并提前發(fā)布信息。因此，24小時或36小時預報無法滿足應對重污染天氣工作的需要。
其次，曹磊表示，空氣質(zhì)量預報是在分析研判氣象條件的基礎上結合當?shù)匚廴驹辞闆r對未來空氣質(zhì)量做出的預測，時間越長，氣象預報的穩(wěn)定性就越差，從而影響空氣質(zhì)量預報的準確率。因此，受氣象預報穩(wěn)定性的制約，空氣質(zhì)量中長期預報準確率相對較低，對于大氣污染防治的支撐作用也不夠明顯，72小時氣象預報相對穩(wěn)定，空氣質(zhì)量預報的準確率也相對較高。只有努力提高72小時預報準確率，才能更好為大氣污染防治工作服務。
從制定管控措施、下發(fā)執(zhí)行，到相關企業(yè)落實減排應對，最后到影響空氣質(zhì)量改善需要一個相對較長的過程。
據(jù)曹磊介紹，由于不同高度的風速、風向、溫度和濕度等氣象條件的不確定性，工業(yè)排放、交通流量等污染排放源的變化，模型時空分辨率等因素對空氣質(zhì)量預測預報有直接影響，開展精準的72小時級別空氣質(zhì)量預報并非易事。
因此，要獲取高精度準實時氣象預報，提升預報準確率。通過雷達組網(wǎng)、衛(wèi)星、地基數(shù)據(jù)同化，提升沙塵預報效果。同時，進行逐小時滾動短臨空氣質(zhì)量預報，有效應對關中地區(qū)重污染過程。在支撐臭氧污染削峰降級工作中，還使用到了臭氧梯度提升模型。
“我們會把氣象、污染物排放和空氣質(zhì)量監(jiān)測等多源數(shù)據(jù)，收集到一起進行分析，利用空氣質(zhì)量模型進行數(shù)值模擬，預測未來72小時的精細化空氣質(zhì)量預報結果。之后，根據(jù)預報員的經(jīng)驗和對當?shù)貧庀髼l件及污染源的理解，結合最新會商研判結果，對模式輸出結果進行調(diào)整。最終的預報結果會通過新聞媒體、手機APP等多種渠道向社會公眾發(fā)布。”曹磊介紹道。
同時，曹磊告訴記者，還認真貫徹執(zhí)行了陜西省“75311”工作機制，即以省環(huán)境監(jiān)測中心站、省環(huán)境科學研究院為核心，省氣象臺參與，邀請省內(nèi)外專家，組建技術支撐團隊，實行7日精準預測預報、5日分析評估、提前3天管控調(diào)度、每1天全時段值守、1支督導檢查隊伍的閉環(huán)工作機制。
提前精準預警 及時有效管控
據(jù)曹磊介紹，在開展72小時預測預報工作，有效應對污染天氣方面取得了一些明顯成效。
2023年12月23日至30日，受高濕、靜穩(wěn)、逆溫等不利氣象條件影響，京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原、成渝、兩湖、天山北坡地區(qū)、長三角及蘇皖魯豫交界地區(qū)共出現(xiàn)223城次日均重度污染。在此大背景下，關中地區(qū)出現(xiàn)了秋冬季以來污染時間最長、程度最重的一次重污染過程。關中大部城市12月23日至30日均出現(xiàn)了2—4天重污染天氣，咸陽、楊凌、西安、渭南污染較重，重度污染天分別為4天、3天、3天、3天。
“在這次重污染過程中，預報部門提前72小時精準預報，及時上報重污染預警提示信息，給大氣管理部門爭取了有效應對時間。在24日至26日啟動橙色預警期間，關中各市（區(qū)）空氣質(zhì)量以輕至中度污染為主，僅咸陽出現(xiàn)1天（26日）重度污染；其中，25日咸陽、渭南、楊凌均規(guī)避了中度及以上污染的出現(xiàn)，銅川規(guī)避了25日輕度污染的出現(xiàn)。”曹磊告訴記者。
為進一步遏制空氣質(zhì)量轉(zhuǎn)差態(tài)勢，26日起，關中各市（區(qū)）升級為紅色預警，在26日至30日啟動紅色預警期間，寶雞、韓城各出現(xiàn)1天重度污染，銅川出現(xiàn)2天重度污染，西安、咸陽、渭南、楊凌各出現(xiàn)3天重度污染。31日，在西北冷空氣和區(qū)域高強度聯(lián)防聯(lián)控共同影響下，本次污染過程結束。
曹磊表示，通過“提前精準預警、及時有效管控”，本次污染過程達到了“實際削峰降速”的成效。24日至26日橙色預警期間，關中各市（區(qū)）預警啟動較為及時，共減少1天輕度污染和5天中至重度污染，管控成效明顯；26日至30日紅色預警期間，關中各市（區(qū)）預警升級后減排強度再度增大，寶雞、西安累積AQI均值低于預測中值，成功應對了本次區(qū)域性重污染過程。
聚焦污染應對 提高能力建設
為了更好地聚焦污染應對，西北區(qū)域空氣質(zhì)量預報中心將具體從以下幾方面開展工作：
在技術提升與模型優(yōu)化方面，學習國內(nèi)外的先進空氣質(zhì)量預測預報技術方法，并結合本地實情進行改良和應用。同時，利用先進的機器學習算法和人工智能技術，對模型持續(xù)進行訓練和優(yōu)化。
在數(shù)據(jù)整合與共享方面，打通區(qū)域內(nèi)不同來源數(shù)據(jù)的流通途徑，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)污染源清單、各類監(jiān)測和預報數(shù)據(jù)的共享、互通，提高區(qū)域預報技術和能力建設水平。
在完善“預報—管控”閉環(huán)體系方面，針對區(qū)域沙塵天氣、秋冬季PM2.5污染和夏季臭氧污染時段，做到“事前研判、事中跟蹤、事后評估”。
曹磊告訴記者，“事前研判”要求預報部門提前72小時精準預判污染級別及區(qū)域，及時報送至陜西省大氣污染治理專項行動領導小組辦公室，領導小組根據(jù)預報結果可盡快啟動對應的預警與管控措施；“事中跟蹤”要求實時監(jiān)測多源數(shù)據(jù)，分析污染成因及重點污染區(qū)域，并結合短臨預報結果，為領導小組制定更具實效的管控措施提供有力的技術支撐；“事后評估”要求對污染過程和減排效果進行綜合分析，發(fā)現(xiàn)并改進預報和管控聯(lián)動過程中的不足之處，努力提升大氣污染防治工作成效。
在跨部門合作方面，加強與區(qū)域內(nèi)氣象部門、科研院所、高校等部門的合作，共享資源和信息，通過聯(lián)合會商機制，實現(xiàn)多尺度、多部門高效協(xié)同。
在人才建設與培訓方面，建立預報人員發(fā)展和儲備培養(yǎng)機制，引進氣象和大氣物理等專業(yè)人才，不斷提升預測預報人員的能力水平。
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