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为什么提高西北区域72小时级别空气质量预报准确率?

更新时间:2024-05-20 09:07 来源:中国环境APP 作者: 尚玉 肖颖 阅读:948 网友评论0

谷腾环保网讯空气质量预测预报关系大气污染防治工作的预判统筹和科学决策。

此前,生态环境部部长黄润秋到设在陕西省环境监测中心站的西北区域空气质量预报中心,就西北地区空气质量预报工作及空气质量监测网络建设情况进行了调研。

黄润秋指出,要立足西北地区特别是汾渭平原地形地势、气候气象特点,聚焦污染过程预测及应对,加强空气质量预测预报能力建设,重点提高72小时级别预报准确率。

那么,在着力提升空气质量预测预报水平方面,西北区域空气质量预报中心采取了哪些举措?本报记者对此进行了采访。

多重因素叠加 污染物易聚难散

大气运动复杂多变,除了自身的随机性,还受到地形地貌等因素的影响。在多重因素叠加下,要想提高空气质量预测预报能力,需要不断研究当地地形气象特征。

汾渭平原是汾河谷地、关中盆地及其周边台原阶地的总称,东北—西南走向,中部低、四周高,中部为河流冲积平原,四周被丘陵和山地环绕,是典型的盆地地形。同时,其处于暖温带半湿润大陆性季风气候区,春季温暖、干燥、多风,易出现沙尘天气;夏季炎热,臭氧生成潜势较大;秋冬季多高湿、静稳等不利气象条件,易发生重污染天气。

陕西省环境监测中心站副站长曹磊告诉记者,这里的地形地势和气候气象特点,为当地大气污染防治工作的开展带来了相应的影响。盆地地形具有封闭性,污染物呈季节性分布,易聚集、难扩散,导致污染物浓度明显高于其他区域。

“我们的工作范围包括陕西、甘肃、宁夏、新疆、青海、内蒙古西部及山西共计7省70市。由于区域内城市地形地势、气候气象等方面存在明显差异,本地单一的空气质量和气象等数据,难以支撑区域空气质量预测预报工作高效开展,为有效减少域内重污染天气发生频次,应加强区域联防联控能力,建立数据共享体系,实现区域内数据互联和互通,实施差异化应急管控措施,提升区域重污染天气应对能力。”曹磊表示。

重点提高72小时级别 精准预测高效防治

精准的空气质量预报可以为管理部门和相关企业争取足够时间依法实施重污染天气应对措施,进一步降低应急措施对社会生产生活的影响。

“72小时级别空气质量预报可以为大气管理部门有效制定和实施精准管控及相关企业落实减排等应对措施争取足够时间,从而有效削减重污染程度,对于大气污染防治和保护公众健康具有重要意义。”曹磊表示。

空气质量预测预报是为大气污染防治工作服务的。为什么要设置72小时级别的空气质量预报呢?为什么不是24小时或36小时?

曹磊进一步解释道,虽然24小时或36小时空气质量预报准确率较高,但对于支撑大气污染防治作用不强。按照生态环境部重污染天气应对机制要求,当预测到未来空气质量可能达到预警分级标准时,原则上提前48小时及以上发布预警信息;当预测发生前后两次重污染天气且间隔时间未达到36小时时,应按一次重污染天气从高等级应对;当预测未来空气质量改善,且将持续36小时及以上时,应降低预警等级或解除应急响应,并提前发布信息。因此,24小时或36小时预报无法满足应对重污染天气工作的需要。

其次,曹磊表示,空气质量预报是在分析研判气象条件的基础上结合当地污染源情况对未来空气质量做出的预测,时间越长,气象预报的稳定性就越差,从而影响空气质量预报的准确率。因此,受气象预报稳定性的制约,空气质量中长期预报准确率相对较低,对于大气污染防治的支撑作用也不够明显,72小时气象预报相对稳定,空气质量预报的准确率也相对较高。只有努力提高72小时预报准确率,才能更好为大气污染防治工作服务。

从制定管控措施、下发执行,到相关企业落实减排应对,最后到影响空气质量改善需要一个相对较长的过程。

据曹磊介绍,由于不同高度的风速、风向、温度和湿度等气象条件的不确定性,工业排放、交通流量等污染排放源的变化,模型时空分辨率等因素对空气质量预测预报有直接影响,开展精准的72小时级别空气质量预报并非易事。

因此,要获取高精度准实时气象预报,提升预报准确率。通过雷达组网、卫星、地基数据同化,提升沙尘预报效果。同时,进行逐小时滚动短临空气质量预报,有效应对关中地区重污染过程。在支撑臭氧污染削峰降级工作中,还使用到了臭氧梯度提升模型。

“我们会把气象、污染物排放和空气质量监测等多源数据,收集到一起进行分析,利用空气质量模型进行数值模拟,预测未来72小时的精细化空气质量预报结果。之后,根据预报员的经验和对当地气象条件及污染源的理解,结合最新会商研判结果,对模式输出结果进行调整。最终的预报结果会通过新闻媒体、手机APP等多种渠道向社会公众发布。”曹磊介绍道。

同时,曹磊告诉记者,还认真贯彻执行了陕西省“75311”工作机制,即以省环境监测中心站、省环境科学研究院为核心,省气象台参与,邀请省内外专家,组建技术支撑团队,实行7日精准预测预报、5日分析评估、提前3天管控调度、每1天全时段值守、1支督导检查队伍的闭环工作机制。

提前精准预警 及时有效管控

据曹磊介绍,在开展72小时预测预报工作,有效应对污染天气方面取得了一些明显成效。

2023年12月23日至30日,受高湿、静稳、逆温等不利气象条件影响,京津冀及周边地区、汾渭平原、成渝、两湖、天山北坡地区、长三角及苏皖鲁豫交界地区共出现223城次日均重度污染。在此大背景下,关中地区出现了秋冬季以来污染时间最长、程度最重的一次重污染过程。关中大部城市12月23日至30日均出现了2—4天重污染天气,咸阳、杨凌、西安、渭南污染较重,重度污染天分别为4天、3天、3天、3天。

“在这次重污染过程中,预报部门提前72小时精准预报,及时上报重污染预警提示信息,给大气管理部门争取了有效应对时间。在24日至26日启动橙色预警期间,关中各市(区)空气质量以轻至中度污染为主,仅咸阳出现1天(26日)重度污染;其中,25日咸阳、渭南、杨凌均规避了中度及以上污染的出现,铜川规避了25日轻度污染的出现。”曹磊告诉记者。

为进一步遏制空气质量转差态势,26日起,关中各市(区)升级为红色预警,在26日至30日启动红色预警期间,宝鸡、韩城各出现1天重度污染,铜川出现2天重度污染,西安、咸阳、渭南、杨凌各出现3天重度污染。31日,在西北冷空气和区域高强度联防联控共同影响下,本次污染过程结束。

曹磊表示,通过“提前精准预警、及时有效管控”,本次污染过程达到了“实际削峰降速”的成效。24日至26日橙色预警期间,关中各市(区)预警启动较为及时,共减少1天轻度污染和5天中至重度污染,管控成效明显;26日至30日红色预警期间,关中各市(区)预警升级后减排强度再度增大,宝鸡、西安累积AQI均值低于预测中值,成功应对了本次区域性重污染过程。

聚焦污染应对 提高能力建设

为了更好地聚焦污染应对,西北区域空气质量预报中心将具体从以下几方面开展工作:

在技术提升与模型优化方面,学习国内外的先进空气质量预测预报技术方法,并结合本地实情进行改良和应用。同时,利用先进的机器学习算法和人工智能技术,对模型持续进行训练和优化。

在数据整合与共享方面,打通区域内不同来源数据的流通途径,实现区域内污染源清单、各类监测和预报数据的共享、互通,提高区域预报技术和能力建设水平。

在完善“预报—管控”闭环体系方面,针对区域沙尘天气、秋冬季PM2.5污染和夏季臭氧污染时段,做到“事前研判、事中跟踪、事后评估”。

曹磊告诉记者,“事前研判”要求预报部门提前72小时精准预判污染级别及区域,及时报送至陕西省大气污染治理专项行动领导小组办公室,领导小组根据预报结果可尽快启动对应的预警与管控措施;“事中跟踪”要求实时监测多源数据,分析污染成因及重点污染区域,并结合短临预报结果,为领导小组制定更具实效的管控措施提供有力的技术支撑;“事后评估”要求对污染过程和减排效果进行综合分析,发现并改进预报和管控联动过程中的不足之处,努力提升大气污染防治工作成效。

在跨部门合作方面,加强与区域内气象部门、科研院所、高校等部门的合作,共享资源和信息,通过联合会商机制,实现多尺度、多部门高效协同。

在人才建设与培训方面,建立预报人员发展和储备培养机制,引进气象和大气物理等专业人才,不断提升预测预报人员的能力水平。

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