河北建成空气质量预报预警平台
未来几天是晴是雨，很多人都会提前看看天气预报。现在，空气质量也可以预报了。经过一个月的试运行，自7月1日起，河北省空气质量多模式集合预报预警平台正式对公众发布信息，实现了全省6项主要污染物未来72小时空气质量预报和未来7天的空气质量趋势预测。
“河北省空气质量多模式集合预报预警平台总投资5082万元，是目前国内省级最先进的。”河北省环境应急与重污染天气预警中心主任王晓利介绍说，“平台由每秒钟百万亿次计算速度的高性能计算集群，测风、测温激光雷达以及3D激光雷达共同组成的灰霾雷达观测网，以及重污染应急管理评估和视频会商系统等组成，可以说是一个‘超级专家’，它将为河北精准治霾提供更为科学的数据支撑。”
■可预报未来72小时空气质量，目前准确率可达70%
“7月5日石家庄市AQI为60～90，空气质量为良。7月6日为70～100，空气质量为良。7月7日为80～110，空气质量为良到轻度污染。以上3天主要污染物均为PM2.5。”
这是记者7月4日在河北省环保厅官网上点击“河北空气质量预报”系统，查询到的未来3天石家庄市空气质量预报结果。
“不仅仅是未来几天的空气质量情况，预报预警能精确到每个小时。你看这个曲线图就是石家庄市未来72小时每一小时浓度的预报结果，绘成一条直观的曲线，大家可以根据预报结果合理安排自己的出行时间。”打开电脑上的发布系统，河北省环境应急与重污染天气预警中心工程师张良向记者介绍说，“举个简单的例子，比如说您计划明天上午去跑步，可空气质量预报信息发布系统却显示，明天上午7点～10点，AQI指数比较高，而下午5点以后的污染浓度比较低，这样您就可以根据预报情况调整跑步计划。”
空气质量预报准不准？对此，张良解释说：“一般天气预报的准确率在80%左右，而空气质量预报要结合气象因素，目前能达到的准确率大概在70%，AQI值误差在15上下，可能有时候会差一个等级，但肯定不会跨过两个等级。随着系统持续稳定运行，数据采集量增大，准确率还会有所提高。”
据了解，目前，河北发布的是11个设区市和两个省直管市未来3天的空气质量预报情况，随着更密集的网格化监测点的布设，未来河北对空气质量的预报还会精细到县甚至街区。公众可通过登录河北省环保厅网站查询预报情况，也可以下载手机APP“河北省AQI在线”随时查看。
■经过8小时运算，人工订正后发布预报预警信息
在河北省环境监测中心站一座新建的二层建筑里，一套高性能计算机集群正在飞快运转。一间60多平方米的房子，几乎被它占去了全部空间。王晓利介绍说：“它的计算速度为每秒钟百万亿次，是河北省运算速率最快的、仅次于国家级的计算机集群。”
如果说高性能计算机集群是河北空气质量预报预警系统的“超级大脑”的话，那么布控在二楼的灰霾雷达观测网以及排放清单处理系统等则成了“手”和“眼”，他们承担着给“超级大脑”搜集信息、汇总数据的功能。
“你看，这个是测风雷达，这边是测温雷达，还有这个3D激光雷达，这些设备再加上我们在省界布设的测尘小雷达，初步组成了河北的灰霾雷达观测网。这些雷达可以通过激光打到高空150米～5千米的范围，不但能观测高层的PM10、PM2.5等污染物，还能通过监测城市上空的逆温层，预判污染物未来的累积情况。”王晓利介绍说，“我们过去测的尘都是地面的，但是并不知道高空的情况。现在有了这些雷达，结合温度和风就能观测到高层灰霾的流动和传输情况了。”
“除了看得见的硬件设施之外，我们的平台还有着先进的软件系统，比如我们建成了由4个数值模式和两个统计模式组成的空气质量多模式集合预报系统。”张良介绍说，“有了硬件对实时数据采集计算，软件系统再结合源清单及气象数据，利用最新的信息技术及空气质量预报模式，就可实现对未来空气质量的预报预警了。一般来说，我们的工作人员每天零点下载数据，通过模型运算，早晨8点左右就有初步结果。这个结果还需要根据各地的监测信息和历史数据进行订正，最后再对外发布。”
■系统自带源解析功能，可提前对重污染应急管理进行评估，选出最优应急方案
过去应急是重污染天气出现了才紧急启动预案，这时污染已经累积到了一定程度，一方面削减污染高峰效果不明显，另一方面也让停限产企业措手不及。此外，往往是一个应急预案从年初执行到年尾，针对性不强。
“现在，这些弊端有了解决办法。首先，我们可以通过预报预警系统知晓未来3天的空气质量，遇到重污染天气时，就有充足的时间做应对了，也可以尽早通知相关停限产企业做好准备。”王晓利说，“其次，也是最为重要的，这套系统自带源解析功能，可查看污染物的污染轨迹，它可以对重污染应急管理进行评估，这个评估功能在全国是第一次使用。以后，河北省就能根据每次重污染天气的不同，有针对性地采取不同的应急措施，这也是我们重污染天气空气质量管理的落脚点。”
“在重污染预警发生后，这套系统可根据来源追因分析结果，通过多种情景模拟筛选出最佳应急方案。举个简单例子，如果我们通过预判A方案减排的效果不能达到理想结果，我们就要对减排措施进一步调整、优化，形成减排力度更大的B方案来执行。而在达到同等减排效果的方案中，我们又可以选择社会成本最小的方案来执行。此外，还可以通过预报的主要污染物来选择应急减排的停限产行业企业等，实现精准治霾。”王晓利介绍说，“这也意味着，今后河北在重污染天气应对上，将更有针对性和更科学，不像过去，一个方案从年初执行到年尾，每次都一样。”
据了解，河北省空气质量预报预警平台预测的结果会推送给省内各市，京津也共享信息。有了这套系统，可以评判区域污染物的跨界输送及不同地区和城市对污染的贡献，将为预警决策、科学治理空气质量以及开展区域联防联控提供支撑。
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