强化污染信息数据合作交流 空气质量预能报更精确
时间:2016-01-07   来源:   作者:

空气质量预报能不能更精确?

2015年12月中旬的一天早上七时起,上海市空气中的PM2.5浓度开始飙升,到当日12时达到178.6微克/立方米,从当日11时至14时的3个小时内,上海的实时空气质量指数始终高于200,处于重度污染状态。然而,上海市环境监测中心、市中心气象台前一天发布的预报却称,当天下午上海的空气质量指数在35~55之间,空气质量为优良水平。

算上2015年11月底的一次,上海空气质量预报在一个月内已出现至少两次不够准确的情况。要准确预报一次突如其来的空气重污染过程,特别是污染物浓度的极限,仍存在一定难度,目前依然缺乏高精度预报的有效办法。


以分时段的空气质量预报为主

目前技术手段仍不能做到对未来每一天的实时空气质量进行预报

对于重污染天空气质量测准难的问题,上海市环境监测中心首席预报员王茜坦言,目前的技术手段仍不能做到对未来每一天的实时空气质量进行预报,所以仍以分时段的空气质量预报为主。即使这样,也难以保证每次预报一定精准,万无一失。

她进一步解释道:“每天预报的次日空气质量指数,其实是两个分段指数,上午这段是指6时~12时,下午这段是指12时~20时,两个分段指数一般取的是各自对应时段内各个实时空气质量指数的平均值。”因此,当天中午到下午的3个多小时内,虽然实时空气质量指数始终高于200,但如果后来5个小时的实时空气质量指数明显低于200,甚至低于50,那么平均下来,下午这段时间的分段空气质量指数仍有可能在100以下。

王茜称,每次要出现重污染天气,预报员都很难睡好觉,恨不得每隔1小时就起床看数据,研判污染走向。

上海市环境监测中心是上海空气质量预报的主要牵头机构。预报员除了靠学识和经验,主要依靠的是一组高性能计算机。每晚,计算机会导入最新气象数据和全国的污染排放情况,模拟出今后几天的空气质量——这有些像解方程。但这却是一个非常复杂的方程,超级计算机必须连夜工作十几个小时,才能在第二天邻近中午时给出一个结果。

准确地说,预报会用到3种模型,最终摆在预报员面前的是3个答案,他们将据此作判断。很多时候,3个答案大相径庭,这就给预报员出了一个大难题,需要很好地破解。

虽然上海在国内率先开展了空气质量预报试点,但迄今也才走了10年历程,人才、数据、经验的积累都略显单薄。其实,何止是人,计算机也是如此——预报用到的国际主流模型,成熟度也较差,远不及气象预报。

在现有状况下,中、美、日等国的空气质量预报员交流时,大家公认,对于短时突发重污染,全世界都缺乏特别好的预报办法。而随着冬季到来,上海空气污染进入高发期,各种气象条件和污染物的生成和扩散情况又变得相当复杂,进一步加大了空气预报的难度。王茜坦言,在努力做好预报的同时,也希望大家能理解空气质量预报之难。


将在两方面下功夫

提高预报技术水平,强化空气污染信息数据合作交流

为提高预报质量,预报员除了努力,王茜说,还取决于几个方面:天气、数据、计算能力。上海冬季常见“短平快污染”,这有别于华北那种持续、稳定的污染状态,2015年12月中旬的那天就是一例:早上6点,空气质量指数(AQI)还是近乎于优的52;但受区域污染输送影响,此后一路走高,到当日11点已突破200;但到晚上8点,又回落到40。如此快速的变化,3个计算机模型都没算出来。

数据方面,长三角之外地区的污染排放,上海还拿不到足够精细的数据。而且,由于经济社会发展迅速,污染源不时变动,但大气污染监测手段目前还主要局限于地面,缺乏三维立体组网的精密探空数据支撑,区域污染输送的预测精度得不到保证。

此外,目前的计算机,做一遍预报模拟需要十几个小时。如果计算速度上不去,反应速度、计算精度都会被拖累。

据了解,为了提高空气质量预报的准度,上海将在两方面下功夫:一方面,进一步提高预报的技术水平,建立更科学的监测模型。另一方面,强化长三角地区乃至全国在空气污染信息数据等方面的合作交流。如此,才能彻底知道污染物的源头究竟在哪里,更清晰地预报其动向。

据了解,10年前,上海还只能粗略预报全天空气状况的均值,现在却已率先做到按上午、下午、夜间做分时预报,并通过短临预报、污染提醒等机制,及时引导公众防护突然污染。随着软硬件条件的改善,“十三五”期间,上海空气质量预报的精度和提前量有望明显提升。