空气质量预报背后的“玄机”

06.01.2016  11:50

2016年的第一个工作日,长沙市民就遭遇灰蒙蒙的一天。17时许,湖南省环保厅环境质量发布平台上显示,长沙市10个监测站点中,有9个显示重度污染。当天下午,省环境监测中心站发布,预计未来几天中低层偏北风,易受污染传输影响,同时考虑降雨的清除作用,全省整体轻度污染至中度污染。

像预报天气一样预报空气质量?背后有何“玄机”?1月4日,记者前往省环境监测中心站大气监测与预报中心(简称:大气室),一探究竟。

每天要看近200张气象图,空气质量预报不是“掐指一算

每天走进办公室,预报员曾钰第一件事就是打开空气质量监测平台。

指着电脑屏幕上的空气质量“地图”,曾钰告诉记者,首先是查看全省各地的AQI指数(空气质量指数),包括细颗粒物PM2.5、可吸入颗粒物PM10、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳6项污染物的实时浓度和分布情况。我省14个市州所在地城市的空气质量状况,由分布于全省各地的78个大气监测点来进行评价。

以实时数据为基础,再根据空气质量往期变化和未来趋势做研判。”曾钰说,每天的工作量相当大。

掌握往期变化,就是以上一周、上个月乃至上年度同时期的空气质量变化情况,作为预判空气质量趋势的参考标准。

判断未来趋势,则更复杂。

近日华北地区雾霾严重,网上流传的一个段子调侃,化解雾霾的终极手段还是得“等风来”。然而,风从何处来?什么时候来?来得强不强?这些可不是“掐指一算”就能算出来的。

在大气室,包括曾钰在内目前共有4名预报员,全是拥有研究生学历的“85后”女孩。她们每天都要看100至200张气象图。从来源上,除了中央气象台的,还有来自美国、韩国、日本、欧洲中心的卫星气象图。从时间上,涵盖未来7至10天。因为不同国家的气象图是用不同大气模式计算出来的,因此预报员们不仅要大量“读图”,还要进行对比分析,把不同国家的图“翻译”成同一种气象“语言”。

从气象资料中,综合气压、温度、风速、风向等各方面因素,预报员对未来几天的天气状况、污染物扩散条件等就有了较为全面、准确地把握。

“电脑+人脑”,预报准确率在70%左右

空气质量预报不光靠人脑,还得靠电脑。”预报员刘妍妍说。

在预报员进行数据收集、资料查阅等前期工作之前,大气室的大型计算机已经开始工作了。

刘妍妍介绍,目前中心采用多模式空气质量数值预报系统,通过输入大气监测数据、气象数据、污染物浓度等信息,基于大气化学、物理学、空气动力学等模型,经过10多个小时的计算,得出未来一段时间的污染物浓度分布和变化趋势。

湖南的城市环境空气质量预报业务起步较早。2013年,在国内只有北上广等一线城市进行空气质量预报的时候,我省就已开展长株潭区域环境空气质量预报试点。2014年初,省环境监测中心站联合省气象台推出长株潭空气质量预报,预报未来24小时长株潭城市空气质量。

两年来,省环境监测中心站投入近400万元,建设多模式空气质量数值预报系统和大气预报会商室。其中,多模式空气质量数值预报系统的硬件部分是存储量大、可并行计算的高能型计算机;软件部分则集成了目前世界上应用最广、最先进的预报模式。以计算机运算结果为预报依据,加上预报员的人工研判,就可对未来一段时期的空气质量作出初步预报。

在大气预报会商室,省环境监测中心站与省气象台每天下午会开展一次小会商,对未来24小时全省的空气质量进行预报;每周一下午进行一次大会商,对未来湖南省一周天气污染形势进行分析、预测。

据介绍,湖南的重污染过程主要集中在12月至次年2月,2015年上半年,长沙、株洲、湘潭三地的重度污染天数分别为11天、6天、3天,较2014年同期有明显好转。曾钰说,因为冬季与季节交换时,天气形势静稳,污染物难以扩散,加之北方重污染团对我省存在输入影响,几项因素叠加导致该时段的预报难度很大。但随着预报经验的不断积累,对污染过程的综合分析和研判能力加强,“预报准确率已从2014年的60%左右稳步提升到2015年的70%左右。

经过近两年的发展,预报范围从最初的长株潭地区扩展到全省14个市州;预报形式上,以前主要通过短信报送相关部门和环保系统内部作为决策参考依据,2015年6月开始在湖南卫视与每日天气预报同步播出,让老百姓合理安排出行,做好健康防护。