污染扩散预报
空气污染扩散条件预报
空气质量、污染扩散预报的基础是气象预报。不过,现在气象部门应该已经逐步退居二线,只做“条件”预报,而环境部门在下大力气建设自己的预报系统,也在建高性能计算资源(重复再算一次气象数值模型)、会商平台、软件系统、招兵买马......
预报业务
会商机制
环境预报部门已经形成了一套会商机制,例如2020年5月15日,中国环境监测总站联合中央气象台、国家大气污染防治攻关联合中心、全国六大区域空气质量预测预报中心和北京市环境保护监测中心,开展5月下半月(5月16日~31日)全国空气质量预报会商。
技术规范
《环境空气质量数值预报技术规范》(HJ 1130-2020)(2020年8月15日起实施),该行业标准起草单位:中国环境监测总站、中科院大气所、南京大学、上海市环境监测中心、广东省环境监测中心、北京市环境保护检测中心,都是环保部的业务单位,总站加上北上广,还有就是科研单位的大气所以及南大,反而是没有气象局单位参加起草。
该规范对模式提出了基本要求:空间范围、分辨率(全球不低于1°;大陆不低于50公里,区域不低于15公里,城市不低于5公里;层数不少于10层,其中近地面1公里内不少于5层;污染源清单与模式分辨率一致)、时长(全球大陆不少于7天;区域不少于7天;城市不少于5天),时间间隔(1小时内)。
《环境空气质量预报预警方法技术指南》、《城市空气质量日报和预报技术规定》(未见权威来源)
计算资源
模式需要依托大学计算机,李干杰去了山东做省长,环境总站与济南市深化国家生态环境大数据超算云中心建设合作。
预报系统
环境部门已经建立了各级预报系统。2016年,浦东新区环境监测站就承担区科委的项目建设预报会商平台和系统;广东省环境监测中心区域空气质量预报预测业务续建项目也在2018年底招标续建(1 | 2);2018年10月,上海的“长三角区域空气质量预测预报系统平台”完成建设......
预报产品
环境部门:总站在网站发布时长120小时的“全国空气质量预报”
气象部门:中央气象台自2013年9月1日开始每日发布2次24小时的“空气污染物气象条件预报”。考虑职能问题,气象部门强调的是发布环境的“条件”预报,并不直接涉及环境要素本身。从目前可看到的资源来看,气象部门提供的预报时效短(只是24小时)、分辨率较低(相对于目前的精细化环境管理要求)。中央气象台已经形成了“环境气象预报”的产品板块。例如中国气象台的“环境气象”产品包括雾预报、霾预报、沙尘天气预报、空气污染气象条件预报(24小时预报)、环境气象公报(周报)、大气环境气象公报(年度)。
科研部门:部分科研院所高校联合相关公司也在发布空气预报质量预报:区域空气质量预报系统(JAirFS) | 区域空气质量模拟与管控研究中心 |
案例:
预报产品包括了文字描述及提示、预报图。
北京:文字表述:昨天清晨8时,市专业气象台发布,“今天白天受西北气流控制,空气流动性较好,大部分地区空气污染气象条件等级为2,有利于空气污染物扩散和稀释。”而夜间状况就没那么乐观了,预报指出夜间“处于弱气压场控制,空气流动性转差,空气污染气象条件等级为3,对空气污染物稀释和扩散无明显影响”。预报对市民出行作出了提示:“空气质量适宜户外活动。”
海口:海口市气象局发布的“海口市空气污染气象条件预报”,主要分析大气环境,特别是气流的趋势分析空气污染物扩散的趋势,例如:预计4月21日8时-4月22日8时(发布时间时21日8时30分,就是做当天24小时预报),我市受偏南气流影响,非常有利于空气污染物的稀释、扩散和消除。
空气污染气象条件共分六级
等级 评价 描述
一级 好 非常有利于空气污染物稀释、扩散和清除
二级 较好 较有利于空气污染物稀释、扩散和清除
三级 一般 对空气污染物稀释、扩散和清除无明显影响
四级 较差 不利于空气污染物稀释、扩散和清除
五级 差 很不利于空气污染物稀释、扩散和清除
六级 极差 极不利于空气污染物稀释、扩散和清除
六级标准在预报图(分布地图)上以颜色划分,鲜绿色一级、草绿色二级、黄色三级、橘黄色四级、红色五级、深棕色六级。
浦东新区环境监测站承担浦东新区科委课题《浦东新区PM2.5及霾天气预报技术与会商平台建设》:数值预报技术;PM2.5污染诊断及预报辅助技术、会商平台建设以及预报系统应用示范等工作进行了研究,初步完成了浦东新区环境空气质量预报的技术研究,并完善了浦东新区城市环境空气质量预报平台建设,促进了该预报技术的推广应用。
20170608 中国气象报,6月6日-8日,长三角区域空气质量预测预报技术培训会在沪顺利举行。本次培训由长三角环境气象预报预警中心和上海市环境检测中心(上海长三角区域空气质量预测预报中心)联合举办,来自长三角区域内气象和环保部门从事空气质量预报业务的70余人参加培训。培训内容:大气边界层特征、污染气象条件分析、重点区域对流层O3的污染特征、行程机制及其监测预报方法等。学员们从大气污染观测、机理、数值预报及预报实例、业务平台支撑等方面系统地进行了学习。
长三角区域空气质量预测预报中心(挂靠上海市环境监测中心)2014年成立,承担预报区域内七天空气质量、对重大活动开展大气污染联防联控保障等职能,在污染多发季节,长三角三省一市每周开电视电话会议,协商区域联防联控举措。2015年至2018年间,中心完成了1460份长三角区域空气质量预报专报,组织开展了160余次可视化预报会商。2016年5月上海发改委批复了“长三角区域空气质量预测预报系统”能力建设项目,2018年10月,长三角区域空气质量预测预报系统平台已完成建设:长三角区域空气质量预测预报数据共享与综合观测应用系统、污染源和排查清单管理系统、预测预报系统、区域预报信息服务系统等4个应用子系统,以及1个区域预测预报业务集成平台。该中心预报系统配套的高性能计算设备,由上海超级计算中心统一保障,目前可以调配资源含40个节点共1040核以及260TB储存。该平台实现了长三角区域未来5填AQI精确预报及未来7天污染潜势预报。据介绍,区域空气质量监测预报数据的实时共享和集成应用,区域高分辨率大气污染排放清单的共建共享和共用,是长三角空气预报中心目前的重点工作,未来该中心还将持续提升空气质量预报准确率,并加强协同预计技术研究。