為什么提高西北區域72小時級別空氣質量預報準確率？
【谷騰環保網訊】空氣質量預測預報關系大氣污染防治工作的預判統籌和科學決策。
此前，生態環境部部長黃潤秋到設在陜西省環境監測中心站的西北區域空氣質量預報中心，就西北地區空氣質量預報工作及空氣質量監測網絡建設情況進行了調研。
黃潤秋指出，要立足西北地區特別是汾渭平原地形地勢、氣候氣象特點，聚焦污染過程預測及應對，加強空氣質量預測預報能力建設，重點提高72小時級別預報準確率。
那么，在著力提升空氣質量預測預報水平方面，西北區域空氣質量預報中心采取了哪些舉措？本報記者對此進行了采訪。
多重因素疊加 污染物易聚難散
大氣運動復雜多變，除了自身的隨機性，還受到地形地貌等因素的影響。在多重因素疊加下，要想提高空氣質量預測預報能力，需要不斷研究當地地形氣象特征。
汾渭平原是汾河谷地、關中盆地及其周邊臺原階地的總稱，東北—西南走向，中部低、四周高，中部為河流沖積平原，四周被丘陵和山地環繞，是典型的盆地地形。同時，其處于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區，春季溫暖、干燥、多風，易出現沙塵天氣；夏季炎熱，臭氧生成潛勢較大；秋冬季多高濕、靜穩等不利氣象條件，易發生重污染天氣。
陜西省環境監測中心站副站長曹磊告訴記者，這里的地形地勢和氣候氣象特點，為當地大氣污染防治工作的開展帶來了相應的影響。盆地地形具有封閉性，污染物呈季節性分布，易聚集、難擴散，導致污染物濃度明顯高于其他區域。
“我們的工作范圍包括陜西、甘肅、寧夏、新疆、青海、內蒙古西部及山西共計7省70市。由于區域內城市地形地勢、氣候氣象等方面存在明顯差異，本地單一的空氣質量和氣象等數據，難以支撐區域空氣質量預測預報工作高效開展，為有效減少域內重污染天氣發生頻次，應加強區域聯防聯控能力，建立數據共享體系，實現區域內數據互聯和互通，實施差異化應急管控措施，提升區域重污染天氣應對能力。”曹磊表示。
重點提高72小時級別 精準預測高效防治
精準的空氣質量預報可以為管理部門和相關企業爭取足夠時間依法實施重污染天氣應對措施，進一步降低應急措施對社會生產生活的影響。
“72小時級別空氣質量預報可以為大氣管理部門有效制定和實施精準管控及相關企業落實減排等應對措施爭取足夠時間，從而有效削減重污染程度，對于大氣污染防治和保護公眾健康具有重要意義。”曹磊表示。
空氣質量預測預報是為大氣污染防治工作服務的。為什么要設置72小時級別的空氣質量預報呢？為什么不是24小時或36小時？
曹磊進一步解釋道，雖然24小時或36小時空氣質量預報準確率較高，但對于支撐大氣污染防治作用不強。按照生態環境部重污染天氣應對機制要求，當預測到未來空氣質量可能達到預警分級標準時，原則上提前48小時及以上發布預警信息；當預測發生前后兩次重污染天氣且間隔時間未達到36小時時，應按一次重污染天氣從高等級應對；當預測未來空氣質量改善，且將持續36小時及以上時，應降低預警等級或解除應急響應，并提前發布信息。因此，24小時或36小時預報無法滿足應對重污染天氣工作的需要。
其次，曹磊表示，空氣質量預報是在分析研判氣象條件的基礎上結合當地污染源情況對未來空氣質量做出的預測，時間越長，氣象預報的穩定性就越差，從而影響空氣質量預報的準確率。因此，受氣象預報穩定性的制約，空氣質量中長期預報準確率相對較低，對于大氣污染防治的支撐作用也不夠明顯，72小時氣象預報相對穩定，空氣質量預報的準確率也相對較高。只有努力提高72小時預報準確率，才能更好為大氣污染防治工作服務。
從制定管控措施、下發執行，到相關企業落實減排應對，最后到影響空氣質量改善需要一個相對較長的過程。
據曹磊介紹，由于不同高度的風速、風向、溫度和濕度等氣象條件的不確定性，工業排放、交通流量等污染排放源的變化，模型時空分辨率等因素對空氣質量預測預報有直接影響，開展精準的72小時級別空氣質量預報并非易事。
因此，要獲取高精度準實時氣象預報，提升預報準確率。通過雷達組網、衛星、地基數據同化，提升沙塵預報效果。同時，進行逐小時滾動短臨空氣質量預報，有效應對關中地區重污染過程。在支撐臭氧污染削峰降級工作中，還使用到了臭氧梯度提升模型。
“我們會把氣象、污染物排放和空氣質量監測等多源數據，收集到一起進行分析，利用空氣質量模型進行數值模擬，預測未來72小時的精細化空氣質量預報結果。之后，根據預報員的經驗和對當地氣象條件及污染源的理解，結合最新會商研判結果，對模式輸出結果進行調整。最終的預報結果會通過新聞媒體、手機APP等多種渠道向社會公眾發布。”曹磊介紹道。
同時，曹磊告訴記者，還認真貫徹執行了陜西省“75311”工作機制，即以省環境監測中心站、省環境科學研究院為核心，省氣象臺參與，邀請省內外專家，組建技術支撐團隊，實行7日精準預測預報、5日分析評估、提前3天管控調度、每1天全時段值守、1支督導檢查隊伍的閉環工作機制。
提前精準預警 及時有效管控
據曹磊介紹，在開展72小時預測預報工作，有效應對污染天氣方面取得了一些明顯成效。
2023年12月23日至30日，受高濕、靜穩、逆溫等不利氣象條件影響，京津冀及周邊地區、汾渭平原、成渝、兩湖、天山北坡地區、長三角及蘇皖魯豫交界地區共出現223城次日均重度污染。在此大背景下，關中地區出現了秋冬季以來污染時間最長、程度最重的一次重污染過程。關中大部城市12月23日至30日均出現了2—4天重污染天氣，咸陽、楊凌、西安、渭南污染較重，重度污染天分別為4天、3天、3天、3天。
“在這次重污染過程中，預報部門提前72小時精準預報，及時上報重污染預警提示信息，給大氣管理部門爭取了有效應對時間。在24日至26日啟動橙色預警期間，關中各市（區）空氣質量以輕至中度污染為主，僅咸陽出現1天（26日）重度污染；其中，25日咸陽、渭南、楊凌均規避了中度及以上污染的出現，銅川規避了25日輕度污染的出現。”曹磊告訴記者。
為進一步遏制空氣質量轉差態勢，26日起，關中各市（區）升級為紅色預警，在26日至30日啟動紅色預警期間，寶雞、韓城各出現1天重度污染，銅川出現2天重度污染，西安、咸陽、渭南、楊凌各出現3天重度污染。31日，在西北冷空氣和區域高強度聯防聯控共同影響下，本次污染過程結束。
曹磊表示，通過“提前精準預警、及時有效管控”，本次污染過程達到了“實際削峰降速”的成效。24日至26日橙色預警期間，關中各市（區）預警啟動較為及時，共減少1天輕度污染和5天中至重度污染，管控成效明顯；26日至30日紅色預警期間，關中各市（區）預警升級后減排強度再度增大，寶雞、西安累積AQI均值低于預測中值，成功應對了本次區域性重污染過程。
聚焦污染應對 提高能力建設
為了更好地聚焦污染應對，西北區域空氣質量預報中心將具體從以下幾方面開展工作：
在技術提升與模型優化方面，學習國內外的先進空氣質量預測預報技術方法，并結合本地實情進行改良和應用。同時，利用先進的機器學習算法和人工智能技術，對模型持續進行訓練和優化。
在數據整合與共享方面，打通區域內不同來源數據的流通途徑，實現區域內污染源清單、各類監測和預報數據的共享、互通，提高區域預報技術和能力建設水平。
在完善“預報—管控”閉環體系方面，針對區域沙塵天氣、秋冬季PM2.5污染和夏季臭氧污染時段，做到“事前研判、事中跟蹤、事后評估”。
曹磊告訴記者，“事前研判”要求預報部門提前72小時精準預判污染級別及區域，及時報送至陜西省大氣污染治理專項行動領導小組辦公室，領導小組根據預報結果可盡快啟動對應的預警與管控措施；“事中跟蹤”要求實時監測多源數據，分析污染成因及重點污染區域，并結合短臨預報結果，為領導小組制定更具實效的管控措施提供有力的技術支撐；“事后評估”要求對污染過程和減排效果進行綜合分析，發現并改進預報和管控聯動過程中的不足之處，努力提升大氣污染防治工作成效。
在跨部門合作方面，加強與區域內氣象部門、科研院所、高校等部門的合作，共享資源和信息，通過聯合會商機制，實現多尺度、多部門高效協同。
在人才建設與培訓方面，建立預報人員發展和儲備培養機制，引進氣象和大氣物理等專業人才，不斷提升預測預報人員的能力水平。
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