空氣污染預(yù)報案例分析

以江西省氣象部門和環(huán)保部門為例：

江西省氣象部門和環(huán)保部門正從以下幾個方面著手開展環(huán)境空氣污染預(yù)報研究工作：

(1) 以南昌市空氣潔凈指數(shù)預(yù)報方法研究取得的成果為基礎(chǔ)，建立起全省各主要城市空氣潔凈指數(shù)預(yù)報系統(tǒng)，發(fā)布全省各主要城市空氣潔凈指數(shù)預(yù)報信息。

(2) 開展空氣質(zhì)量預(yù)報研究，建立起全省各主要城市空氣質(zhì)量預(yù)報系統(tǒng)，發(fā)布全省各主要城市空氣質(zhì)量預(yù)報信息。

(3)將空氣污染預(yù)報擴(kuò)展到對能見度（與空氣污染有關(guān)）、紫外線（與臭氧有關(guān)）和對灰塵的預(yù)報。 2100433B

空氣污染預(yù)報的主要目的是在將有嚴(yán)重污染出現(xiàn)或污染濃度超過某— 限值時發(fā)出警報，供有關(guān)部門采取措施防止危害事件發(fā)生?？諝馕廴绢A(yù)報仍處在研究發(fā)展階。

按內(nèi)容一般可分為兩類： —是空氣污染氣象預(yù)報（即潛勢預(yù)報），主要預(yù)測未來的氣象條件對大氣中污染物的稀釋擴(kuò)散是否有利；另一種是空氣污染濃度預(yù)報， 主要根據(jù)氣象參數(shù)和污染資料預(yù)測出污染物的濃度分布。另外，按尺度還可將空氣污染預(yù)報分為區(qū)域預(yù)報、城市預(yù)報和特定源預(yù)報三種。

空氣污染預(yù)報空氣污染氣象預(yù)報

空氣污染潛勢預(yù)報是在某一氣象條件下，空氣稀釋擴(kuò)散及自我凈化能力的預(yù)報，它僅和氣象因子有關(guān)，而不考慮是否有污染物的排放。

通過空氣污染潛勢預(yù)報可預(yù)測出將來的氣象條件是否有利于污染物的稀釋與擴(kuò)散，大氣污染程度是減輕還是加重；通過空氣質(zhì)量預(yù)報可給出控制區(qū)未來一段時間內(nèi)的空氣質(zhì)量等級（污染物濃度范圍）。

空氣污染預(yù)報空氣質(zhì)量（濃度）預(yù)報

空氣質(zhì)量（濃度）預(yù)報對經(jīng)某一氣象條件作用后的空氣質(zhì)量等級（污染物濃度范圍）做出預(yù)報。

空氣污染預(yù)報可指導(dǎo)生產(chǎn)、為防止重大污染事件的發(fā)生，減輕污染事件的危害程度起重大作用。

根據(jù)氣象條件（風(fēng)、穩(wěn)定度、降水及天氣形勢等）和污染源排放情況對某個區(qū)域未來的污染濃度及空間分布發(fā)出預(yù)報。

尋找一個有效的空氣質(zhì)量預(yù)報方法,對氣象和環(huán)保部門進(jìn)一步開展空氣污染物的預(yù)報工作是很有意義的。馬氏鏈?zhǔn)歉怕式y(tǒng)計工作中,對某一系統(tǒng)所處各個狀態(tài)之間的動態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)律進(jìn)行研究的方法。少數(shù)空氣質(zhì)量預(yù)報部門已經(jīng)將該概念引入空氣污染物的定性預(yù)報中。但在應(yīng)用過程中,沒有考慮天氣背景對污染物擴(kuò)散的影響,方法過于簡單,難以在實際業(yè)務(wù)工作中精確描述空氣質(zhì)量狀況的演變過程。馬氏鏈模型在以往天氣現(xiàn)象的出現(xiàn)、天氣過程的持續(xù)以及天氣形勢的轉(zhuǎn)變等研究工作中已經(jīng)取得了較好的結(jié)果。借鑒這一數(shù)學(xué)模型,結(jié)合天氣演變,對實際工作中空氣污染物的預(yù)報問題進(jìn)行深入探討。

如今，很多人每天出門前除了關(guān)心天氣狀況外，又多了一項關(guān)心的新指標(biāo)，那就是空氣污染狀況。我們每天看到的空氣污染監(jiān)測值正是基于預(yù)報系統(tǒng)模擬測算出來的，除了那些極端情況，霧霾預(yù)報的準(zhǔn)確率到底有多高，怎樣才能提高準(zhǔn)確性，讓預(yù)報預(yù)警更好地為應(yīng)對工作爭取更多時間"para" label-module="para">

中國氣象科學(xué)研究院副院長張小曳告訴記者：“霾的核心物質(zhì)是空氣中懸浮的干塵粒，也就是干氣溶膠粒子，而由于在實際的大氣中沒有氣溶膠粒子作為云霧的凝結(jié)核就無法形成云霧，所以霧和霾的背后都與氣溶膠粒子有關(guān)。”也就是說和天氣預(yù)報一樣，空氣污染預(yù)報也是基于一定的模型，在模擬系統(tǒng)里進(jìn)行。它也同樣存在著穩(wěn)定性差異、預(yù)報準(zhǔn)確率差異等。

“國際上現(xiàn)有氣溶膠模擬與空氣質(zhì)量預(yù)報模型有一類是離線的，缺少氣溶膠與氣象場之間的相互作用，這樣的模型就沒有在線的準(zhǔn)確;預(yù)報模型中還有一個重要的部分就是將氣溶膠分不同的粒度檔模擬，這樣才有利于模擬出氣溶膠與云霧的相互作用?！被趯猬F(xiàn)有模型的研究和分析，張小曳團(tuán)隊建立了我國自主研發(fā)的預(yù)報模型，它規(guī)避了離線模型的弊端，整合了分檔模型的優(yōu)勢，在全國范圍內(nèi)正式投入使用。

自上世紀(jì)八十年代末開始張小曳就一直致力于氣溶膠的研究，是我國較早從事氣溶膠研究的科學(xué)工作者之一。在科技部973計劃項目的支持下，他所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊先后承擔(dān)了“氣溶膠及其氣候效應(yīng)”和“氣溶膠、云、輻射反饋、亞洲季風(fēng)研究”兩個項目。

所研發(fā)出的數(shù)值預(yù)報模型在2012年秋天正式在中央氣象臺做全國范圍內(nèi)的霧霾業(yè)務(wù)預(yù)報，結(jié)合中央氣象臺常規(guī)天氣學(xué)方面的預(yù)報，二者有效結(jié)合向全國發(fā)布霧霾預(yù)報。今天，我們打開中央氣象臺網(wǎng)頁，看到的就是這個預(yù)報結(jié)果。

污染源、污染物（達(dá)到一定濃度）以及對人類及其生存環(huán)境造成危害與影響，這是構(gòu)成空氣污染問題的基本要素。當(dāng)今的人們已經(jīng)比較充分地認(rèn)識到了空氣污染的各方面危害和影響，主要歸結(jié)于以下方面：

1、對人體健康的危害

例如，由于人體受光化學(xué)煙霧刺激，可能是呼吸道粘膜受損，嚴(yán)重的能引起氣管、肺部疾病。由于可吸人顆粒物，會導(dǎo)致許多種呼吸系統(tǒng)病變，國際上對如何減少、如何預(yù)報可吸人顆粒物非常關(guān)注。

2、對生物體的危害

包括對動物與植物的危害。例如，放射性污染物發(fā)出的高能射線能破壞動植物的正常生理過程，甚至使基因產(chǎn)生突變。

3、對各類物品的危害

如建筑材料、金屬制品、紡織、橡膠、皮革、紙品以及各類文化藝術(shù)和文物的危害。例如，長期的酸雨能使建筑物表層剝落、褪色，并會造成鋼結(jié)構(gòu)的橋梁腐蝕，縮短使用壽命。

4、對全球氣候變化的影響

這是近一二十年來特別令人關(guān)注的課題，包括如溫室效應(yīng)、氣溶膠顆粒物作用和臭氧層破壞等方面的作用和危害。由于二氧化碳和甲烷等溫室氣體排放量增加，使大氣溫度上升，水體膨脹，從而導(dǎo)致海平面升高、大氣環(huán)流發(fā)生改變，導(dǎo)致氣候異常。 2100433B