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中国气象局提升业务能力 服务大气环境治理

发布时间:2015年12月27日 来源:中国气象报

  编者按 从2011年我国中东部大范围雾、霾天气开始被外界关注,4年过去,围绕雾-霾的“段子”可谓层出不穷。然而,自嘲与抱怨并无法减轻大气污染,只有踏实做好每一件事,我们距离“常态化”的蓝天才会更近,为此,中国气象局不断提升业务能力,积极服务大气环境治理。
  

  环境气象中心:创新技术 丰富产品 提升能力

  中国气象报记者段昊书

  开启全国站点未来10天能见度客观预报,雾-霾客观预报

  环境气象模式订正后的空气质量预报绝对平均误差减少20%

  实现了天津铁塔数据的实时推送、存储及图形化输出


  “真的需要三十年?”
  12月21日的北京,窗外一片灰蒙。这天,空气重污染红色预警依旧挂起。面对记者的提问,张恒德语气沉稳地说:“我相信,解决大气环境污染问题,应该用不了这么长时间。”
  身为中国气象局环境气象中心(以下简称“环境气象中心”)副主任,张恒德的回答一半来自科学——以珠三角治理灰霾的经验为实例;一半源自对工作的使命感。2015年是环境气象中心自2014年3月成立后,经历的第一个“整年”。这一年,环境气象中心攻克技术难关,改进业务流程,丰富预报产品,在我国环境气象预报服务体系中进一步发挥领军作用。
  “2015年,通过改进静稳指数应用、研发光化学指数、改进客观预报技术、促进多环境模式应用,环境气象中心重点推进四项工作,即加强边界层资源应用、强化霾中长期预报、改进空气质量预报、推动环境气象影响评估工作发展。”张恒德说。这些工作,有些是此前的薄弱环节,有些则是需要持续加强的核心业务。
  强化气象观测资料应用能力,是提高预报能力的基础。2015年,环境气象中心加强对边界层风廓线雷达数据应用能力——边界层与雾-霾的出现、加重关系密切。边界层过低,就会像罩子一样将污染物扣在近地面,无法扩散。同时,环境气象中心还实现了秒探空和天津铁塔数据的实时推送、存储及图形化输出。
  2015年,环境气象中心还对自己与大气环境污染作战的“武器”——数值预报模式应用技术进行了优化升级。为了改进高分辨率环境气象模式的应用,预报员在污染物浓度客观预报订正方法中加入了气象要素。经过偏差订正后空气质量(AQI)预报,绝对平均误差较原模式减少了20%。
  以服务“9·3”阅兵纪念活动为契机,环境气象中心加强雾-霾中期预报技术研发,开发中期雾-霾日数客观预报产品。在2015年,环境气象中心开启全国各站点未来10天的能见度客观预报、雾和霾的客观预报——对于环境气象预报业务来说,这是极具开创价值的“一步”。
  在业务方面,值得一提的还有环境气象中心开展的大气污染气象条件季度评估工作和不定期的环境气象影响评估。这项工作直接服务决策,有助于决策者科学评估减排治污措施的成效。
  此外,环境气象中心也着力加强包括基础数据库、监测与预报产品综合显示平台、MICAPS环境气象版在内的业务系统建设……
  “尽管环境气象业务在我国开展时间不长,基础还比较薄弱,但业务能力和技术水平得到稳步提升。”张恒德说。

京津冀:用精细预报技术 支撑雾-霾防治工作

  中国气象报记者叶芳璐

  雾-霾和重污染天气中期客观预报产品“出炉”

  9公里和3公里两层嵌套的区域高分辨率环境气象数值预报系统升级


  12月6日至10日,京津冀及周边地区出现持续雾-霾和重污染天气过程。在此次雾-霾过程中,北京启动首个空气重污染红色预警。一系列应急工作需要强有力且高效运行的精细预报技术的支撑。
  早在12月1日,中国气象局京津冀环境气象预报预警中心(以下简称“京津冀环境气象中心”)利用客观预报产品,就观察到从6日开始大气扩散条件逐渐转差,PM2.5浓度升高,能见度降低,有持续污染天气出现。其后连续几天的预报也均显示出这段时间将出现持续性雾-霾和低能见度天气。对这一切的精准预报得益于技术提升。
  2015年7月,京津冀环境气象中心扩展研发了京津冀重点城市PM2.5浓度、能见度和雾-霾动态统计预报模型,利用EC细网格数值预报结果,滚动制作未来10天逐3小时到6小时的PM2.5浓度和能见度中期客观预报产品。据该中心主任张小玲介绍,通过客观预报产品,能够提前了解到10天内的能见度、PM2.5浓度以及气象要素等变化规律,同时依托基于数值模式的环境气象中期数值预报系统,更好地为京津冀及周边地区环境气象预报服务提供第一手资料。
  12月4日,京津冀环境气象中心启动区域重污染天气和雾-霾天气应急联动会商,和中央气象台、河北省气象台、天津市气象台、北京市气象台进行视频会商。专家通过联合会商后得出“6日至10日京津冀地区将有雾-霾天气,8日至9日雾-霾加重”的预测结论。京津冀相关部门据此开展多项应急工作。张小玲说,此次应急响应预案的机制和流程更加细致、到位,京津冀环境气象中心内部各环节配合井然有序,使环境气象服务保障工作更科学、更严谨。
  在雾、霾、重污染天气中期客观预报产品“新鲜出炉”后,9公里和3公里两层嵌套的区域高分辨率环境气象数值预报系统“升级版”也正式应用到环境气象预报服务业务中。该系统更新了华北地区主要城市陆面信息和排放源数据,垂直分层更密,预报更加精细。
  在6日至10日的雾-霾过程中,预报员通过该系统查看到北京污染物的峰值浓度出现在8日夜间到9日,河北中南部、天津地区的峰值浓度可能出现在9日白天到夜间。“利用高分辨率环境气象数值预报系统获取更精细的污染物峰值浓度、分布空间和演变过程,结合相对湿度等气象要素的预报,对持续的低能见度和雾-霾天气给出了较准确的预报,这为我们判断污染的程度、持续时间提供了支撑。”张小玲说。
  此外,京津冀环境气象中心还开发了模式结果综合处理及显示系统,可提供京津冀地区96小时预报时效内逐小时、3公里分辨率的污染物浓度、输送通量、气象要素和气流后向轨迹等综合预报产品,并采用交互式产品制作方式,使预报员可以自行定制产品,为重大活动和重大天气过程服务保障提供多时空尺度、内容形式丰富的环境气象数值预报产品。

 

长三角:环境气象走好科技创新“先手棋”

中国气象报记者 王瑾

  初步建成智能化的长三角环境气象预报服务平台

  尝试开展健康风险评估,拓展环境气象服务领域

  

  最近,长三角迎来多个“重量级”活动,“中国-中东欧16+1合作机制国际会议”在江苏苏州召开发,第二届世界互联网大会在浙江乌镇召开,长三角空气质量备受关注。长三角环境气象预报预警中心(以下简称长三角环境气象中心)凭借技术优势,主动发布中长期空气质量预报,积极为江苏、浙江两省气象、环保部门提供精细化预报技术和产品支持。

  据长三角环境气象中心副主任许建明介绍,该中心致力于环境气象数值预报核心技术研发,并在此基础上开发出以WRF-CHEM为核心的区域大气环境模式、以MOZART为核心的中期预报模式、以气候动力模式CFS/DERF-天气模式WRF-大气化学模式CMAQ为核心的动力化学降尺度系统,初步建立了0-30天无缝隙的环境气象预报业务,推动环境天气预报向中期延伸期时效延展。与此同时,按照中国气象局集约化、标准化、信息化的要求,初步建成智能化的长三角环境气象预报服务平台。该平台兼顾区域内各省(市)的共性和个性需求,具有资源技术共享、产品逐级指导、模块集约开发等功能,目前已为安徽、江西、江苏、浙江、江西、福建等省级环境气象业务单位提供使用,在区域环境气象预报服务中发挥作用。

  长三角环境气象中心还积极尝试开展健康风险评估,拓展环境气象服务领域。2015年建成了国内首个气候模拟和大气污染物暴露为一体的人工气候环境暴露仓,目前已获取了主要大气污染物(NO2、O3、PM10、PM2.5等)对上海地区呼吸系统疾病的影响数据,并开展重污染天气过程的健康风险评价。目前该中心已通过学校、医院、社区服务中心等向公众和易感人群提供感冒、哮喘等气象风险产品。

  今年,长三角环境气象中心建立了空气污染气象条件、大气污染减排评估业务,为上海市政府和环保部门编制空气污染气象条件评估分析报告及预测情况。从10月起,按照上海市委、市政府延长空气质量预测时效的要求,该中心启动“未来10天本市空气质量预测业务”,每周一、周四制作专报,报送市政府,为上海采取临时管控措施提供有力的科技支撑。


河北:创新体制机制 在治霾中找准位置

  中国气象报记者谢盼

  主动作为 增强气象话语权和影响力

  依法履职 将环境气象纳入公共服务事权


  秋冬季节,雾-霾频频笼罩燕赵大地。在京津冀协同发展的战略布局下,“治霾”已成为河北省委、省政府工作的重中之重。河北省气象局审时度势,紧密围绕地方需求,创新环境气象体制机制,提升大气污染防治气象保障服务能力,不断增强在大气污染防治工作格局中的主动权和话语权。
  河北省大气污染防治工作开展以来,省气象局重点开展了大气环境监测分析、大气污染预报预警、大气污染减排调控气象评估、人工消减雾-霾科学试验、突发环境事故应急气象服务系统研发、大气环境容量承载力评估研究、风能太阳能开发利用气象服务系统建立以及防治环境污染气象科普宣传等八项重点工作。
  河北省气象部门主动作为,今年全省“两会”期间,省气象局局长、政协委员宋善允提交的“政府社会联动,科学精准治霾”提案作为省政协一号提案得到了省委、省政府的高度重视。“没有气象部门的参与,科学治霾就是一句空话。”河北省省长张庆伟对提案做出专门批示,要求将建议内容进行任务分解,并纳入省政府年度重点督办事项。
  立足“科学治霾,精准治污”对环境气象业务的需求,河北省委、省政府在机构编制、项目支持、技术引进等方面给予充分支持。2014年4月23日,河北省编办正式批复成立河北省环境气象中心。2015年,河北省气象局被列为省委大气污染防治督导组带队单位,联系邢台市大气污染防治督导检查工作。此外,河北气象部门作为省大气污染防治工作领导小组成员,更深入地参与了省委、省政府的各项重点工作,在全省历次大气污染防治工作调度会上,气象部门均作为主要发言单位发出声音,提供决策支撑。
  同时,河北环境气象工作还被省政府纳入年度大气污染防治重点工作和《河北省大气污染防治工作计划》,相关职责写入《大气污染防治条例》《大气污染防治责任追究办法》等地方法规和规章。在全国范围内率先将环境气象业务发展上升到气象部门依法履职、落实政府公共服务事权的高度,提升了气象部门在大气污染防治工作中的影响力。
  在大气污染防治工作中,环境气象评估在省政府制定应急减排调控措施、科学研判减排调控效果时受到关注。河北气象部门通过技术研发与系统引进,率先在省级气象部门中开展重污染天气过程的预评估、过程评估和后评估,并针对重要活动的减排措施开展减排效果气象评估,向省政府提供大气污染防治减排措施的科学依据。
  当前,重污染天气预警和评估已成为各级政府启动重污染天气应急响应、采取减排调控措施的主要决策依据。为此,省气象局加快推进重污染天气过程影响与减排措施评估,特别是预评估的业务化。常态化的月、季、年重污染天气过程环境气象评估及针对重大活动保障的减排效果评估,可以帮助政府科学精准地采取减排调控措施。
  “在大气污染防治保障中,环保、气象共同会商、提前研判、联合服务,合作效果十分明显。”省环保厅厅长陈国鹰说。2015年是河北省气象局与省环保厅签署《环境保护合作框架协议》的第三年。目前,两部门已实现6种污染物监测数据实时资料与历史资料的共享;联合开展的重污染天气预警,在2014年APEC峰会、今年“9·3”阅兵等重大活动中,为省委、省政府提供了决策支撑。
  未来,省气象局将进一步明确定位,继续加强部门合作,为精准治霾贡献力量。

  

广东:气象环保两相宜 部门合作见实效

  中国气象报记者 杨群娜 通讯员黄俊 陈静

 

  开放合作 部门携手预报空气质量

  协同攻关 推动环境气象模式精细化

  
  “现在可上网查询全省未来3天的空气质量预报,实在是方便。”家住在广州荔湾的刘丽帆说,2015年国庆前夕,她要张罗几家亲朋好友假日期间自驾游,登录广东省气象局公众网便查阅到了全省各地空气质量预报。
  实际上,公众在省气象局和省环保厅的官网均可查阅相关信息。全省空气质量预报分为珠三角、粤东、粤北、粤西四大片区,主要包括未来3天各片区空气质量指数等级范围及首要污染物名称,发布时间为每天上午11时。除了全省的分片区预报外,珠三角9市均已实现了以城市为范围的空气质量预报,市民可通过珠三角各市的气象局或环保局官网查阅。
  从2015年9月28日开始,广东省生态气象中心联合省环境监测中心,将空气质量预报发布范围从珠三角区域扩大到全省。广东生态气象中心负责人谭浩波表示,近年来,广东省气象局与环保部门密切合作,加强环境气象模式科研产品的解释应用工作,携手为广东“绿色发展”提供服务保障。
  自《大气污染防治行动计划》和《广东省大气污染防治行动方案》发布以来,广东省气象与环保部门共同推进空气质量预报预警和大气污染防治工作,建立健全合作会商机制,发挥各自优势,实现环境空气质量和气象数据的信息资源共享,提高空气质量预报水平和应急响应能力,初步形成了“部门联动、共享资料、协作攻关”的良好局面。
  2014年12月,广东省气象局和广东省环境保护厅正式达成共同推进空气质量预报预警工作合作协议,随后首次联合发布珠三角区域空气质量预报。2015年1月,广东生态气象中心(珠江三角洲环境气象预报预警中心)成立。该中心承担广东省环境气象监测预报预警服务等工作,积极推动气象、环保部门合作落地生根。
  同时,广东气象部门还“敞开大门”开展科研攻关。省气象局首席专家邓雪娇研究员说,在省部共建中国气象局广东省区域数值天气预报重点实验室的支持下,广州热带海洋气象研究所大气环境团队开展了多项科研工作。譬如,建立了基于GRAPES的新一代环境气象模式系统GRACES,实现了华南地区环境气象模式系统应用的本地精细化升级。新版GRACES模式的空气质量预报准确率有较大改进,各项评分都有显著提高,为空气质量预报预警提供有力技术支撑。
  预报业务人员还开展了数值预报模式产品的解释应用研究,开发完成逐时空气质量预报系统,实现广东省区域内逐小时滚动预报未来24小时的空气质量。该系统于2015年7月开始自动化业务运行。广东天气微信可轻松利用其预报结果开展公众服务。公众关注广东微信后,可查询未来逐小时天气和空气质量预报情况。此外,广东气象部门升级完善的“华南区域环境气象业务平台(EMOS)”,为预报员开展环境气象预报服务等业务提供强有力的业务平台支撑。
  “青山绿水、白云悠悠、空气清新”,不仅是刘丽帆在休闲生活时对环境的期盼,也是广东百姓对美好生活的向往,更是广东气象科技工作者的心愿和目标。

(来源:《中国气象报》2015年12月25日7版 责任编辑:苏玉君)
  

  

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