預警幕后

王威+王帥+滕曼+王超

2016在一次延長了期限的空氣質量橙色預警中度過尾聲。起床后查空氣指數，手機收到預警短信，對生活在華北等污染較嚴重地區的人們來說，這這已經慢慢變成習以為常的事情。人們日常所見的空氣指數、預報預警背后，究竟站著怎樣一群人？他們，度過了怎樣的2016？

北風來了，它能不能吹過燕山？

口述者/王威（中國環境監測總站 預報預警中心）

我2015年進站。研究生階段就是做大氣污染物數值模擬和預報這塊，博士畢業嘛，覺得知識都學得差不多了，這點東西沒什么問題。真正上手時發現，讓你看著各種預報產品，就一個問題，北風來了能不能過燕山？一下就懵了。

每天預報員上班前，路過空調外機都會留意下聲音。總站地下一層有個每秒運算幾百萬億次以上的高性能計算機，它會每天自動計算未來七天大氣污染物濃度情況，還會收集世界主流機構對未來十天左右天氣形勢的預報。服務器24小時運轉，如果地下空調壞了，服務器會因為高溫而崩潰，所以要從聲音和溫濕監控儀器上判斷有沒有異常，有的話要趕緊處理。

到單位后，拿到所有這些空氣質量預報產品，還要分析天氣形勢，高空、中層、地面什么形勢，風怎么吹，有沒有雨，溫度多高，邊界層高度、垂直擴散條件怎么樣，對這些進行判斷。一旦發現這次總體形勢很不好，那過去有沒有過類似的形勢，如果有，當時是什么樣，最后重點考慮這一年相關地區減排力度如何排放源情況怎么樣，進而判斷這次可能會達到一個怎樣的狀況。概括講，預報結果的準確性取決于四個方面的因素，包括污染源清單、氣象初始場、大氣污染物監測初始場和大氣化學反應機理的完整性與準確性。

目前，總站對于區域空氣重污染過程預報的準確率已接近100%，但準確預報城市污染等級卻非常難，平均為80%左右，主要受氣象預報的不確定性影響。

比如2016年底到2017元旦的這次重污染，持續過程特別長，有網民說，北京市為什么一開始不發紅色預警。我們28號最開始判斷的時候，發現根據國際所有主流的預報產品，都覺得4、5號會來冷空氣，2、3號在污染形勢上會有一個打斷。你不可能有這個自信，覺得我個人對大氣的認識超過所有國家的專業機構做的判斷，沒有人有這個能力和底氣。

但是隨著日期越來越臨近，到29號看，冷空氣弱了一點，再后一天，又弱了一點。真正到1號的時候，你就覺得2號冷空氣會更弱，但至少也會有個打斷。等到2號的時候，冷空氣確實來了，但只吹到北京南邊，又吹回去了。只在城北有一個短暫的藍天，也算是有個打斷，但影響很小，對空氣質量改善作用非常有限。

這就是一個典型的例子，天氣形勢不停在變，一些微小的變化和波動很難察覺，高性能計算機進行模擬和預報時，必然出現偏差，人基于其產品進行判斷時，也難免會出現失誤的地方。

更麻煩的是，有時候各種氣象預報產品之間會互相沖突，有的產品說七天之后就好了，但有的機構說八天，有的說六天，有的說不會結束了。污染過程持續天數不同，發的預警等級也不一樣。比如說紅色預警，必須三天或者四天達到某一程度，達得到是紅色，達不到就是橙色。

這時候就特別考驗預報員的經驗技巧。做了十年預報的跟像我這樣做了兩年預報的，功力肯定是不一樣的。書上寫的大氣物理、化學知識你都懂，但到了實際中，假如說七天后有股北風，天氣圖上顯示能吹過燕山，但它又比較弱。吹得過，北京就是優良，吹不過就是重度污染。現在就要預報員拍板說是重還是優良，還要據此決定北京起什么顏色的預警。

如果預報有偏差，基于錯誤結果的預警，不但對相關地區的GDP產生了影響，還影響了大家的生活，有的因學校停課需要在家看孩子，有的因單雙號限行車沒法開等等……其實預報員這塊的工作壓力蠻大的。

但是有意思的是，恰恰不能把這壓力當回事。如果在預報過程中過于糾結說，哎呀我報輕了會不會挨罵，報重了會不會產生太多的經濟損失，造成不必要的麻煩，如果把這些情緒和心理暗示都帶進來，預報結果一定會出現偏差。

網友指名道姓批評指責的情況很少，大多數時候是自己對自己的責備，因為預報員更明白報錯的影響。預警是政府決策，但預報是個科學問題，得充分研判才行。

重污染時，年均值每天都被拉高一點

口述者/王帥（中國環境監測總站 大氣室）

我主要負責空氣質量的數據統計分析，大家看到的空氣質量數據、形勢統計分析結果，都是出自我們部門。我們每天都要對著電腦審核數據，審核全國1436個國控監測站點傳過來六項指標小時濃度數據，雷打不動。這些海量的數據占據了滿滿一屏幕，不斷跳躍變化。

全國1436個監測點位的儀器自動分析監測出各城市空氣質量監測數據，這些實時數據一點三發傳輸到國家、省、市的聯網平臺，并在網站上實時發布，整個過程自動完成。

網上實時發布數據是沒經審核的初始數據，還不能直接拿它進行分析統計，因為這些數據包括故障、維護、質控等時段的數據。如果監測過程儀器故障，可能造成數據異常，當地監測站人員會結合機器狀況等因素對該時段的監測數據作出有效或無效的判斷，這就是審核過程，這些數據就會被打上相應的標記。

這些審核數據傳到總站，技術人員要對標記數據進行復核，根據該站點運維記錄、各指標間相關性以及指標變化趨勢等逐一進行審查、核驗，每天都要對所有點位的每一個數據進行復核，特別費神。咱們同事張老師，她核得格外認真，以前戴眼鏡視力1.3，前段時間檢查發現只有0.3了。這些天都讓她休息休息。

2016年，我們工作量非常大。每月初那幾天是最忙的。根據要求，每月4日上午會商，各業務室3日要提供報告報表，大氣室1日還在復核上月底那天的數據，所以正式寫報告的時間就剩下不到兩天，我們四個同事要在兩天之內匯總數據、編制報告。

這個機制是每個月都要這樣，不分周末工作日，很多假期，像元旦、五一、十一，都在月初，就必須加班。2015年是這樣，2016年是這樣，可以想見2017年還是這樣。這樣頻繁的加班有時會讓家里人有些怨言。

《大氣污染防治行動計劃》，簡稱《大氣十條》，是國務院在2013年9月出臺的行動計劃，涉及燃煤、工業、機動車、重污染預警等十條措施， 2017年是大氣十條的考核年，各級政府對空氣質量監測數據的分析評價都非常關注。

北京的目標是60微克/立方米，天津、河北是60到70，每到重污染過程，各地都嚴陣以待。進入取暖季，京津冀及周邊地區的每次重污染過程，年均值每天都被拉高一點，眼看著前三個季度的環保成效在一天天的減少，各級領導都就很焦心。

元旦剛過，京津冀當年目標能不能完成，得馬上拿出數據，拿出分析報告。另外，這種管理需求還是不定期的。去年11月至12月期間，我們幾乎每天都要對各城市環保約束性指標進行統計分析，加班到晚上八九點是家常便飯。

隨機檢查的任務多了很多，上火車前都不知道要去哪

口述者/滕曼（中國環境監測總站 質管室）

我們的工作就是隨時準備去監測和檢查。我孩子才六歲多，早就習慣我經常出差了。

從去年十一開始，總站開始在空氣重污染期間應用激光雷達進行監測，激光雷達能夠對區域污染的生產、發展過程進行立體時空探測。現在實時發布的空氣監測數據是近地面的顆粒物濃度，激光雷達可以觀測到顆粒物的垂直分布，然后結合預報結果、實測結果和氣象條件等其他信息，進行綜合分析，為污染的傳輸和管控提供參考。

這個冬天發生了好幾次重污染，我們開著車，邊行駛邊監測，進行了很多次走航監測。有時在北京市內，有時要走航到外地。上一次出差是元旦前，去唐山。元旦期間不是重污染嘛，12月31號我們把激光雷達車開到唐山。

我們室里男同志比較少，所以出去走航，女同志也一樣。那次就我和駕駛員兩個人去。那臺雷達車之前維修過，剛從外地開過來，器件、軟件都換了。因為重污染監測都是應急任務，要講時效。所以根本沒時間去熟悉各種操作，我之前什么都不知道，拿著說明書和操作規程，跟著就過去了。

那天霧霾挺重，路上都白白的。中午去，到那兒就下午了。熄了火以后，還想繼續定點監測。就我一個人，當時特別冷，激光器很難啟動，儀器里有個小的加熱模塊，要等它加熱。等了一個多小時，快把我凍死了，溫度還沒上來。后來我把車打著了，再加熱。天黑得很早，我就拿手機照著，給同事發信息總是打錯字，手凍得根本不聽使喚啦。等終于弄好都9點了。第二天還要加班，必須當天返回北京，到北京趕上了地鐵末班車，到家都零點了，發現北京的地鐵末班竟然人也那么多呀。

我這還算幸運的，有些同事出去走航，遇到高速封路、堵車，時間就完全不能按你規劃了，吃飯都沒個點。

除了應急走航和例行的質量檢查工作，還有一種是飛行檢查，如果發現哪個城市的數據有問題，在不預先通知的情況下對這個城市突擊檢查。

這種檢查叫“雙隨機”檢查，是要嚴格保密的。參與檢查的技術專家在上火車之前都不知道自己要去哪兒。我們到了站房再給當地的監測站打電話，說“把鑰匙拿過來”，以前還是當地監測站在運維。現在不需要了，事權上收后我們拿著鑰匙自己就進去了。

每次去檢查，工作任務都安排得滿滿的，到達后直接進站房開始檢查，每天晚上各小組回來集合后還要開會討論，每次檢查，每天都是干到半夜，吃飯從來都是急匆匆的，有時甚至吃不上飯。檢查工作真的是特別緊張，特別辛苦！

這兩年來，這種隨機的檢查多了很多，“以問題為導向”的檢查任務多了，公眾對數據質量的關注度高了，部里、總站對數據質量都非常重視，各種監督檢查措施都完備起來。我們隨時可能接到任務，隨時都要做好出差的準備。

重污染加班到半夜，那天是我結婚紀念日

口述者/王超（中國環境監測總站 分析技術室）

2016年10月底，按環保部要求，總站開始組建“京津冀及周邊顆粒物組分手工監測網”（簡稱“手工組分網”）。這個手工組分網包含了23個監測點位，分布在2市3省的20個重點城市中，其中七個點位是每天都要采集空氣中的PM2.5樣品，其余16個點位是每隔四天采樣，如果碰到重污染，臨時加密每天采樣。

采集的樣品要拿到實驗室進行組分分析測試，主要測試PM2.5中的有機碳/無機碳、陰陽離子和無機元素等。這些組分信息非常有用，可以用來分析重污染PM2.5來源、評估治理成效以及健康風險等。

十一之后我被單位專門派到美國學習PM2.5源解析技術，期間還實地參觀了美國組分網中的一個PM2.5組分監測點位。10月底一回來，就接到建設手工組分網的任務，顧不上倒時差，在主任帶領下，基本上每天都在加班加點干。分五批緊急調集采樣設備到20個城市，準備了幾百張采樣濾膜寄到各地，還要一個個聯系地方監測站同事，有時候整整一天都在接打電話解答疑問，晚上回家還要微信溝通聯系。回想起來，還真是有點瘋狂。通過不懈努力，20個城市全部開始采樣，PM2.5樣品陸續進行分析，形成一份份報告。

手工組分網的建設運行都很不容易，任務非常繁重。一大幫人在堅持做采樣工作，不分節假日。因為監測點位比較多，準備稱量濾膜就需要近1周的時間，再花1～2天時間郵寄到各地，采樣之后再把樣品寄回總站，一般規定在每周五寄出。我們對這些樣品進行整理、稱重和組分分析，需要兩周左右時間出結果，然后整理數據，編寫報告。假設在重污染期間加密采樣，每個采樣點每天采集四張濾膜，一周下來會得到六百多張濾膜，工作量是非常大的。我有同事負責郵寄，盒子就擺成一堆，將濾膜分好放入，把每個點位的地址貼在上面，光光郵寄就費大半天時間，更不要說后續復雜的分析測試。雖然很繁瑣，但是我們還是非常小心，認真地核對每一個樣品、每一份記錄、每一個數據，少出錯，不出錯，因為這里面都是監測人員的心血。

2016年那幾次重污染，說來特別巧，大部分都在周末。一遇到重污染預警，就迫切需要PM2.5組分數據和報告，我們就得加班了，甚至深夜從家里再被叫回單位加班。我們整理數據、分析討論、編寫報告，然后部里會組織專家進行會商。

記得元旦假期前12月30號要完成組分分析報告，我加班到晚上11點多。比較欣慰的是，目前通過手工組分網，我們已經采集九百多個樣品，得到了一萬多個數據，初步分析結論已經上報環保部并向社會發布，開始在研判污染來源、支撐精準治霾等方面發揮作用。

做PM2.5源解析的一個困難是，各地的污染源排放清單還不夠詳細，我在美國學習了解到他們的源清單非常詳細，光污染源種類就細分到上百種，而且動態更新，這方面我們還需要做很多工作。還有像北京這種大城市，氣態污染物，比如二氧化硫、氮氧化物等，生成的二次顆粒物至少占50%以上。但目前對于氣態污染物反應生成的顆粒物進行來源解析，還在研究，技術上還沒完全搞定。

我想起來，重污染加班寫報告那天，正好是我結婚紀念日，本來計劃的活動都取消了，回家都過零點了，沒趕上。