小諸葛決勝大乾坤

郭寰宇

北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心

|推薦單位|

北京環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)

北京市民不僅是北京空氣質(zhì)量改善的見證者，也是空氣質(zhì)量改善的受益者。曾經(jīng)的北京重污染天是常態(tài)，一年當(dāng)中近兩個(gè)月都是重污染級(jí)別，但經(jīng)過“清空行動(dòng)計(jì)劃”“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”等舉措后，藍(lán)天已不再是奢侈品，我們擁有了日常的“北京藍(lán)”。

眾所周知，中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年慶祝活動(dòng)時(shí)的場(chǎng)景非常壯觀，當(dāng)天的空氣質(zhì)量為1級(jí)優(yōu)，PM2.5濃度也僅為18微克/米3，活動(dòng)最終取得了圓滿成功。諸葛亮當(dāng)年草船借箭依靠的是夜觀天象這種經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)的方法，如今，我們不僅掌握了經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)，還掌握了一個(gè)更加科學(xué)的方法——數(shù)值預(yù)報(bào)。

什么是數(shù)值預(yù)報(bào)？數(shù)值預(yù)報(bào)其實(shí)就像炒一道菜一樣，原料為氣象數(shù)據(jù)、污染源數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，將這些原料歸為一個(gè)整體，在大氣中符合一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而將這些規(guī)律數(shù)據(jù)化后，就變成了一個(gè)個(gè)公式，再將這些公式放入高性能計(jì)算機(jī)這口“大鍋”里，進(jìn)行不斷的參數(shù)化和近似化計(jì)算，最后會(huì)得到未來(lái)一段時(shí)間的氣象和空氣質(zhì)量的可視化信息，例如空氣質(zhì)量的時(shí)間序列、空間分布及污染源等信息。我們還可以通過數(shù)值模型的結(jié)果看出某次污染過程的演變趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空氣質(zhì)量全方位、立體化的感知，全面準(zhǔn)確掌握城市大氣環(huán)境演變態(tài)勢(shì)。

團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)過多年的使用和總結(jié)，如今已形成一個(gè)較為完善的數(shù)值預(yù)報(bào)體系，不僅豐富了數(shù)值模式的種類，優(yōu)化了數(shù)據(jù)，同時(shí)總結(jié)出了讓我們能夠游刃有余地處理好日常工作的方法，對(duì)空氣質(zhì)量的預(yù)報(bào)預(yù)警、重污染的應(yīng)急以及對(duì)于重大活動(dòng)期間的污染風(fēng)險(xiǎn)提示具有重要作用。

之所以能取得良好的成績(jī)，團(tuán)隊(duì)主要依靠?jī)蓚€(gè)“法寶”。第一件“法寶”就是中長(zhǎng)期空氣質(zhì)量趨勢(shì)預(yù)測(cè)，它可以提前對(duì)未來(lái)的空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行初步預(yù)判。中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)等許多國(guó)家都對(duì)中長(zhǎng)期空氣質(zhì)量有一個(gè)自己的模式結(jié)果，團(tuán)隊(duì)中的“小諸葛”對(duì)各國(guó)的模型預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行充分討論，借助豐富的團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行研判，最終對(duì)中長(zhǎng)期的空氣質(zhì)量水平有了初步的趨勢(shì)把握。這是團(tuán)隊(duì)為重大活動(dòng)期間的污染風(fēng)險(xiǎn)提示提前進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)服務(wù)引入的新技術(shù)手段，近年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)不斷得到鞏固和完 善。

這項(xiàng)技術(shù)是如何應(yīng)用到活動(dòng)中去的呢？團(tuán)隊(duì)提前一個(gè)月就已經(jīng)預(yù)判到7月1日當(dāng)天擴(kuò)散條件偏不利，高溫、高濕、偏靜穩(wěn)。得出結(jié)果后，團(tuán)隊(duì)及時(shí)報(bào)告給相關(guān)管理部門，讓相關(guān)人員關(guān)注當(dāng)天的情況，以便讓活動(dòng)更好展開。

除了中長(zhǎng)期空氣質(zhì)量趨勢(shì)預(yù)測(cè)，團(tuán)隊(duì)還用到了另一件“法寶”——短時(shí)精細(xì)化預(yù)報(bào)，它就像一臺(tái)顯微鏡，可以把空氣質(zhì)量定位在某一時(shí)刻甚至是某一地點(diǎn)，如今的短時(shí)精細(xì)化預(yù)報(bào)已經(jīng)可以基本判斷出某天空氣質(zhì)量的演變趨勢(shì)。

短時(shí)精細(xì)化預(yù)報(bào)在此次活動(dòng)當(dāng)中又有哪些應(yīng)用呢？團(tuán)隊(duì)推出了一個(gè)方法——逐小時(shí)滾動(dòng)預(yù)報(bào)（逐小時(shí)滾動(dòng)報(bào)出當(dāng)天重要時(shí)段、重要地點(diǎn)的空氣質(zhì)量情況），在活動(dòng)前夜，團(tuán)隊(duì)運(yùn)用該方法對(duì)7月1日重要時(shí)段重要地區(qū)的空氣質(zhì)量進(jìn)行逐小時(shí)滾動(dòng)報(bào)出，最終實(shí)際監(jiān)測(cè)濃度與團(tuán)隊(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果逐時(shí)差異保持在1微克以內(nèi)，真正實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。在這次活動(dòng)中，郭寰宇團(tuán)隊(duì)連續(xù)56小時(shí)逐時(shí)更新空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)結(jié)果和天氣信息。