2016年秋季新乡市空气质量模式预报效果评估

基于新乡市空气质量数值预报平台，采用相关系数（r）、标准化平均偏差（NMB）等统计指标，系统评估2016年秋季新乡市嵌套网格空气质量预报模式（NAQPMS）和通用多尺度空气质量模式（CMAQ）的预报效果，对比分析2套模式不同预报时效和不同水平分辨率的空气质量等级预报准确率。结果显示：2套模式均较好地表征了各主要污染物的浓度变化特征，2套模式的等级预报准确率高于60%，其中CMAQ对中度及重度的预报等级准确率达到70%。对比模式24、48、72 h 3种预报时效效果，24 h预报时效的统计数据最优，说明24 h预报时效模拟结果可作为业务预报重要的支撑。     

长三角区域环境空气质量预测预警体系建设的思考

世博会期间长三角区域空气质量自动监测网络和数据共享平台的成功搭建和有效运行,为探索长三角区域空气质量预测预警长期合作模式提供了宝贵的经验和启示。需要建立全方位区域空气质量监测网络和数据资源共享系统、源排放清单、开发区域多模式集合预报系统,构建区域多层面运作机制和会商制度,建设一批专业技术和复合型人才队伍。区域不同层面有效的管理体制机制的保障是区域环境空气质量预测预警体系的基础支撑。     

江苏省区域空气质量多模式预报预警系统研究与设计

围绕江苏省大气污染日益严峻的形势,设计了江苏省区域空气质量多模式预报预警系统,系统主要由数据中心、计算中心、分析展示中心、预报中心4个部分构成,运用了多模式集合预报、数据仓储联机分析处理、数据挖掘及智能关联等关键技术。系统的建成将为江苏省各级政府和相关单位决策层制定区域联动的大气污染防控措施,采取针对性的应急处置措施提供科学、及时的技术支撑。     

全国环境空气质量数值预报预警系统建立探析

随着雾霾天气的大范围、长时间发生,全国环境空气质量预报预警系统的建立迫在眉睫。集合数值预报模式成为当今预报预警模式发展的主流。介绍了现代化的环境空气质量预报预警系统框架,该系统包括4个子系统,并覆盖城市-区域-背景地区,预报项目要尽量完善。同时应注意预报产品的开发和健康指导信息的发布。     

长三角区域空气质量数值预报系统及其在重大活动保障中的应用

2014年起,上海市围绕城市及长三角区域空气质量预测预报和重污染预警需求,搭建了长三角区域空气质量数值预报系统。该系统综合应用了模式参数化方案比选、排放清单耦合处理、大气化学资料同化、大数据集合订正等关键技术,集合模式PM2. 5和O3小时浓度偏差为-10%~10%,提升了区域PM2. 5和O3浓度模拟效果。该系统实现了污染在线源解析和多排放情景模拟等功能的业务应用,应用于2018年首届中国国际进口博览会保障中,为上海市及长三角区域空气质量业务预报和重大活动保障提供了业务产品支撑。     

空气质量数值模型的构建及应用研究进展

综述了近年来国内外空气质量模型的发展历程、空气质量数值模型构建的关键技术以及应用研究。指出了目前空气质量数值预报及应用主要面临气象条件，尤其是大气边界层模拟、大气污染物排放源和大气物理化学过程等问题。提出，应当通过规范化制作和完善排放源清单数据，建立统一的排放源分析标准，提高排放源数据的准确性；多向发展观测手段，加大监测密度和频率，并进行实验室化学分析，提出适合我国的大气物理化学机制。就空气质量模式而言，对模式方案进行优化，以及使用气象、卫星资料同化等技术手段，将其与观测相结合，构建监测与预报系统相结合的统一体系，应用于多平台。     

江苏省级区域空气质量数值预报模式效果评估

采用中国科学院大气物理研究所开发的嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS),搭建江苏省级区域空气质量数值预报模式系统,并测试了该系统对2013年夏季江苏省PM2.5质量浓度未来24 h预报以及7 d潜势预测的效果。结果表明,该系统成功应用于江苏省的空气质量预报;所有地市的24 h预报效果均在合理范围内(平均分数偏差小于±60%且平均分数误差小于75%);7 d潜势预测效果比24 h预报效果略差,整体能准确把握PM2.5质量浓度的变化趋势。     

长三角区域空气质量预警联动系统及其在上海世博会的应用

为保障上海世博会空气质量,开发了长三角区域空气质量预警联动系统.系统由区域数据共享、预报预警、信息发布和应急联动等4个子系统构成,采用自动质量控制检查、多模式集合预报、秸秆焚烧火点判定、预警联动机制研究、GIS自动化处理和表达等关键技术.在上海世博会期间,实时监控和预测了长三角区域空气质量状况和变化趋势,发布了5次大气...     

空气质量预报在世界互联网大会中的应用

为支持世界互联网大会期间大气污染管控工作，利用人工结合数值模式预报的方式在第二届到第五届世界互联网大会期间开展空气质量预报工作。多模式系统中WRF-CMAQ对乌镇及浙北区域大气污染变化的趋势模拟最好，2016—2018年对AQI日均值模拟的平均分数偏差（MFB）和平均分数误差（MFE）分别为-1.3%~1.6%和24.3%~28.3%。会前48 h、72 h和96 h空气质量等级预报准确率分别为37.5%~83.3%、33.3%~90.0%和0~89.9%。会议期间乌镇的AQI日均值48 h预报准确率为33.3%~100%，等级预报准确率为66.7%~100%。与日常空气质量预报不同，会议期间预报还应重点关注大气污染过程，如有污染可能性，需要给出污染过程的起始时间、持续范围和浓度峰值等情况及其关键时间节点，有针对性地提出大气污染管控的措施建议，为会议期间空气质量保障提供技术支撑。     

田湾核电温排水遥感监测与数模一致性分析

利用温度反演和数值模拟的方法,对田湾核电站航天遥感测量和数值模拟结果作对比分析。结果显示:遥感监测和数值模拟结果在田湾核电站附近海域的海面温度场羽迹展布方向、不同季节大小潮型、潮态规律上都是相似的,只是在规模和数量上存在着一定差异,两者可以相互验证。     

美国核电厂辐射环境监测与信息公开及其借鉴

综述了美国核电厂辐射环境监测管理体系和环境信息公开制度及法制化管理模式,对比分析了我国辐射环境监测与信息发布实际开展情况及存在问题,提出需借鉴美国核管理委员会(NRC,以下简称NRC)的管理经验,进一步完善我国辐射环境监测标准体系,建立辐射环境监测数据公开制度,加强公众参与制度建设,明确核电厂辐射环境监测管理边界等建议。     

Three-dimensional Modelling of Radionuclides Dispersion in a Marine Environment with Application to the Fukushima Dai-ichi Case

In this work, we present the implementation, verification and validation of a three-dimensional model able to reproduce the propagation of \(^{137}C_{s}\) radionuclide in coastal waters and its interaction with suspended sediments, in the framework of the open-source TELEMAC-MASCARET modelling system. The validation of the model was realized by comparing numerical results with field measurements of radionuclides concentration in the Japan Sea nearby the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant (NPP). The developed model uses as external forcing the data available immediately after or during the accident, as, e.g. weather conditions (wind, pressure, temperature) and/or the harmonic components of tides. In contrast with previous models implemented in the study area, the model presented here is limited to the coastal area near Fukushima and refined in the coastal area close to the NPP. Numerical results show that the model is able to reproduce the propagation and diffusion of the released \(^{137}C_{s}\) in the vicinity of the Fukushima Dai-ichi NPP. Consequently, we show that the numerical results obtained with a small-scale model with a simple forcing are consistent, at a coastal scale, with models which employed a general circulation model based on data assimilation techniques or variation method for hydrodynamics. Therefore, this model could be employed in an emergency situation, when the dissolved radioactivity is considered.

     

国家水环境质量预报预警研究进展及业务发展思路

开展国家水环境质量预报预警工作是生态环境治理能力现代化的重要部分,是统筹山水林田湖草系统治理的重要抓手。文章介绍了国内外水质模型的研究进展,并概述了国内外水质预报预警系统研究进展,在此基础上分析目前我国水质预报预警方面存在的不足,并提出了国家水环境质量预报预警业务发展的初步思路。我国水质预报预警体系建设要以技术体系和业务体系为保障,以水质模型和面源污染模型为支撑,依托水环境质量预报预警决策支持平台,开展环境监管业务化应用、治理决策精细化支撑、污染事故科学化处置和数据产品社会化服务4种业务应用,逐步建成架构统一、业务协同、资源共享、上下游联动的全国-流域-省级-城市四级水环境质量预报预警网络。     

无人机载核辐射监测及气溶胶采样系统试验分析

利用旋翼式无人机平台挂载机载式γ谱仪、气溶胶采样器及相关监控设备,在稳定风场下开阔平坦场地,对特征金属颗粒物随炸药爆炸后形成的气溶胶进行空中烟云跟踪取样及巡测,测量环境核辐射水平。结果表明,通过8次爆炸物气溶胶跟踪采样,以及放射性点源探测试验,证实旋翼式无人机空中气溶胶取样及对辐射测量的可行性。     

Assessment of Allowable Thermal Load for a River Reservoir Subject to Multi-Source Thermal Discharge from Operating and Designed Beloyarsk NPP Units (South Ural,Russian Federation)

This study develops a quantitative approach to the establishment of a maximum allowable thermal discharge into a freshwater body (the Beloyarsk Reservoir) incorporated in the once-through cooling technology at the Beloyarsk nuclear power plant (NPP) (South Urals, Russian Federation). The study is based on a 3-D hydrodynamic model, embracing water circulation, heat transfer, and ice-cover formation in the Beloyarsk Reservoir. The model is driven by atmospheric forcing, river runoff, and the discharge/intake of NPP cooling water. It was used to simulate the horizontal and vertical distribution of water temperature under the effect of the operation of existing (number 3) and anticipated (numbers 4 and 5) nuclear power units. The model is validated by the comparison of the computation results with observed water temperature distribution and ice-cover configuration obtained with remote sensing techniques. The model was also used to predict the future evolution of water temperature after the launching of two new power units, which, having a common cooling system, may affect each other. It was shown that the first of the new units, no. 4, will not dramatically affect the existing thermal conditions in the reservoir, while launching one more unit, no. 5, will apparently result in overheating of the reservoir water in response to the greater volume of cooling-water discharge from the two power units. Because of a specific configuration of the recirculation flow, the reservoir may fail to cope with the dissipation of the generated heat, leading to a steady (uncontrolled) rise of water temperature in the inlet channel to one of the power units. This will reduce the potential of NPP, using the once-through cooling technology, and will most likely have an adverse effect on the survival of aquatic organisms in the Beloyarsk Reservoir. Therefore, some other environment-saving technologies must be developed for removing surplus heat from the unit no. 5 of the Beloyarsk NPP.     

不同天气形势下杭州市空气污染特征个例分析

利用杭州市气象局观测资料、NCEP再分析资料和中尺度天气预报模式WRF的数值模拟结果,对杭州市2011—2012年春、夏、秋、冬4个季节各一天的污染天气进行分析;同时选取2012年夏季有利于污染物扩散的天气个例进行对比分析。结果表明,杭州市容易发生轻度污染的天气类型主要有4类:高压前部、高压底部、高压控制和高压后部;500 h Pa高空系统稳定,受西南气流影响,850 h Pa有暖平流,1 000 h Pa风速较小时,容易造成污染物的积累,发生空气污染现象。WRF模拟结果显示,当杭州市为偏北风且风速较小时,容易发生空气污染事件,当为偏南风且风速较大时,空气质量一般较好。温度层结分析发现,当近地层以及高空出现较为深厚的逆温层且低层温度层结呈现中性或者稳定时,不利于污染物的扩散,污染物容易在底层积累,出现近地层空气污染现象。     

北京市2013年1月一次空气重污染过程分析

采用数值模式与观测资料相结合的方式，对北京市2013年1月9～15日一次空气重污染过程的大气环境背景、气象条件和形成原因进行了初步分析。结果表明，此次重污染过程北京市空气质量从9日的二级跳至10日五级重度污染，11日一13日空气质量维持连续3d严重污染，14日降为重度污染，15日转为轻度污染；重污染过程期间10—14日P（PM2.5）平均值为323μg／m。，平均风速为1．47m／s，平均相对湿度为73．6％，24h变温基本为一2．72～2．68℃，24h平均变压为一3．65～2．63hPa。指出，此次重污染过程与当地气象条件密切相关，稳定的大气环流形势为污染的持续提供了大气环流背景，风速较小、湿度较大、边界层较低、持续逆温是造成重污染的主要原因，地面风场辐合及边界层下沉运动是造成重污染的重要原因。     

点源扩散大气预测软件

建设项目的点源扩散大气预测软件,包括了<环境影响评价技术导则-大气环境>第三级评价有风时,静风和小风扩散模式;最大地面浓度Cm及其距排气筒的距离Xm模式;烟气抬升公式以及等值线点位值的计算功能.该软件运算快速、简便、准确.     

基于数值模式的环境空气质量预报影响因素和改进方法

数值预报是各地开展环境空气质量业务预报的主流预报方法之一。模式预报产品、基础输入资料、外部技术支持、主客观预报偏差和预报命中概率等诸多因素均会不同程度地影响数值模式预报效果,研究探讨了上述因素对数值模式预报效果的影响及其针对性的改进方法,以期降低预报偏差,改善业务预报整体效果,为各地提高业务预报质量提供方法思路和技术参考。