环境空气质量预报方法简介

准确预报城市未来空气质量对公众及时掌握未来空气质量,对管理部门应对重污染天气和开展区域大气污染联防联控具有重要作用。本文主要介绍了目前主要的空气质量预报方法,统计预报、数值预报和人工研判综合预报,分析了不同预报方法和特点以及国内应用研究情况,为各地开展空气质量预报工作和研究提供参考。     

区域空气质量数值预报模式CAPPS3在福建省的应用

利用区域空气质量数值预报模式CAPPS3,预报了2009年9月1日～11月30日福州市SO2、NO2、PM10的等级和浓度,将其污染物等级预报准确率、浓度预报准确率、转折性天气预报准确率、综合评分等,与人工经验预报和统计预报结果进行对比。结果表明:CAPPS3模式对SO2、NO2、PM10污染物等级预报准确率分别为100%、94.5%、70.3%,转折性天气预报准确率27.2%;SO2、NO2、PM10浓度预报值与监测值的线性相关系数分别为0.62、0.74、0.71;CAPPS3模式对天气形势的变化反应不灵敏,特别是相临两天污染物浓度突变时,CAPPS3的预报能力差,当天气形势稳定时,预报效果较好;CAPPS3模式污染物等级和浓度预报值偏高情况较多;模式对前日污染实况依赖性强,导致预报结果滞后;综合评分低于人工经验预报,略低于统计预报,总体预报效果较好,可提供有价值的指导预报,适合业务运行。     

基于气象相似准则的城市空气质量预报模型

为提高城市空气质量预报准确率,文章在传统BP神经网络的基础上提出了基于气象相似准则的样本优化方法,建立了三层样本筛选优化机制,确定了阀值及权重矩阵,从而建立了城市空气质量动态预报模型。将模型应用在广州8个空气质量监测站点的预报上,并与传统的BP神经网络空气质量预报模型进行了对比分析,效果良好。分析结果表明,广州8个空气质量监测站点的SO2、NO2、PM10/2.5的实测值与预报值的平均绝对误差分别为0.016 mg/m3、0.014 mg/m3、0.020 mg/m3,级别预报准确性评分分别为89.6、92.6和84.6,预报准确度综合评分达81.6,并且比传统神经网络模型具有更高的预报精度。     

空气环境质量预报预警系统建设的路径探讨——以大连市为例

以开发空气质量预报预警信息管理与展示平台为核心内容,基于该管理展示系统平台,综合运用数据库技术、并行计算技术、Web GIS技术和高效网络传输技术等当前先进的信息化技术手段,通过大连市大气重污染天气预测预警系统平台的设计、开发和建设,实现对环境空气质量相关数据的管理和共享、空气质量统计预报、空气质量数值预报、预报会商和信息发布,为进一步明确未来大气污染防治及空气质量保障工作的目标、方向与重点提供决策支持。     

岳阳市区空气质量变化特征及气象条件预报

利用2014年3月-2015年2月6个空气质量监测点资料,对岳阳市区AQI的时空变化特征及气象影响因素进行了分析,并用综合指标法和逐步回归法建立岳阳市区AQI预报模型。结果表明:岳阳市区年AQI为88。夏季空气质量最好;春、秋季次之;冬季空气质量最差。其中7-9月空气质量最好,1-2月空气质量最差。岳阳市区空气质量总体由北向南趋好,同时水库、景区明显好于工业区。岳阳市区年空气质量优良率为73%。年和各季空气质量优良率时空分布与AQI分布基本一致。岳阳市区首要污染物以PM10为主,其次为PM_(2.5)。重度污染及严重污染日基本出现在空气质量相对较好的夏秋季节,且工业区明显多于水库、景区。岳阳市城市工业布局方向与年主导方向一致,使得市区广大区域处于工业气流的下游,导致空气污染加剧。以短期天气预报中的气象要素预报作为空气质量气象条件预报的基础,采用日平均气温、相对湿度、低云量、风速、降水、雾等气象因子建立的岳阳市区AQI预报模型模拟效果较好。     

广西环境空气质量预报预警平台建设与应用成效

分析了广西2009—2015年第一季度空气质量状况,结果表明广西空气质量持续恶化,大气污染形势严峻,亟需建设广西重污染天气监测预警体系,妥善应对重污染天气。概述了广西环境空气质量预报预警平台建设内容,并对平台数值预报、统计模型效果评价和预报预警平台应用成效进行了阐述。实践证明,空气质量预报预警平台投入运行以来在服务公众和环境管理部门以及建立空气质量预报队伍方面发挥了积极的作用。     

辽宁省一次大气重度污染过程预报准确性分析

2019年春季辽宁省出现了一次长时间、大范围的空气质量重度污染过程,为进一步了解此次环境空气重度污染过程的预报情况,对CMAQ模型、REG模型和人工订正法在此次污染过程中的污染等级和AQI范围的预报准确率进行了分析。结果表明:人工订正法未来24 h跨级预报准确率最高,72 h最低;AQI范围预报中,人工订正法在未来24和72 h均值预报中准确率均为最高,48 h预报REG模型准确率最高,CMAQ模型均为最低;各预报方法在污染过程前期、后期的预报准确率均高于污染过程中期。     

全国重点城市空气质量将试行预报

据中国气象局的消息,全国气象专家和环保专家正在积极准备,将向社会发布重点城市空气质量预报。从4月份开始,有关部门将进入空气质量预报的试运行阶段,预报效果有待公众评价。从6月5日起,气象部门将与环境监测部门联合向社会发布从当日20时到次日20时我国47个城市的空气质量预报。     

辽宁省空气质量预报体系建设初探

空气质量预报是对未来空气质量变化趋势预测及重污染天气应对的重要手段。在对常用预报模型综述基础上,结合辽宁省空气质量预报现状,从模型选择、队伍建设、污染源排放调查及会商机制建设等方面对辽宁省空气质量预报体系建设进行探析,为辽宁省空气质量预报工作的开展提供参考。     

城市空气质量数值预报方法研究

城市空气质量数值预报,在时空分辨率和预报客观性方面具有明显优势,是未来城市空气质量预报的主要发展方向。以济南市为例,探索建立了一套较为成熟的城市空气质量数值预报方法。该方法采用高分辨率对流层化学模式系统为预报模式基础,同时根据济南市特点对模式系统进行修正,取得了较好的预报效果。此外,该模式系统由于能够较为准确地模拟城市范围内污染物的时空分布,在城市空气污染防治规划方面具有较为广泛的应用前景。     

环保气象合作在空气质量预报中的应用探讨

随着我国经济的发展,我国能源的大量消耗造成了环境的严重污染。空气质量预报工作对于城市环境的保护具有非常重要的作用。而环保气象合作在空气质量预报中的应用能够提高空气质量预报的能力。本文笔者通过空气质量预报以及环保气象合作对于空气质量预报的作用来探讨环保气象合作在空气质量预报中的应用。     

不同分辨率CMAQ模式系统对北京PM2.5预报效果研究

自北京奥运会以来，CMAQ模式作为北京多模式预报系统的一个成员在北京空气质量预报中得到广泛应用.为了更好地发展模式系统预报性能，本文针对北京开展完整年份PM_2.5模拟预报效果评估，结合我国环境空气质量标准，引入IAQI预报准确率、等级预报准确率以及预报综合评分法等多项指标，研究评价不同代际不同模式分辨率CMAQ模式系统预报效果差异.研究结果表明，①新研发的CMAQ模式系统预报效果整体优于原有业务预报模式系统，综合考虑预报级别准确性和预报空气质量分指数精确度的得分评估结果显示，新一代CMAQ模式3 km空间分辨率（BJ03）4 d预报时效内得分为73.1~80.5分，高于9 km空间分辨率（BJ09）和原有CMAQ模式5 km空间分辨率（CN05）和15 km空间分辨率（CN15）的预报结果综合得分.②BJ03区域的预报效果优于BJ09区域，BJ03区域预报的PM_2.5-IAQI准确率达42%，空气质量等级准确率达68%~79%，预报综合评价得分最高80.5分；而9 km分辨率CMAQ模式预报的PM_2.5-IAQI准确率为30%，等级准确率为53%~70%，预报综合评价得分最高为75.3分.③模式PM_2.5-IAQI预报准确率整体随预报时长增加而下降，原有业务系统CMAQ模式的CN05、CN15区域IAQI预报准确率由24 h内的27%下降至7 d预报时长的22%左右；BJ03区域IAQI预报准确率由24 h内的42%下降到4 d预报时长的29%，与之对应的BJ09区域IAQI预报准确率由24 h内的30%下降到4 d预报时长25%，至9 d预报时长，IAQI预报准确率进一步下降到22%，即达到原有业务预报系统7 d IAQI预报准确率.④模式秋冬季的PM_2.5预报结果整体较实况偏高，BJ03区域秋冬季较实况偏高9.2 μg·m^-3，而BJ09、CN05和CN15区域较实况偏高25.6~37.9 μg·m^-3.     

辽宁省14个城市空气质量可预报

正辽宁省气象局将联合辽宁省环境监测实验中心制作全省14个城市空气质量预报。预报内容包括6种污染物(PM PM SO NO CO O)的浓度预报、空气10 2.5 2 2 3质量指数(AQI)、空气质量指数(AQI)等级和首要污染物未来24小时预报,空间精细到县。省气象部门相关负责人表示,预报结果向市民公开的时间待定。与沈阳和大连现有的空气质量预报相比,省气象局提,,,,,     

我国环境空气质量预报预警工作浅析

近年来,全国各地雾霾天气频发,影响范围广,持续时间长。准确预报未来空气质量状况对于公众的生活和相关部门有针对性的污染控制具有重要意义。本文将就开展空气质量预报预警工作的方法、我国空气质量预报预警工作存在哪些问题和如何解决这些问题展开叙述。     

基于CMAQ模式产品的福州市空气质量预报系统

利用CMAQ(Community Multiscale Air Quality Model)模式预报产品和福州市2007年1月至2010年6月大气污染物的观测资料以及常规地面气象观测资料,根据动力-统计相结合的预报方法,通过多元线性逐步回归,建立不同天气系统下CMAQ模式产品和多类预报因子相结合的日污染物浓度预报模型.结果表明,影响福州市的天气系统共分为大陆高压、副热带高压、切变、暖区辐合、高空槽、台风和热带辐合带7类天气型.在暖区辐合、高空槽和大陆高压控制下,福州市的空气质量较差,而副热带高压和台风系统影响时,福州市的空气质量最好.日污染物浓度预报方程置信度均为P=0.000,模型有统计学意义.利用模型对2010年7~12月福州市各污染物浓度进行预报效果回代检验,模型对PM10的污染指数等级预报正确率达到了71.3%,对SO2和NO2的级别预报正确率达到了100%,日预报综合评分平均达88.8分.     

环境空气质量趋势预报研究

阐述和分析了环境空气质量趋势预报作为一种具体的预报方法,在空气质量预报中的重要地位和作用,应作为今后空气质量预报的重要手段,并提出开展趋势预报的一些具体经验.     

中山市空气质量预报预警系统建设现状

调研了我国一些重点城市开展空气质量预报预警工作的情况,调查结果表明,我国开展空气质量预报工作起步较晚,空气质量预报结果简单,预报时效短。结合实际情况,分析了中山市开展预报预警工作存在的一些困难,并针对困难给予建议。     

城市空气质量中长期预报的探讨

江苏省环境空气质量预报工作已开展多年,在这几年的预报工作中,发现现在使用的对未来24 h空气质量预报的方式上存在一些问题,从而限制空气质量预报发挥应有的作用.改进预报方式,在现有的空气质量预报的基础上,开展城市空气质量的中长期预报,有利于各级政府及环境管理部门,提前采取必要的措施,减少或控制污染的产生,从而避免城市空气污染事件的发生,以保护城市居民的身体健康.     

铁岭市空气日报及预报的相关性研究

本文采用了空气污染指数进行评价空气质量,确定铁岭市空气质量日报、预报。根据空气污染指数值确定空气质量污染程度,最后采用数据统计方法对日报、预报的结果进行检验,检查两个样本均值之间是否有显著性差异。     

空气重污染预测预警将提前两到三天“预测未来”

正中国加强空气重污染监测预警体系建设,公众有望提前两三天知晓未来空气质量.环保部副部长吴晓青在全国环境监测工作现场会上(2014年4月3日)指出,要抓好空气质量预报和空气重污染监测预警体系建设,充分利用环境遥感等高新技术,创新空气质量状况发布的渠道和方式,及时回应社会关切.据了解,早在1998年,环保部就会同中国气象局在47个城市进行空气质量预报工作.今年,"三区"中地级以上城市、其他省(区、市)和省会城市都将开展空气质量预报工作.吴晓青说,环境监测总站要为各地开展预报业务提供