城市空气污染预报的特点及方法

论述了城市空气污染气象特征及城市空气污染与排放条件，从而证明城市空气污染预报的范围、时效及内容，并结合我省实际，介绍了空气污染预报系统中的几种主要方法。空气污染预报系统中的主要方法可按预报模式性能的不同，可分为潜势预报、统计模式和数值模式预报。按污染预报的要素不同，可分为污染潜势预报和污染浓度预报。     

北京市空气质量动态统计预报系统

简要介绍了北京市空气质量动态统计预报系统的构成、特点,以及所采用的线性回归模型LRM,分类判别树CART模型,CART与LRM结合的模型,动态统计预报模型DSM,多点预报模型MPDSM 5种预报模型,分析了不同预报模型的特点和性能.所建立的动态统计预报模型DSM有良好的预报性能,减小了在高污染季节的预报误差;多点空气质量动态预报模型也具有较好的预报性能.      

空气污染预报应用模型系统建立初探

在空气污染影响因素及其与环境空气质量定性关系分析基础上,通过对环境空气质量变化特征及统计、数值两种预报模型方法的对比分析,结合实际应用的目的要求及现有基础条件,提出了立足于业务化应用的空气污染预报模型系统的总体构想,并进行了实例分析。     

耦合观测数据-模型计算-案例分析的臭氧综合预报方法

当前臭氧模式预报和统计预报的技术难以满足不同地域精细化环境管理需求,亟需构建稳定性高、实用性强的本地化臭氧预报方法. 本研究通过构建臭氧预报工作流程并明确臭氧预报流程中相关技术参数和要求,以陕西省及其省会城市—西安市为例分析历史气象和环境空气质量数据,获取陕西省臭氧污染规律以及西安市不同气象条件下臭氧等级分布规律和典型案例预报要点,确立人工订正经验技术集的方法,明确案例库构建、会商和预报回顾机制的相关要求,旨为臭氧预报模式的本地化提供科学的技术路线. 结果表明:通过臭氧预报效果评估与结果择优、人工订正、预报会商及预报结果回顾所组成的臭氧业务化预报工作流程具备切实可行性;此外,陕西省臭氧浓度与相对湿度、气压和风速均呈显著负相关,与温度呈显著正相关,臭氧预报时应重点关注日均温度大于28 ℃、日最大温度大于34 ℃、相对湿度小于57%、气压低于959 hPa、风速小于2.3 m/s的气象条件下的臭氧等级.      

城市空气中悬浮颗粒物的预报方法研究

为适应环境状况报告发展的需要，阐述了空气质量预报的发展、要求、意义和类型，在此基础上，论述了悬浮颗粒物预报的重要性和难点， 并对其预报方法进行了初探。     

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。     

基于决策树的统计预报模型在臭氧浓度时空分布预测中的应用研究

近地面层臭氧是光化学污染的主要污染物之一.臭氧污染不仅严重影响着空气质量并且危害人类健康与动、植物生长.本研究以徐州市为研究区,基于环境监测站连续监测数据分别采用分类回归树(CART)、随机森林(RF)和M5模型树方法建立臭氧浓度统计预报模型,选取1、4、7、10等4个月作为季度代表进行区域臭氧浓度预测的研究.以2015整年逐小时徐州市国控大气监测站实时监测的臭氧浓度(因变量)和气象因子数据(自变量)为训练样本建立臭氧浓度统计预报模型.模型验证结果表明,总体上3种决策树模型能够较好的预测臭氧浓度动态变化特征,月尺度上预测值与观测值相关系数均值为0.68,平均绝对误差和均方根误差均值分别为21.63μg·m~(-3)和27.42μg·m~(-3).在此基础上,基于站点观测所建立臭氧统计预报模型,以WRF模型模拟的气象场作为输入,预报区域网格化臭氧预报值,并发现臭氧浓度空间分布与站点观测特征总体一致性较好.经与观测值进行对比,结果表明两者相关系数均值为0.58,平均绝对误差及均方根误差分别为29.38μg·m~(-3)和37.15μg·m~(-3),预报准确率均高于75%.同时利用周步长观测值与预测值建立的多元线性集合预报回归方程对3种决策树模型的预报值进行修正,在一定程度上提高了预报值的精度.     

利用多模式集合和多元线性回归改进北京PM_(10)预报

本研究将多模式集合预报和多元线性回归集成方法结合起来减小空气质量预报的不确定性.首先评估了北京空气质量多模式集合预报系统中3个模式成员(NAQPMS、CAMx、CMAQ)对北京地区PM10日均浓度的预报性能,在此基础上引入多元线性回归将历史观测信息纳入进来对3个模式预报结果进行集成,并将集成预报结果与3个模式算术平均的预报结果进行比较.结果发现:1不同模式的预报结果差异较大,并没有一个模式的预报技巧完全优于其它两个模式,其中CMAQ对北京PM10变化趋势的预报优于其它两个模式,NAQPMS预报的均方根误差整体低于其他两个模式.2多模式预报结果的算术平均在趋势预报和偏差两项指标上都低于部分单模式预报,并不能有效改进PM10预报;基于分站点的模式和观测数据构建的多元线性回归集成预报模型能显著提高PM10预报的准确率,选定合适的训练天数(36 d)后,28个站点PM10日均值预报的均方根误差相对单模式预报或集合平均预报下降32%~43%,预报偏差大幅减小至5.8μg·m-3,总体预报技巧显著优于单模式和多模式算术平均的预报结果,并且采用线性回归集成方法大幅提高了对污染过程的预报能力.     

当前城市空气污染预报方法存在的问题及新思路

论述了当前国内外城市空气污染预报的主要方法以及存在的问题,探讨了一个基于贝叶斯网络的城市空气污染预报的新思路,并对其技术路线和关键问题等进行了初步探讨。新方法可以在一定程度上克服了现有方法理论上的缺陷和应用上的困难,而且具有更大的灵活性、现实性和可操作性,对于我国中小城市开展空气污染预报具有较好的应用前景。     

CMAQ模式及其修正预报在珠三角区域的应用检验

为检验CAMQ空气质量数值预报模式对区域性空气质量的预报准确度,通过对珠江三角洲地区16个监测站点数据进行聚类分析,对划分的评价区域进行预报误差分析。结果表明,CMAQ模式输出的污染物浓度水平存在明显偏低的现象,且可吸入颗粒物的浓度偏离最大,这与污染源清单削减程度有关。污染物浓度时变规律分析表明,CMAQ模式能较好地模拟可吸入颗粒物、二氧化氮和臭氧小时浓度的日变化特征,但对二氧化硫的模拟能力较弱,反映污染源时间分配因子存在不适应性。为提高预报的初始浓度值,采用预报日前一天的监测数据作为修正项,并考虑CMAQ模式预报的浓度变化趋势,从而进行修正预报。误差统计表明,修正预报的准确度显著提高,反映了引入实际监测数据对空气质量数值预报模式进行修正的研究意义和可行性。     

抚顺市空气污染预报方案筛选

空气污染预报的准确性取决于大气污染物扩散模型的选取和预报方案的设计。本文以经过验证的ADMS-大气污染物扩散模型为基础。设计了四种预报方案。并对四种方案的预报准确性进行检验，从而筛选出了适用于抚顺市空气污染特点的最佳预报方案。     

城市空气污染预报方法研究

介绍了国内外空气污染预报所采用的几种主要方法 ,强调指出空气污染预报的特点以及在今后预报中应注意的问题。     

人工神经网络结构对径流预报精度的影响分析

建立了基于径流形成机理的以时段降水量与前期径流量为预报因子的前向多层人工神经网络径流预报模型；分析了网络结构对月径流预报精度的影响，发现随网络结构的复杂化，网络训练误差减小，模型评定的确定性系数增大，并均趋于稳定，预报检验的确定性系数总趋势是减小；发现影响模型精度的决定因素是网络输入单元数，亦即径流影响因素；提出了以模型评定与预报检验共同高效或等效的模型选择的折衷方法，以及按模型适宜预报域进行多模型组合预报的最佳预报域组合法。     

霾天能见度参数化方案改进及预报效果评估

为了选择适合京津冀地区能见度预报的参数化方案,为霾的预报提供更准确的能见度预报产品.根据实际应用需求,改进了基于气溶胶体积浓度建立的Chen等能见度参数化方案（S1）,并利用2017年2月快速更新多尺度分析和预报系统-化学子系统（RMAPS-CHEM v1.0）的预报结果,对比评估了该方案与基于PM_2.5浓度建立的参数化方案（S2）和Mie散射计算方案（S3）在京津冀地区的预报效果.结果表明：①模式系统对京津冀地区的PM_2.5浓度预报总体较好,预报值与观测值非常接近,二者的相关系数在大部分地区可达0.8以上,小时相对湿度的预报值与观测值相关在0.78以上,平均误差低于3.91%.②三套方案计算的能见度都能较好地预报出2017年2月京津冀地区能见度的时间演变趋势,且在大部分时间三者计算的能见度都非常接近.总体上S1计算的能见度最低,S3计算的能见度最高,S2居中.在京津冀大部分地区,S1的均方根误差和归一化平均绝对误差最低,S3的最高,S2居中且在北京地区表现最佳.③能见度大于10 km时三套方案计算结果都偏低,其中S3的平均误差和均方根误差最低,能见度低于10 km时,特别是对出现频率较高的1~5 km低能见度的预报,S1方案的平均误差、均方根误差和归一化平均绝对误差都是最低的,更适合京津冀地区霾天气能见度的预报应用.     

中山市空气质量预报效果的分析与评估

准确预报城市空气质量对公众和政府部门掌握未来空气质量、制定相关政策具有重要作用。本文对比分析了中山市NAQPMS、CMAQ、CAMX数值预报和人工研判综合预报4种预报方式的空气质量预报效果。结果表明人工研判综合预报准确率最高。建议优化模式预报,加强预报人才的培养和管理,加大与气象部门的合作,以提高空气质量预报工作的效果。     

珠三角空气质量数值预报系统的检验与订正研究

通过对珠三角空气质量预报模式的模拟结果进行检验,发现模式预报值整体偏小,特别是峰值,但变化趋势与实测一致,峰值都能较好模拟出.模式对PM10的预报准确率要高于PM2.5,从等级预报来看PM10和PM2.5的二级预报准确率要高于一级,利用MOS方法对模式预报结果进行订正,订正后颗粒物平均偏差都有一定程度的下降,颗粒物等级预报准确率PM10由64.7%提高到77.6%,PM2.5由59.9%提高至74.5%,准确率的提高明显.     

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.     

衡阳市降水型地质灾害潜势预报预警方法初探

为提高衡阳市降水型地质灾害预报预警的针对性和时效性,本文利用1994—2007年衡阳市地质灾害个例资料和相应的降水资料,分析了地质灾害与降水的关系;划分了地质灾害易发区,并针对不同易发区确定了降水型地质灾害预报预警指标;对预报预警方法进行检验,并提出了改善建议。结果显示:衡阳市降水型地质灾害与前期降水强度、当日降水量等有着密切关系;建立的预报预警方法对衡阳市暴雨突发性地质灾害预报具有较好的地域针对性和准确性,将预报时效延长至24小时,对地质灾害的防御有着重要的现实意义。     

开展环境空气质量预报预警工作的研究

近年来,全国各地雾霾天气的大范围、高频次地发生,为改善环境空气质量,及时有效地为政府及公众提供环境质量状况信息,抓紧构建环境空气质量监测预报预警技术体系建设成为了环境部门当前迫在眉睫的一项工作.通过分析湖南省长株潭区域开展城市环境空气质量预报预警工作的现状,描述了预报期间发生过由雾霾造成的大气污染指数变化情况及气象条件,同时对区域内环境空气质量预报预警工作的技术路线进行了探讨,介绍了空气质量集合数值预报系统中的常用模型,及其在北京市、上海市空气质量预报系统的应用情况,提出了统一规划,搭建集合数值预报系统平台、注重气象部门合作,开展科学研究、加快人才培养,提高预报水平和科学管理发布与宣传的具体建议措施.     

一种定量降水预报误差检验技术及其应用的分析

通过对降水误差检验技术的应用,能够有效增加降水预报的准确性。基于此,本文将对降水预报误差检测技术进行简单的概括。并对降水预报误差检验技术的应用进行详细的分析,其中包括降水预报误差检验技术在连续降雨区的应用和降水误差检验技术在低空直流环境下的应用。