未來幾天是晴是雨,很多人都會提前看看天氣預報。現在,空氣質量也可以預報了。經過一個月的試運行,自7月1日起,河北省空氣質量多模式集合預報預警平臺正式對公眾發布信息,實現了全省6項主要污染物未來72小時空氣質量預報和未來7天的空氣質量趨勢預測。
“河北省空氣質量多模式集合預報預警平臺總投資5082萬元,是目前國內省級最先進的。”河北省環境應急與重污染天氣預警中心主任王曉利介紹說,“平臺由每秒鐘百萬億次計算速度的高性能計算集群,測風、測溫激光雷達以及3D激光雷達共同組成的灰霾雷達觀測網,以及重污染應急管理評估和視頻會商系統等組成,可以說是一個‘超級專家’,它將為河北精準治霾提供更為科學的數據支撐。”
■可預報未來72小時空氣質量,目前準確率可達70%
“7月5日石家莊市AQI為60~90,空氣質量為良。7月6日為70~100,空氣質量為良。7月7日為80~110,空氣質量為良到輕度污染。以上3天主要污染物均為PM2.5。”
這是記者7月4日在河北省環保廳官網上點擊“河北空氣質量預報”系統,查詢到的未來3天石家莊市空氣質量預報結果。
“不僅僅是未來幾天的空氣質量情況,預報預警能精確到每個小時。你看這個曲線圖就是石家莊市未來72小時每一小時濃度的預報結果,繪成一條直觀的曲線,大家可以根據預報結果合理安排自己的出行時間。”打開電腦上的發布系統,河北省環境應急與重污染天氣預警中心工程師張良向記者介紹說,“舉個簡單的例子,比如說您計劃明天上午去跑步,可空氣質量預報信息發布系統卻顯示,明天上午7點~10點,AQI指數比較高,而下午5點以后的污染濃度比較低,這樣您就可以根據預報情況調整跑步計劃。”
空氣質量預報準不準?對此,張良解釋說:“一般天氣預報的準確率在80%左右,而空氣質量預報要結合氣象因素,目前能達到的準確率大概在70%,AQI值誤差在15上下,可能有時候會差一個等級,但肯定不會跨過兩個等級。隨著系統持續穩定運行,數據采集量增大,準確率還會有所提高。”
據了解,目前,河北發布的是11個設區市和兩個省直管市未來3天的空氣質量預報情況,隨著更密集的網格化監測點的布設,未來河北對空氣質量的預報還會精細到縣甚至街區。公眾可通過登錄河北省環保廳網站查詢預報情況,也可以下載手機APP“河北省AQI在線”隨時查看。
■經過8小時運算,人工訂正后發布預報預警信息
在河北省環境監測中心站一座新建的二層建筑里,一套高性能計算機集群正在飛快運轉。一間60多平方米的房子,幾乎被它占去了全部空間。王曉利介紹說:“它的計算速度為每秒鐘百萬億次,是河北省運算速率最快的、僅次于國家級的計算機集群。”
如果說高性能計算機集群是河北空氣質量預報預警系統的“超級大腦”的話,那么布控在二樓的灰霾雷達觀測網以及排放清單處理系統等則成了“手”和“眼”,他們承擔著給“超級大腦”搜集信息、匯總數據的功能。
“你看,這個是測風雷達,這邊是測溫雷達,還有這個3D激光雷達,這些設備再加上我們在省界布設的測塵小雷達,初步組成了河北的灰霾雷達觀測網。這些雷達可以通過激光打到高空150米~5千米的范圍,不但能觀測高層的PM10、PM2.5等污染物,還能通過監測城市上空的逆溫層,預判污染物未來的累積情況。”王曉利介紹說,“我們過去測的塵都是地面的,但是并不知道高空的情況。現在有了這些雷達,結合溫度和風就能觀測到高層灰霾的流動和傳輸情況了。”
“除了看得見的硬件設施之外,我們的平臺還有著先進的軟件系統,比如我們建成了由4個數值模式和兩個統計模式組成的空氣質量多模式集合預報系統。”張良介紹說,“有了硬件對實時數據采集計算,軟件系統再結合源清單及氣象數據,利用最新的信息技術及空氣質量預報模式,就可實現對未來空氣質量的預報預警了。一般來說,我們的工作人員每天零點下載數據,通過模型運算,早晨8點左右就有初步結果。這個結果還需要根據各地的監測信息和歷史數據進行訂正,最后再對外發布。”
■系統自帶源解析功能,可提前對重污染應急管理進行評估,選出最優應急方案
過去應急是重污染天氣出現了才緊急啟動預案,這時污染已經累積到了一定程度,一方面削減污染高峰效果不明顯,另一方面也讓停限產企業措手不及。此外,往往是一個應急預案從年初執行到年尾,針對性不強。