环境气象现代化为重大活动服务提供科技支撑

01.09.2015  10:31
摘 要:

              中国气象报通讯员赵彦哲报道 近年来,大气污染等环境问题引起全社会的广泛关注,环境气象业务关注与人民健康直接相关、与人类活动密切联系的大气环境质量问题。中国气象局环境气象中心自成立以来,秉承着开放合作的技术研发机制,以人为本的人力保障,自主研发与联合开发的技术发展途径,经过一年多的探索,逐步发展环境气象业务体系,为环境气象预报和重大活动气象保障提供了强有力的科技支撑,撑起了一把环境气象业务的“科技伞”。

  环境气象业务平台建设——全方位护航环境气象保障任务

  有序、高效、内容丰富的业务平台是环境预报的有力支撑,是确保保障服务顺利进行的基础条件。依托气象中心整体业务规划,环境中心已分别在监测、分析、预报、产品展示等方面建成符合预报员和用户需求的业务平台,使工作效率和服务效果有了明显提升。

  在环境气象监测业务平台的建设中,建立了包括大气成分数据、边界层观测数据等要素的环境气象数据库,实现了重点区域和城市雾、霾、沙尘、空气质量及多种大气成分浓度的自动计算和出图,为重大活动保障服务提供了第一手参考资料。

  为实现雾、霾、沙尘、空气质量预报预警产品在全国气象部门共享,环境中心依托天气业务内网,增加环境气象板块,并针对重大社会保障活动配置了包括静稳天气指数、区域及全国高分辨率环境模式释用、能见度客观预报产品等内容,使服务产品更加精细化、更有针对性。

  在监测与预报产品综合显示平台、MICAPS4平台、MESIS出图系统中,针对环境气象预报需求的相应配置也已基本完成。预报参考产品不断丰富,调阅方式更加快捷,预报员有更多的时间投入到对天气分析的和服务材料的思考中。

  L波段探空秒数据——填补边界层高分辨率资料应用的空白

  在环境气象预报中,边界层结构对于雾、霾等天气的生消变化有着重要影响。以往预报员多借助于T-LOGP图了解大气中温、湿、风场等气象要素的垂直分布情况,然而T-LOGP图垂直分辨率较粗,无法满足环境气象对于边界层结构的精细化需求。L波段探空秒数据能够连续自动测定高空气压、气温、湿度和风等要素,垂直分层密,可获取较详细的边界层探测数据,为了解大气边界层状况提供了方便。目前,环境气象中心已经完成了探空秒数据资料后处理模块的研发,经过近半年调试和完善,可按时完成全国119个探空站每日08、20时两次自动化后处理工作,并以图形化的形式将边界层内温湿场和风场垂直变化等信息加以显示。

  在重大社会保障活动中,探空秒数据的应用有助于预报员深化对边界层垂直结构的认识,为雾、霾、沙尘等低能见度天气的预报提供更多分析手段和技术支持,填补了边界层高分辨率资料应用的空白。另外,秒探空数据不仅可以提供同一站点不同时刻的气象要素变化情况,而且可以反映出不同站点同一时刻气象要素的垂直分布,对全面掌握区域内大气层结情况有一定参考意义。

  基于WRF-CHEM的源示踪环境评估模型——科学评估大气污染防治减排效果

  大气环境关系人民群众身体健康和根本利益。当前我国大气污染形势严峻,为能更准确及时的实现对空气质量和霾天气的预报预警,环境气象中心在科研与业务结合项目支持下,利用空气质量模式,对环境空气质量进行预报模拟。预报产品包括逐三小时全国SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5、能见度、相对湿度等产品,以及逐小时单站污染物浓度产品。在重大活动期间,为了向政府提供更有针对性的大气污染防治减排措施,环境中心针对重点关注城市进行污染源示踪和污染物通量的模拟,以此了解不同区域对重点关注城市的影响及污染物浓度输送情况。除此以外,环境气象中心还进行了中长期的环境空气质量预报试验,利用NCEP的GFS气象场,目前能实现未来16天的空气质量预报。

  雾霾中期预报技术研发——延长预报时效提供可靠参考

  雾霾中期预报技术研发小组,基于雾霾观测资料、ECMWF再分析资料和ECMWF、GEFS集合预报产品,采用逐步过滤相似离度预报方法,得到中期时段雾霾日数概率预报产品,并设计图形产品的表现形式,目前已实现实时业务试运行,为重大活动气象保障提供参考。

  基于上述研究结果,目前正在开展雾霾中期客观预报方法及产品研究。

  环境气象现代化项目研发的多项技术在申办冬奥会、APEC等重大活动中已经应用,效果显著,表现出较好的业务参考价值。环境气象中心将继续以“小实体、大网络”方式运行。整合国家级环境气象业务、服务和技术研发资源,规范国家级环境气象业务,提升国家级环境气象业务能力和服务水平,提高环境预报业务的精细化程度,用“科技伞”提高防灾减灾能力,为国家大气污染防治工作提供更有力保障。

(来源:中国气象报社)