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为什么说雾霾难以预报?

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为什么说雾霾难以预报?

发布日期:2019-03-19 作者: 点击:

雾霾对人们的生活影响很大,及时预报雾霾状况并做出相应的对策就显得极为重要了。但是雾霾预报比一般的天气预报来得更为复杂,他是在天气预报的基础上作出的,也就是说,准确的天气预报是雾霾预报的基础。天气预报的本质是物理学问题,而雾霾预报就是化学问题了。预报时要能够认识这两个过程的相互作用和规律,加上经验,才能准确地作出预报,这是一个有难度的工作。

当前,中国雾霾的预报侧重于能见度,对空气质量的预报主要是对空气中PM2.5等悬浮颗粒物的浓度进行监测。

一、雾霾是怎么预报的?

1、 监测采集数据

雾霾预报的首先就是检测和数据采集(颗粒物在线监测系统),采集的数据主要有2个部分,一般气象要素数据,和大气成分数据。一般气象要素数据包括温度,湿度,降水等等,这些都会影响雾霾中各个成分的浓度,比如下雨后空气质量会明显好转,冷空气较弱、气压较稳定的情况下,雾霾则不易消散。

另外一个比较重要的数据就是大气成分数据,他是指大气中各种不同成分的浓度,包括PM2.5,PM10,气溶胶等等。大气中的可吸入颗粒物数据一般用专门的采样仪器采集,他一般安置在15至20米的高度,周围空气流通,不能有高大建筑物遮挡,也不能靠近烟囱,炉窑等明显污染源。采样仪器大体分三大部分:采样头、通道和振荡分析仪器。

采样头是专门用来装空气样本的,切割器就像筛子,会筛选不同大小的颗粒物,就像渔网一样,用渔网洞口的大小来决定捕捞的鱼的大小。从中可以看出,PM10和PM2.5的采集原理是一样的,只是滤网不同,通过的颗粒物大小也不同。进入管道后的可吸入颗粒,会被输送到空气质量自动检测系统中,通过干燥称量相关颗粒物的重量,从而得到不同的数据

2、 数据分析

相关数据采集到位后,重头任务是对数据进行分析, 这里要用到中国气象局数值预报中心负责运行和维护的中国雾霾数值预报系统,他是建立在化学天气预报系统CUACE系统的基础上,他会根据不同颗粒的特性来定量描述雾霾现象的关键参数。雾霾数值预报系统很好地耦合了气溶胶模式和大气模式,对于气压、风速、空气湿度等实验观测数据进行运算,而且考虑到了辐射、季风、气候模式等因素。

3、预报员预报

空气污染气象条件预报,主要是预测污染物稀释、扩散条件。譬如,较强的一股气流可以将污染物迅速吹散。在得到基本气象要素、大气成分数据和模式运行结果后,预报员会考虑高空环流型变化、低层环流及温度场、冷空气活动、地面气压场变化等。这个步骤是重要的,也是考验预报员功力的,需要丰富的经验来对数据进行分析。

二、天气是如何预报的?

1、气象资料的收集

目前常用的气象资料主要是通过地面和高空气象观测站、气象卫星、雷达等设备来收集。这些设备会在每天规定的时间里,从地面到高空,从陆地到海洋,多层次地了解大气变化,获取的数据

2、气象资料的分析计算

将收集到的数据用中国气象局的大型计算机进行处理和运算,得到天气图、数值预报图后,通过网络、卫星发送给各地预报台站,为预报员提供预报依据。

3、预报员会商得到预报结论并对外发布

在得到分析数据后,预报员们根据掌握的理论知识和积累的经验来分析计算,然后进行天气会商,于不同的预报员交流意见和看法,形成统一的天气预报结论。

三、雾霾为什么难预报?

1、雾霾成因复杂,机制理解和数据采集“欠火候”

相对于常规天气预报,空气污染气象条件预报除了需要天气要素数据外,大气成分数据也很重要,但是污染源数据的采集获取不容易,很多污染源在污染的过程中不断变化,数据始终处于更新的过程中。同时雾霾预报对近地层气象数据的要求精度较高,而近地层受到地面粗糙度、植被及城市热岛效应等因素左右,数值偏差较大。

2、 有经验的霾预报专业人才匮乏

预报霾天气,既需要对霾产生的物理化学机制有准确的理解,更需要获取地面污染源的基础数据,也就是污染物排放清单,来做数值预报的应用研究。我国近些年才开始重视雾霾,预报雾霾,这方面的人才比较匮乏,即使理论知识丰富,但是在根据不同气象要素进行分析方面还是缺乏经验,因此预报时免不了出现误差。

上海摩特威尔自控设备工程股份有限公司经过近10年的发展,公司已与美、法、日、德、英及加拿大等国的多家分析仪器仪表制造厂商( 如美国HACH、美国热电、德国西门子、法国SERES、日本岛津、德国WTW以及YANACO、YSI、ABB等)建立了良好的代理或合作关系。上述稳固合作关系的建立,对于扬尘在线监测系统新建及运维工作的开展均具有重要意义。与仪表厂商稳固的合作关系是公司长期、稳定发展的支撑。

 

雾霾难以预报的原因


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