上海環(huán)測中心：數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累不足致預(yù)報(bào)PM2.5困難

原標(biāo)題：霧霾預(yù)報(bào)員的煩惱

12月以來，每天凌晨5點(diǎn)，上海市環(huán)境監(jiān)測中心的預(yù)報(bào)員們就開始上班了：看數(shù)據(jù)，密集會(huì)商，跟蹤報(bào)告，和氣象部門隨時(shí)無縫會(huì)商，24小時(shí)分時(shí)段發(fā)布空氣質(zhì)量指數(shù)（以下簡稱AQI）預(yù)報(bào)。

12月的第一周，上海遭遇有PM2.5記錄以來最嚴(yán)重的一次霧霾。上海環(huán)保局提供的數(shù)據(jù)顯示，上海日均AQI從11月30日的129開始持續(xù)上升，到12月6日部分監(jiān)測點(diǎn)AQI首超500大關(guān)，PM2.5小時(shí)濃度最高達(dá)到603微克/立方米，是上海市環(huán)境監(jiān)測中心從去年6月27日開始PM2.5系統(tǒng)性監(jiān)測以來的最高值。

預(yù)報(bào)員們沒能提前預(yù)報(bào)到這次PM2.5“爆表”。在上海市環(huán)境監(jiān)測中心首席預(yù)報(bào)員段玉森12月11日向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者解釋說，PM2.5預(yù)報(bào)有一定難度，上海PM2.5的監(jiān)測和預(yù)報(bào)起步時(shí)間不長，經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累都不足，技術(shù)上也有待攻堅(jiān)。

段玉森介紹說，本次污染的原因在于不利氣象條件下，區(qū)域性污染輸送疊加本地污染持續(xù)累積，其中天氣不利于污染擴(kuò)散是誘因，而污染源排放是問題核心所在。 排放總量太大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了環(huán)境容量所允許的負(fù)荷，超過了大氣的自凈能力。

天氣條件誘發(fā)PM2.5“爆表”

上海環(huán)保局此前發(fā)布公告稱，12月1日以來，上海市及長三角地區(qū)主要受地面高壓控制，天氣系統(tǒng)穩(wěn)定，高壓移動(dòng)速度換面緩慢，上海市地面天氣靜穩(wěn)，風(fēng)速較小，濕度增加，大氣污染物開始持續(xù)累積，PM2.5濃度上升，出現(xiàn)嚴(yán)重空氣污染。

段玉森解釋說，小風(fēng)靜穩(wěn)導(dǎo)致污染物停留累積，而高濕度有利于二氧化硫、氮氧化物等氣態(tài)污染物向硫酸鹽粒子和硝酸鹽粒子等顆粒物轉(zhuǎn)換，也就是一般所稱的“二次污染”。大多數(shù)情況下，霾的污染以二次污染物居多。

秋冬是霧霾天氣的高發(fā)季節(jié)。上海寶山區(qū)氣象局的杜建飛等人統(tǒng)計(jì)了1970年至2010年上海霧霾天氣日數(shù)變化，發(fā)現(xiàn)霧霾天氣有明顯的月季變化，最高值均出現(xiàn)在冬季。該研究結(jié)果發(fā)表在2011年第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會(huì)論文集中。

不過，段玉森表示，天氣不利于污染擴(kuò)散只是本次嚴(yán)重空氣污染的誘因，而包括燃煤、揚(yáng)塵、汽車尾氣、工業(yè)排放、秸稈焚燒在內(nèi)的人類活動(dòng)污染源排放才是問題的核心所在。

華東師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教授束炯告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，有關(guān)部門對(duì)上海市不同行業(yè)對(duì)PM2.5來源的貢獻(xiàn)有過估算，結(jié)果顯示，上海的PM2.5有25%來自機(jī)動(dòng)車輛船舶飛機(jī)的排放，21%來自電廠鍋爐和工業(yè)爐窯，15%來自鋼鐵工業(yè)工藝過程和石油化工，10%來自建筑工地和道路揚(yáng)塵，4%來自秸稈燃燒、化肥使用和畜禽養(yǎng)殖，5%來自餐飲業(yè)和民用涂料，剩下的20%來自區(qū)域源的影響。

段玉森稱，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，北方冬季供暖形成的污染物對(duì)上海有所輸送，但是本地污染源排放在近期并沒有太大的波動(dòng)。“短期內(nèi)出現(xiàn)污染問題和氣象條件是息息相關(guān)的，并不代表污染物排放突然增加了多少，而是污染物原本就存在。”

此外，在獨(dú)特氣象條件下，上海的地理位置也會(huì)造成PM2.5較高。“如果在弱高壓控制下，白天海上吹來微弱偏東風(fēng)，造成西面偏西風(fēng)，東面偏東風(fēng)，上海夾在中間，PM2.5就會(huì)比較高。這次污染當(dāng)中我們就觀測到了這種現(xiàn)象。”段玉森稱。

還有，上海高樓鱗次櫛比，相當(dāng)于把地面抬高，風(fēng)相對(duì)較小較亂，污染物進(jìn)來之后很難擴(kuò)散出去，這也是加劇空氣污染的原因之一。

數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累不足致預(yù)報(bào)難

“這次PM2.5小時(shí)濃度最高超過600，從去年6月到現(xiàn)在我們都沒見到過。預(yù)報(bào)模型也沒有報(bào)到這么高。”段玉森說，上海PM2.5預(yù)報(bào)從今年9月1日才開始，數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累還不夠多，預(yù)報(bào)模型還需要改進(jìn)。

段玉森說，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)模型涉及氣象預(yù)報(bào)和污染源排放兩個(gè)方面，模型原型是國際上通用的，但會(huì)進(jìn)行本地化的工作，例如本地和長三角的排放清單需要體現(xiàn)在模型里。

據(jù)他介紹，優(yōu)化污染源的排放清單是一個(gè)長期的工作，模型本身也要針對(duì)PM2.5的預(yù)報(bào)進(jìn)行參數(shù)上的改進(jìn)和不斷調(diào)試。“像這次PM2.5這么高模型為什么沒報(bào)出來，是清單、氣象還是數(shù)據(jù)的問題？我們都要去找，這是一個(gè)反饋再改進(jìn)的過程。”他說。

除了數(shù)值模型這樣的現(xiàn)代污染預(yù)報(bào)，PM2.5預(yù)報(bào)也需用到傳統(tǒng)污染預(yù)報(bào)方法。段玉森說，傳統(tǒng)污染預(yù)報(bào)要建立污染結(jié)果、天氣形勢及污染排放之間的概念模型，需要一次次實(shí)踐去積累統(tǒng)計(jì)方法、分類方法等經(jīng)驗(yàn)。

束炯認(rèn)為，要完全做到空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)準(zhǔn)確還有待解決一系列難題：要提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，要能較為準(zhǔn)確地刻畫各種不同的化學(xué)過程，要有完整的近地面污染排放的數(shù)據(jù)等。

“有些污染過程不斷在變，舊的污染源消滅了，新的又在不斷地生成。到處是新建的工地和開挖的道路，每天都有新買的汽車上路，遇到堵車，擁堵路段的排放幾乎無法估算，數(shù)據(jù)庫始終處于更新的過程。更為困難

的是，外來污染的長距離輸送是一個(gè)不確定因素。”束炯說。

段玉森介紹說，上海環(huán)保局明年會(huì)有具體的提高模型精度和適應(yīng)性的工作安排，“為了適應(yīng)新形勢下空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)的需要，現(xiàn)在數(shù)值預(yù)報(bào)平臺(tái)的硬件軟件都需要進(jìn)一步提升擴(kuò)容，尤其是怎么提高預(yù)報(bào)精度，后面還有更長的路要走。”

上海市環(huán)保局還在推進(jìn)和氣象部門數(shù)據(jù)共享的計(jì)劃。段表示，模型上用到的氣象數(shù)據(jù)有些是國際通用共享數(shù)據(jù)，但為了實(shí)現(xiàn)更清晰的本地化預(yù)報(bào)，還需要做到和本地氣象部門共享數(shù)據(jù)。

上海擬5年內(nèi)消滅燃煤小鍋爐

上海環(huán)保局污染防治處副處長周軍接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)表示，像減排這樣的大氣污染末端治理已經(jīng)實(shí)施多年，能夠減掉的污染物排放總量空間已經(jīng)越來越小，現(xiàn)在需要調(diào)整和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和生活方式，從根本上減少大氣污染物排放。

今年10月，上海發(fā)布了《上海市清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃（2013-2017）》，分別從能源、產(chǎn)業(yè)、交通、建設(shè)、農(nóng)業(yè)、社會(huì)生活等六大領(lǐng)域污染提出了防治措施和目標(biāo)。

周軍表示，該計(jì)劃與以往大氣污染治理計(jì)劃的一個(gè)重要區(qū)別在于突出源頭控制以及結(jié)構(gòu)調(diào)整。例如，該計(jì)劃提出，到2015年，上海全市電鍍、熱處理、鍛造、鑄造等四大加工工藝生產(chǎn)點(diǎn)總量明顯壓縮，鋼鐵、石化、有色、建材行業(yè)占工業(yè)總產(chǎn)值比例降至18%左右。

與清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃相適的配套法規(guī)也在修訂中。周軍稱，上海正在修訂《上海市實(shí)施<中華人民共和國大氣污染防治法>辦法》，明年有望出臺(tái)。

“比如，上海市要逐步取消分散燃煤，即燒煤的小鍋爐、爐窯要在5年內(nèi)逐漸改為清潔能源，原來的法規(guī)對(duì)它的支撐相對(duì)來說比較弱，這次法律修訂中會(huì)有專門條款明確這一點(diǎn)，并明確法律責(zé)任。”周軍說。

周軍認(rèn)為，要解決大氣污染這個(gè)明顯帶有區(qū)域性特征的問題，長三角區(qū)域應(yīng)該同步推進(jìn)，建立區(qū)域聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)機(jī)制。“長三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)同質(zhì)化，污染也是同質(zhì)化，所以治理措施也一定是要在江浙滬同步實(shí)施的。比如黃標(biāo)車的淘汰，光上海做，江浙不做，是起不到效果的。這是最基本的原則。”他說。

隨著京津冀及周邊地區(qū)大氣污染區(qū)域聯(lián)動(dòng)防治的開展，國家各部委也正在推進(jìn)建立長三角區(qū)域聯(lián)防聯(lián)治機(jī)制。周軍告訴記者，上海將在明年啟動(dòng)建立長三角區(qū)域空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警中心，將預(yù)報(bào)江浙滬大的空氣質(zhì)量形勢。