目前,中國氣象局起草了《環境氣象指導意見》,這個意見正在征求意見中,即將發布。在意見中,要求國家級、區域級、省級氣象部門加強霾的監測預報預警,地市級基于上級指導產品制作霾預報產品,必要時發布預警,縣級根據本地觀測資料和上級指導產品開展預報預警服務。
和誰對話?
張恒德,博士,高級工程師。2005年6月至今,一直在中央氣象臺從事天氣預報業務和科研工作。作為中央氣象臺沙塵霧霾預報團隊的技術負責人之一,和團隊一起承擔霾監測、預報、預警業務,目前正在主持公益性行業(氣象)科研專項“霾預報技術研究”,帶領技術小組開展霾預報技術和系統研發,參與相關的實施方案、指導意見、預警標準與規范修訂等編寫討論,對我國霾預報技術現狀及發展規劃有比較全面的認識。
為什么對話?
今年1月以來,我國中東部大部分地區頻繁被霧霾籠罩。霧霾天氣嚴重影響了人們的身體健康。此外,霧霾天氣還導致道路管制、機場關閉、企業停運等,嚴重影響了人們的生產生活。氣象部門已加緊進行霧霾預報工作,以期幫助政府和公眾提早預防,減少霧霾天氣帶來的影響。我們想知道,氣象部門的霾預報是怎么做的?各地的霾預報有沒有時間表?
采訪人 中國環境報見習記者 李瑩
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焦點關注 如何區分霧和霾
關鍵思路 霧和霾之間的界定主要在于相對濕度和大氣成分
記者:在中國氣象局網站上,現在可以看到全國24小時霾區預報圖,請問,這個預報是從什么時候開始做的?
張恒德:中央氣象臺對霾的單獨進行預報是從2011年12月開始做的。在此之前,日常業務也對霾進行預報,但并未將其和霧分開,在預報時統稱為霧或霾。
記者:24小時霾預報是每天都在發布嗎?
張恒德:由于霾主要發生在秋、冬、春季,夏季相對較弱,因此,目前中央氣象臺每年9月到次年5月,每天至少制作兩次24小時霾預報。6月~8月會根據霾的發生范圍和強度,適時制作預報。
但不是所有的24小時霾預報都發布,霾預報的發布對社會影響較大,如果預報員判斷第二天霾范圍小、強度弱,就不發布預報,以免發布預報引起公眾恐慌,但預報產品正常制作。
記者:現在中央氣象局網站上的全國24小時霾區預報圖只是在全國地圖上對即將發生霾的地區做了標注,但對霾的程度還沒有進行分級。什么時候能在霾預報時對霾的程度進行分級?
張恒德:中央氣象臺霾的預報是分級的,但大多數情況只劃定一個霾預報落區,在強度較強時會分級。受監測條件、技術規范、預報技術條件等限制,實現霾的分級預報難度較大,但今年年底,我們爭取將霾預報分為輕度、中度和重度3級。
記者:霧和霾很難區分。為了進行單獨的霾預報,需要對預報指標進行怎樣的調整?
張恒德:現在對霧和霾的預報指標還沒有完全定量化,只有定性的指標,如風、相對濕度、氣溫變化、氣壓變化、混合層高度、逆溫層高度與厚度等,我們正在研制定量化的指標。
霧和霾產生通常要求大氣“靜穩”,其中,“靜”指地面風速很小,“穩”指大氣層結穩定,有時表現出逆溫,且以輻射逆溫為主。這種氣象條件下,水汽和污染物不容易向高層和周圍擴散,從而積聚在近地層,形成霧或霾。
霧和霾之間的界定主要在于相對濕度、垂直高度和大氣成分。
霧的相對濕度較大,至少要在80%以上。霾的相對濕度通常要求在80%以下。
《地面氣象觀測規范》、《霾的觀測與預報等級》等標準規定:能見度小于10千米,排除降水、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、吹雪、雪暴等天氣現象造成的視程障礙,相對濕度小于80%,判識為霾。
而相對濕度在80%~95%時,要按照地面氣象觀測規范規定的描述或大氣成分指標進一步判識。當大氣成分中PM2.5較高時,容易出現霾。
此外,如果相對濕度過低,也不容易發生霾。在相對濕度過低的情況下,即使空氣污染嚴重,對能見度的影響依然十分有限,這其中涉及到氣溶膠吸濕增長的問題。
霾和霧的垂直高度不同。霧的垂直高度相對較低,往往只有幾百米。而霾的垂直高度較高,能到1000米,有時甚至達到3000米。
我們在業務上對霧、霾預報的區別主要考慮相對濕度和PM2.5濃度因素。
霧和霾原本是自然界兩種天氣現象,但現今的霧、霾因有人為大氣氣溶膠粒子(例如PM2.5)的參與已不是一種完全的自然現象。二者有交叉,還可能轉化。例如,早上濕度大的時候,氣象觀測上通常記作霧。到了中午,隨著空氣相對濕度降低,氣象觀測就記成了霾。
記者:您說相對濕度是很重要的指標。如果相對濕度達不到50%,而PM2.5濃度值很高時,我們會做預報嗎?
張恒德:相對濕度并不是一個絕對的指標,如果相對濕度達不到50%,空氣中污染物濃度很高,也有可能會發生霾。只要能見度小于10公里,我們也會發布霾預報。若能見度大于10公里,發布空氣質量預報較為合適。
事實上,氣象部門一直聯合環保部門做一些空氣質量預報。最近,由于環境空氣質量指數和標準的修訂,即用空氣質量指數(AQI)預報替代了空氣污染指數(API)預報,相關預報業務正在協調和恢復,相信新調整后的空氣質量預報很快就會與大家見面。
記者:現在主要通過哪些技術手段對霾進行預報?
張恒德:首先要監測實況。一是監測天氣,關注天氣現象、天氣形勢和相關氣象要素,如過去一段時間天氣、現在天氣,風、濕度、氣溫、氣壓等。二是要關注空氣中污染物濃度。污染物濃度數據一方面來自于氣象部門布局的一些大氣成分站;另一方面,環境監測總站每小時發布的實時PM2.5濃度也可供參考。 其次是分析數值預報的結果,包括業務天氣模式結果、霧霾數值預報系統(天氣模式和化學模式耦合)結果。由于霧霾數值預報系統剛剛開始應用,還有一些不完善之處,需要氣象預報員對實況、天氣模式預報的天氣形勢、氣象條件、相關指標進行綜合分析和判斷,去訂正預報結果,進而制作霾預報結果。
記者:從預報結果看,和往年相比,今年全國的霾天氣狀況是否有所增加?
張恒德:今年1月霾天氣較往年明顯增加,各城市霾天氣平均增多了5天左右。這由多方面原因造成,有環境的原因,也有氣象條件異常的原因,其他月份與前幾年相比增加并不明顯。