原標題:霧霾預報員的煩惱
12月以來(lái),每天凌晨5點(diǎn),上海市環(huán)境監測中心的預報員們就開(kāi)始上班了:看數據,密集會(huì )商,跟蹤報告,和氣象部門(mén)隨時(shí)無(wú)縫會(huì )商,24小時(shí)分時(shí)段發(fā)布空氣質(zhì)量指數(以下簡(jiǎn)稱(chēng)AQI)預報。
12月的第一周,上海遭遇有PM2.5記錄以來(lái)最嚴重的一次霧霾。上海環(huán)保局提供的數據顯示,上海日均AQI從11月30日的129開(kāi)始持續上升,到12月6日部分監測點(diǎn)AQI首超500大關(guān),PM2.5小時(shí)濃度最高達到603微克/立方米,是上海市環(huán)境監測中心從去年6月27日開(kāi)始PM2.5系統性監測以來(lái)的最高值。
預報員們沒(méi)能提前預報到這次PM2.5“爆表”。在上海市環(huán)境監測中心首席預報員段玉森12月11日向21世紀經(jīng)濟報道記者解釋說(shuō),PM2.5預報有一定難度,上海PM2.5的監測和預報起步時(shí)間不長(cháng),經(jīng)驗和數據積累都不足,技術(shù)上也有待攻堅。
段玉森介紹說(shuō),本次污染的原因在于不利氣象條件下,區域性污染輸送疊加本地污染持續累積,其中天氣不利于污染擴散是誘因,而污染源排放是問(wèn)題核心所在。 排放總量太大,遠遠超過(guò)了環(huán)境容量所允許的負荷,超過(guò)了大氣的自?xún)裟芰Α?span style="display:none">qIQ安徽網(wǎng)庫 地方門(mén)戶(hù)新聞?wù)?/span>
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(chēng),12月1日以來(lái),上海市及長(cháng)三角地區主要受地面高壓控制,天氣系統穩定,高壓移動(dòng)速度換面緩慢,上海市地面天氣靜穩,風(fēng)速較小,濕度增加,大氣污染物開(kāi)始持續累積,PM2.5濃度上升,出現嚴重空氣污染。
段玉森解釋說(shuō),小風(fēng)靜穩導致污染物停留累積,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換,也就是一般所稱(chēng)的“二次污染”。大多數情況下,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。上海寶山區氣象局的杜建飛等人統計了1970年至2010年上海霧霾天氣日數變化,發(fā)現霧霾天氣有明顯的月季變化,最高值均出現在冬季。該研究結果發(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(guò),段玉森表示,天氣不利于污染擴散只是本次嚴重空氣污染的誘因,而包括燃煤、揚塵、汽車(chē)尾氣、工業(yè)排放、秸稈焚燒在內的人類(lèi)活動(dòng)污染源排放才是問(wèn)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世紀經(jīng)濟報道記者,有關(guān)部門(mén)對上海市不同行業(yè)對PM2.5來(lái)源的貢獻有過(guò)估算,結果顯示,上海的PM2.5有25%來(lái)自機動(dòng)車(chē)輛船舶飛機的排放,21%來(lái)自電廠(chǎng)鍋爐和工業(yè)爐窯,15%來(lái)自鋼鐵工業(yè)工藝過(guò)程和石油化工,10%來(lái)自建筑工地和道路揚塵,4%來(lái)自秸稈燃燒、化肥使用和畜禽養殖,5%來(lái)自餐飲業(yè)和民用涂料,剩下的20%來(lái)自區域源的影響。
段玉森稱(chēng),監測發(fā)現,北方冬季供暖形成的污染物對上海有所輸送,但是本地污染源排放在近期并沒(méi)有太大的波動(dòng)。“短期內出現污染問(wèn)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(lái)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。這次污染當中我們就觀(guān)測到了這種現象。”段玉森稱(chēng)。
還有,上海高樓鱗次櫛比,相當于把地面抬高,風(fēng)相對較小較亂,污染物進(jìn)來(lái)之后很難擴散出去,這也是加劇空氣污染的原因之一。
數據經(jīng)驗積累不足致預報難
“這次PM2.5小時(shí)濃度最高超過(guò)600,從去年6月到現在我們都沒(méi)見(jiàn)到過(guò)。預報模型也沒(méi)有報到這么高。”段玉森說(shuō),上海PM2.5預報從今年9月1日才開(kāi)始,數據和經(jīng)驗積累還不夠多,預報模型還需要改進(jìn)。
段玉森說(shuō),空氣質(zhì)量預報模型涉及氣象預報和污染源排放兩個(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(cháng)三角的排放清單需要體現在模型里。
據他介紹,優(yōu)化污染源的排放清單是一個(gè)長(cháng)期的工作,模型本身也要針對PM2.5的預報進(jìn)行參數上的改進(jìn)和不斷調試。“像這次PM2.5這么高模型為什么沒(méi)報出來(lái),是清單、氣象還是數據的問(wèn)題?我們都要去找,這是一個(gè)反饋再改進(jìn)的過(guò)程。”他說(shuō)。
除了數值模型這樣的現代污染預報,PM2.5預報也需用到傳統污染預報方法。段玉森說(shuō),傳統污染預報要建立污染結果、天氣形勢及污染排放之間的概念模型,需要一次次實(shí)踐去積累統計方法、分類(lèi)方法等經(jīng)驗。
束炯認為,要完全做到空氣質(zhì)量預報準確還有待解決一系列難題:要提高天氣預報的準確率,要能較為準確地刻畫(huà)各種不同的化學(xué)過(guò)程,要有完整的近地面污染排放的數據等。
“有些污染過(guò)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(kāi)挖的道路,每天都有新買(mǎi)的汽車(chē)上路,遇到堵車(chē),擁堵路段的排放幾乎無(wú)法估算,數據庫始終處于更新的過(guò)程。更為困難
的是,外來(lái)污染的長(cháng)距離輸送是一個(gè)不確定因素。”束炯說(shuō)。
段玉森介紹說(shuō),上海環(huán)保局明年會(huì )有具體的提高模型精度和適應性的工作安排,“為了適應新形勢下空氣質(zhì)量預報的需要,現在數值預報平臺的硬件軟件都需要進(jìn)一步提升擴容,尤其是怎么提高預報精度,后面還有更長(cháng)的路要走。”
上海市環(huán)保局還在推進(jìn)和氣象部門(mén)數據共享的計劃。段表示,模型上用到的氣象數據有些是國際通用共享數據,但為了實(shí)現更清晰的本地化預報,還需要做到和本地氣象部門(mén)共享數據。
上海擬5年內消滅燃煤小鍋爐
上海環(huán)保局污染防治處副處長(cháng)周軍接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪(fǎng)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(lái)越小,現在需要調整和轉變發(fā)展方式、產(chǎn)業(yè)結構、能源結構和生活方式,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)計劃(2013-2017)》,分別從能源、產(chǎn)業(yè)、交通、建設、農業(yè)、社會(huì )生活等六大領(lǐng)域污染提出了防治措施和目標。
周軍表示,該計劃與以往大氣污染治理計劃的一個(gè)重要區別在于突出源頭控制以及結構調整。例如,該計劃提出,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)計劃相適的配套法規也在修訂中。周軍稱(chēng),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。
“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年內逐漸改為清潔能源,原來(lái)的法規對它的支撐相對來(lái)說(shuō)比較弱,這次法律修訂中會(huì )有專(zhuān)門(mén)條款明確這一點(diǎn),并明確法律責任。”周軍說(shuō)。
周軍認為,要解決大氣污染這個(gè)明顯帶有區域性特征的問(wèn)題,長(cháng)三角區域應該同步推進(jìn),建立區域聯(lián)動(dòng)協(xié)調機制。“長(cháng)三角區域經(jīng)濟結構同質(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。比如黃標車(chē)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(shuō)。
隨著(zhù)京津冀及周邊地區大氣污染區域聯(lián)動(dòng)防治的開(kāi)展,國家各部委也正在推進(jìn)建立長(cháng)三角區域聯(lián)防聯(lián)治機制。周軍告訴記者,上海將在明年啟動(dòng)建立長(cháng)三角區域空氣質(zhì)量預報預警中心,將預報江浙滬大的空氣質(zhì)量形勢。