目前,中国气象局起草了《环境气象指导意见》,这个意见正在征求意见中,即将发布。在意见中,要求国家级、区域级、省级气象部门加强霾的监测预报预警,地市级基于上级指导产品制作霾预报产品,必要时发布预警,县级根据本地观测资料和上级指导产品开展预报预警服务。
和谁对话?
张恒德,博士,高级工程师。2005年6月至今,一直在中央气象台从事天气预报业务和科研工作。作为中央气象台沙尘雾霾预报团队的技术负责人之一,和团队一起承担霾监测、预报、预警业务,目前正在主持公益性行业(气象)科研专项“霾预报技术研究”,带领技术小组开展霾预报技术和系统研发,参与相关的实施方案、指导意见、预警标准与规范修订等编写讨论,对我国霾预报技术现状及发展规划有比较全面的认识。
为什么对话?
今年1月以来,我国中东部大部分地区频繁被雾霾笼罩。雾霾天气严重影响了人们的身体健康。此外,雾霾天气还导致道路管制、机场关闭、企业停运等,严重影响了人们的生产生活。气象部门已加紧进行雾霾预报工作,以期帮助政府和公众提早预防,减少雾霾天气带来的影响。我们想知道,气象部门的霾预报是怎么做的?各地的霾预报有没有时间表?
采访人 中国环境报见习记者 李莹
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焦点关注 如何区分雾和霾
关键思路 雾和霾之间的界定主要在于相对湿度和大气成分
记者:在中国气象局网站上,现在可以看到全国24小时霾区预报图,请问,这个预报是从什么时候开始做的?
张恒德:中央气象台对霾的单独进行预报是从2011年12月开始做的。在此之前,日常业务也对霾进行预报,但并未将其和雾分开,在预报时统称为雾或霾。
记者:24小时霾预报是每天都在发布吗?
张恒德:由于霾主要发生在秋、冬、春季,夏季相对较弱,因此,目前中央气象台每年9月到次年5月,每天至少制作两次24小时霾预报。6月~8月会根据霾的发生范围和强度,适时制作预报。
但不是所有的24小时霾预报都发布,霾预报的发布对社会影响较大,如果预报员判断第二天霾范围小、强度弱,就不发布预报,以免发布预报引起公众恐慌,但预报产品正常制作。
记者:现在中央气象局网站上的全国24小时霾区预报图只是在全国地图上对即将发生霾的地区做了标注,但对霾的程度还没有进行分级。什么时候能在霾预报时对霾的程度进行分级?
张恒德:中央气象台霾的预报是分级的,但大多数情况只划定一个霾预报落区,在强度较强时会分级。受监测条件、技术规范、预报技术条件等限制,实现霾的分级预报难度较大,但今年年底,我们争取将霾预报分为轻度、中度和重度3级。
记者:雾和霾很难区分。为了进行单独的霾预报,需要对预报指标进行怎样的调整?
张恒德:现在对雾和霾的预报指标还没有完全定量化,只有定性的指标,如风、相对湿度、气温变化、气压变化、混合层高度、逆温层高度与厚度等,我们正在研制定量化的指标。
雾和霾产生通常要求大气“静稳”,其中,“静”指地面风速很小,“稳”指大气层结稳定,有时表现出逆温,且以辐射逆温为主。这种气象条件下,水汽和污染物不容易向高层和周围扩散,从而积聚在近地层,形成雾或霾。
雾和霾之间的界定主要在于相对湿度、垂直高度和大气成分。
雾的相对湿度较大,至少要在80%以上。霾的相对湿度通常要求在80%以下。
《地面气象观测规范》、《霾的观测与预报等级》等标准规定:能见度小于10千米,排除降水、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、吹雪、雪暴等天气现象造成的视程障碍,相对湿度小于80%,判识为霾。
而相对湿度在80%~95%时,要按照地面气象观测规范规定的描述或大气成分指标进一步判识。当大气成分中PM2.5较高时,容易出现霾。
此外,如果相对湿度过低,也不容易发生霾。在相对湿度过低的情况下,即使空气污染严重,对能见度的影响依然十分有限,这其中涉及到气溶胶吸湿增长的问题。
霾和雾的垂直高度不同。雾的垂直高度相对较低,往往只有几百米。而霾的垂直高度较高,能到1000米,有时甚至达到3000米。
我们在业务上对雾、霾预报的区别主要考虑相对湿度和PM2.5浓度因素。
雾和霾原本是自然界两种天气现象,但现今的雾、霾因有人为大气气溶胶粒子(例如PM2.5)的参与已不是一种完全的自然现象。二者有交叉,还可能转化。例如,早上湿度大的时候,气象观测上通常记作雾。到了中午,随着空气相对湿度降低,气象观测就记成了霾。
记者:您说相对湿度是很重要的指标。如果相对湿度达不到50%,而PM2.5浓度值很高时,我们会做预报吗?
张恒德:相对湿度并不是一个绝对的指标,如果相对湿度达不到50%,空气中污染物浓度很高,也有可能会发生霾。只要能见度小于10公里,我们也会发布霾预报。若能见度大于10公里,发布空气质量预报较为合适。
事实上,气象部门一直联合环保部门做一些空气质量预报。最近,由于环境空气质量指数和标准的修订,即用空气质量指数(AQI)预报替代了空气污染指数(API)预报,相关预报业务正在协调和恢复,相信新调整后的空气质量预报很快就会与大家见面。
记者:现在主要通过哪些技术手段对霾进行预报?
张恒德:首先要监测实况。一是监测天气,关注天气现象、天气形势和相关气象要素,如过去一段时间天气、现在天气,风、湿度、气温、气压等。二是要关注空气中污染物浓度。污染物浓度数据一方面来自于气象部门布局的一些大气成分站;另一方面,环境监测总站每小时发布的实时PM2.5浓度也可供参考。 其次是分析数值预报的结果,包括业务天气模式结果、雾霾数值预报系统(天气模式和化学模式耦合)结果。由于雾霾数值预报系统刚刚开始应用,还有一些不完善之处,需要气象预报员对实况、天气模式预报的天气形势、气象条件、相关指标进行综合分析和判断,去订正预报结果,进而制作霾预报结果。
记者:从预报结果看,和往年相比,今年全国的霾天气状况是否有所增加?
张恒德:今年1月霾天气较往年明显增加,各城市霾天气平均增多了5天左右。这由多方面原因造成,有环境的原因,也有气象条件异常的原因,其他月份与前几年相比增加并不明显。