“NAQPMS沙尘模式”直播回看——5月15-18日沙尘过程
来源:中科三清
（图片来源于公众号北京青年报）
它来了，它又来了……没错，沙尘又来了。身在帝都的小编表示很无奈，这是一周的第几次了？先是泥雨交加后排队洗车的热闹场面（虽然以我的经济收入，车还放在购物车里，但这一波操作给疫情影响的各个洗车店带来了大量可观的经济收入，间接来说，也是为GDP贡献了一波），然后沙尘杀了个回马枪，又给首都的空气质量污染贡献了一波，就在我加完班表示想好好的过个周末，艾玛，沙尘蓝色预警又来了 。我在风中凌乱了无数秒。
2020年5月15日开始，内蒙古中部、西部地区发生沙尘污染，此次沙尘的影响范围广，内蒙古、宁夏、甘肃、陕西、山西、河北、河南、北京等地均出现沙尘，持续时间长，一直持续到5月18日上午7时左右。
图1沙尘红外监测卫星影像图
（视频素材：中科锐景微信公众号）
中科院大气物理研究所自主研发的NAQPMS模式耦合的沙尘模块较好地报出了本次过程的起始时间和传输路径，沙尘从蒙古国中、南部起源，经过内蒙古中部传入我国，宁夏、陕西、山西、河北、河南等地先后受到沙尘天气影响，与实况沙尘移动路径较为一致。15日21时左右，实况显示内蒙古中部城市的PM10颗粒物浓度达到400μg/m³，沙尘在内蒙古中西部地区逐渐形成，在偏北和西北风作用下，向东南方向传输；NAQPSM预报结果显示，内蒙古中部、西部的PM10浓度达到500μg/m³以上，预报与实况相比沙尘区范围较一致，但浓度预报偏高（图2）；5月16日09时，内蒙古中西部城市、河北省北部城市的PM10颗粒物浓度超过500μg/m³，达到此次沙尘污染最严重的时刻，NAQPMS模式对沙尘区范围和浓度的预报与实况较一致（图3）；随后沙尘污染逐渐减轻，至16日18时，除宁夏北部和陕西省北部地区的浓度超过400μg/m³，全国其余地区的PM10浓度在350 μg/m³以下。
总体上，NAQPMS模式较好的报出了本次沙尘过程的起始时间和传输路径，尤其是准确预报出了5月16日09时前后沙尘污染最严重时刻的沙尘区范围和PM10浓度。美中不足的是，在沙尘强度减轻过程中，对PM10浓度和沙尘影响范围的预报略有偏差。图2 2020年5月15日21时NAQPMS预报沙尘浓度实况PM10空间分布图
图3 2020年5月16日09时NAQPMS预报沙尘浓度及实况PM10空间分布图
嵌套网格空气质量预报模式系统（NAQPMS）是由中国科学院大气物理研究所自主研发，由中科三清科技有限公司进行系统业务化和应用推广。其沙尘模块在比较国内外起沙机制模型的基础上，结合中国北方大量气象台站起沙过程的观测资料，设计适合研究我国北方黄沙输送模拟与预报的起沙机制模型。该起沙模型通过对黄沙输送过程中的干沉降过程、降水清除过程的参数化处理，并考虑黄沙的分谱机理及可能的微物理过程，建立了适合东亚地区的分谱的黄沙输送模式。该模式对黄沙输送过程中的干沉降过程、降水清除过程、黄沙的分谱机理及可能的微物理过程都进行了考虑。模式给出了三个判断起沙的判据：天气系统判据、风场判据和下垫面湿度状况，大大提高了起沙过程的模拟准确性。NAQPMS模式系统经历了30 多年的发展，是通过集成自主开发的一系列城市、区域尺度空气质量模式发展而成的。不但可以研究区域尺度的空气污染问题，同时可以研究城市尺度的空气质量等问题的发生机理及其变化规律，此外还可以研究不同尺度之间的相互影响过程。该模式是研究污染物排放量、气象条件、化学转化和干湿清除之间相互作用的重要工具，可以为环境决策部分提供科学的污染排放控制对策。
图4 NAQPMS模式预报原理图
