产品发布 | 让“前置管控”跑赢“未来污染”，中科三清发布空气质量延伸期预报产品
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当前，我国已在全国范围内构建了“国家-区域-省级-城市”的四级空气质量预报体系，各级预报中心常规的预报业务基本可实现3~7天的短期预报，国家、部分省级或区域级预报中心已具备7~10天(部分地区最长达到15天)的中长期趋势预报能力。为实现“生态文明建设实现新进步”的奋斗目标，“十四五”规划提出要持续改善环境质量，深入开展污染防治行动，并对污染物浓度和污染天数的降低提出了明确要求。
随着大气污染防治工作从“粗放型”转向“精细化”，各地环保部门在“和时间赛跑，有效降低污染物浓度、减少未来污染天”等方面也迎来了严峻挑战。因此，环保部门有必要进一步提高空气质量污染事件以及污染过程的预报时效，并使用多种技术手段提高10天以后乃至月尺度的空气质量预报（即延伸期预报）的准确性，为后续污染防治工作的精准开展提供具有前瞻性的科学数据支撑。
（污染频次预报和实测对比示意图）
（延伸期产品部分功能示意图）
（延伸期数值模式预报作业调度示意图，
两天延伸期预报的断点时间可根据模式运行情况自动调整）
根据2021年11月1日起报的45天数值模式预报结果显示，2+26城市在12月9-15日会经历一次PM2.5为首要污染物的重污染过程，11-14日，部分城市达到重度污染级别，出现重度污染城市个数累计达到18个。对比实测结果显示，12月9日开始，28个城市大部分城市出现PM2.5轻度污染过程，10日开始出现重度污染过程，重度污染城市个数累计达15个。虽然模式在大范围重度污染开始的时间较观测相比滞后了1-2天，但模式提前40天预测出了此次污染过程开始的时间以及污染的程度，在一定程度上为污染的提前管控提供了支撑依据。
2021年10月29日起报的郑州市2021年11月-12月上旬PM2.5浓度时间变化的预报结果和实测对比显示，除11月26-27日的过程预报有些偏差外，此次预报模式很好地预报了郑州市3次PM2.5污染出现的时间，尤其是12月9-10日的污染变化趋势和量值。
空气质量数值模式的延伸期预报产品可以实现和短中期预报的无缝衔接，为管理部门提供污染的超前预警，将管控措施进一步提前，在污染天乃至重污染天气的消除方面起到不可忽视的作用，目前该产品已在部分项目上落地应用。由于气象模式、排放清单以及空气质量数值模式等各方面的限制，尽管当前相关技术探索使得模式预报的准确性得到了一定程度的提高，但对于这种长期的空气质量预报仍存在着较大的不确定性。此外，不同于短中期空气质量预报，延伸期预报更注重对污染过程的把握，因此在产品的表现形式上和短中期预报要有所区别。
未来，中科三清将继续深入研究，进一步降低延伸期预报的不确定性，一方面结合多种数值模式进行集合预报；另一方面，基于多年空气质量预报数据和业务预报经验，将大数据、机器学习、人工智能等技术应用于空气质量延伸期预报，在区域、城市乃至更细的空间尺度上实现污染预报准确性的进一步提升。同时，在产品展现形式上，中科三清将进一步聚焦污染过程的预报。通过多种手段结合，不断提升延伸期预报产品的用户体验，提高污染前置管控的精准度。
