产业与解决方案

Products & Solutions

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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。


围绕持续改善环境空气质量的目标,中科三清研发了空气质量延伸期预报产品,进一步扩展和丰富了空气质量预报体系。该产品基于中长期气候预测数据(CFSV2)和自主研发的多源清单融合排放数据集,利用“气候-嵌套网格空气质量预报模式系统”,实现至少每半月一次的城市/区域的大气污染物浓度的延伸期定量预测,能及时识别未来45天可能发生的大气污染过程。


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(空气质量延伸期预报产品示意图)



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该产品可提前45天预测污染气象条件的时空变化,有效识别影响未来大气污染形成的重要天气系统和气象要素;实现月尺度污染过程可能发生的时段和区域的预测,在污染防治攻坚、污染减排调控、重大活动保障和达标规划等应用场景中,为环保部门开展污染精准化管控留出更多的时间余量,让“前置的管控”跑赢“未来的污染”。


特色与亮点


  • 改进模式输入数据质量,提高预测准确性

基于多源清单融合排放数据集、结合污染物监测数据,该产品采用初始场同化技术,从排放和初边界条件这两个影响模式预报结果的因素入手,改进相关数据质量,从而提高空气质量延伸期预测结果的准确性。


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(污染频次预报和实测对比示意图)



  • 丰富产品表现形式,聚焦污染过程诊断


提供未来日、旬、半月、月或指定时段的污染物浓度预报、不同污染过程类型(轻度及以上、中度及以上、重度及以上)天数和发生频次的污染潜势预报;提供针对城市或区域不同污染过程类型的日历产品,并辅以延伸期天气形势和大气扩散条件的预报,帮助用户进一步提高延伸期空气质量污染预报的业务能力,从而支撑污染防控工作科学开展。

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(延伸期产品部分功能示意图)


  • 作业混合调度技术,支持短中期和延伸期数值模式预报作业动态调度


考虑到空气质量延伸期预报计算效率、业务化需求(非逐日预报)和服务器计算资源约束(兼顾短中期空气质量数值模式预报),该产品基于作业混合调度技术,实现空气质量延伸期预报和短中期(15天以内)预报后台作业的动态调度,计算资源可根据常规短中期业务化预报情况进行动态调整,使得短中期预报作业的优先级高于延伸期空气质量数值预报,满足充分利用硬件空余时间,提升硬件使用率,降低用户采购成本的需求。

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(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)