导读：今年6月，中国*由科学家自行开发的全国空气质量数值预报系统——“矮马预报”（以下简称矮马）正式上线。
作为一个承诺*的空气质量预报发布平台，在时、空两个维度，矮马都为公众传达出更多新鲜信息。时间上，矮马可以提供全国重点城市未来5天的空气质量预报；空间上，矮马分四大重点区域发布，同时号称“覆盖了全中国每一寸土地”。
3个科学家走出“象牙塔”的作品
在矮马的空气质量数值发布页面，除提供当日AQI（空气质量指数）和要污染物外，矮马还提供臭氧日z大八小时浓度、PM2.5日均浓度、z低能见度、平均湿度、降水、z大混合层高、z高气温、z低气温、平均风速、z多风向等10项预报指标。
“基于流量和容量限制，目前我们仅能将与普通公众密切相关的一部分信息上线，比如空间分布图和重点城市预报。实际上，还有很多别的对普通公众有用的信息，比如风景名胜区的预报，我们也可以并愿意在条件成熟时发布出来。”胡泳涛表示。
矮马团队的3位，全部毕业于或任职于北京大学。
50岁的谢绍东现为北京大学环境科学与工程学院教授；42岁的雪松现为该院副教授。44岁的胡泳涛，北京大学环境科学专业博士，现为美国佐治亚理工学院研究科学家。
这个由3位科学家组成的团队，分工根据各人研究方向而定——胡泳涛和雪松主要从事空气质量模式开发与应用，谢绍东的专长之一则是污染源排放估算和预测。
在胡泳涛看来，“从事工程科学的人老呆在象牙塔里，是不可理喻的”。
“环境科学与工程这个学科，本身就是一个应用学科，是直接面向解决环境中的各种问题的。对这个学科的执业者来说，z高的成就就是解决具体的环境问题。”他说。
2010年至2011年期间，胡泳涛为深圳市人居委开发了用于支持深圳大学生运动会的深圳市空气质量数值预报系统。在这一过程中，他生出颇多感触。在与谢、充分交流后，“开发一个全国性的空气质量数值预报产品并通过互联网发布”被提上执行日程。
“开发矮马预报先要弥补的就是这样一个缺憾，矮马预报是自始至终长期维护的数值预报产品，将始终自我维护和更新。”胡泳涛道。
作为“第三方立预报”，胡泳涛认为，矮马的立性主要表现在两方面。
“先是技术手段的立性，这种立性提供了科学上的多样性。其次，我们不依附于任何组织和机构，我们赖以生存的基础是预报的准确性。这后一种立性的意义更为远大，是我们提供矮马预报或者类似产品的根本理由，亦是矮马后续成长过程中z需要保持的。”
学术力量尝试全国性空气质量预报
目前，矮马可以提供全国171个城市未来5天的空气质量预报。在矮马的“发布”栏下，展示了全国及四个主要区域的空气质量态势图。同时，还可点击“启动动画”按钮，进行动态演示。
一个全国范围内的空气质量预报系统，在多年来一直为各级政府建言献策的谢绍东看来，意义重大。
“了解全国范围空气质量未来几天的发展变化，对于做好城市和地区的空气质量预报是非常有帮助的。比如，北京做自己的预报，周边怎样变化不管，有了全国性的态势图，一看就知道，有时候即使北京空气不错，但从南边吹来的污染物还是会让市内空气变差。”他说。
“过去近20年时间里，我国大气污染的征发生了显著变化。以往的城市空气污染在很多地方，已经变成了区域性污染的一部分。处在这样的污染区域里，一个单的地区往往很难善其身。PM2.5通过大气输送会对几百至上千公里范围的空气质量产生影响。”雪松说。区域型大气复合污染，是他的研究方向之一。
除“全国空气质量数值预报”，矮马还重点预报京津冀、长三角、珠三角和成渝四大区域。矮马能够预报空气质量，源于其采用的“区域多尺度空气质量模型CMAQ”。
对于这个目前在上被广泛采用的模型，胡泳涛介绍道：“空气质量模型，包括CMAQ，一般把要模拟区域上空的大气层，从地面开始往上到接近20公里的高度，分成厚度不等的若干层，越接近地面，层厚越小。同时也在水平方向上，将区域分隔成成千上万个相同大小的方格子。空气质量模型就是针对每个这样的盒子来计算空气污染物浓度的。”
使用边长12公里的方格子，矮马的预报产品覆盖了全中国，包括港澳台地区。
“为了更方便公众理解，我们单把重点城市的预报数值提取出来展示。”胡泳涛说。
z紧要的是建立一份污染物源排放清单
空气质量的预测误差，据胡泳涛介绍，主要由3方面因素造成。分别是：气象条件的预测误差，源排放量的估算和预测误差以及空气质量模式的理论描述误差。
其中，气象条件的预测误差对于空气质量模式的预测影响z大。
“如果天气预报错了，空气质量预报肯定是错的。”谢绍东说。
目前，7天内的天气预报数值结果较为可靠，矮马便将空气质量预报的时间跨度定为略短一些的5天。
在气象要素预测相对较好的情况下，源排放的不确定性成为主要问题。“任何地方的空气质量数值预报都需要准确和完整的源排放清单，美国也不例外。在中国，源清单的编制存在很多问题。”胡泳涛说。
从2000年原环保总局发布《关于开展环境保护重点城市空气质量预报工作的通知》，再到2013年国务院印发《大气污染防治行动计划》，全国性的空气质量预报，一直进展缓慢。
这与全国空气污染物源排放清单的缺失有着很大关系。
虽然国内外一些研究机构都曾编制覆盖中国或涉及中国部分地区的大气污染物源排放清单，但目前尚无政府主导的、公开的全国性空气污染物源排放清单。
建立尺度的大气PM2.5数值预报业务模式，也一直是一些大气环境专家们呼吁的。
确定搭建矮马平台后，3位科学家先要做的，同样是建立清单。这份“民间版本的全国空气污染物源排放清单”的构建，成为起步阶段z艰难、繁琐、细致的工作。
“艰难在于获取用于估算源排放量和排放征的基础能源、交通、经济、企业活动、地理信息等的准确数据；繁琐在于基础数据量大，而质上又良莠不齐；细致在于方方面面必须全部照顾到，缺一不可。”胡泳涛说。
制作清单，矮马团队综合了研究成果和各自研究工作的积累，历时两年多。
在“矮马博客”中，一篇名为“什么是源排放清单”的文章作了十分详尽的介绍与说明。其中提到：“一份完整的源排放清单要穷尽所有源排放种类。”然而，这份清单并非静态，需要随时更新。“比如控制政策的执行、工厂的搬迁、发现数据错误等。”胡泳涛说。
“实际操作上很难穷尽所有的排放源。”雪松同样表示，“清单的编制会考虑各类源的点和影响的重要性，结合资料的获取情况，在具体处理上有所区别。”
今年7月上旬，环保部公布了城市扬尘源、道路机动车、生物质燃烧源等5类涉及大气污染物的排放源清单编制技术指南（试行）的征求意见稿。该指南将为日后编制大气污染源排放清单提供。
谢绍东负责撰写“挥发性有机物”部分。“究竟是哪些源排放对空气造成了污染，现在我们还说不上来，数据也还没有。这份指南就是要指导全国各地的相关人员去做这件事情。”
在胡泳涛看来，从层面上“编制、维护和共享一个全国的空气污染物源排放清单并定期更新”，是z为紧要的。同时，还应“将全国范围的实测空气质量数据（小时数据）在经过严格的质量控制后公开发布”。
“我个人认为，这两点如果做不到，将是空气质量数值预报进行预报评估并提高预报性能的z大障碍和困难，同时这也是阻碍整个灰霾相关科学研究健康发展的z大因素。”他说。
文章来源：http://www.chem17.com/st205887/list_571079.html
