地面气象观测规范是怎样定义灰霾的?

   2023-03-31 17:10:33 网络1020
核心提示:灰霾又称大气棕色云,在中国气象局的《地面气象观测规范》中,灰霾天气被这样定义:“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象,使远处光亮物微带黄、红色,使黑暗物微带蓝色。”如何完善霾预报预警制度雾霾天气

地面气象观测规范是怎样定义灰霾的?

灰霾又称大气棕色云,在中国气象局的《地面气象观测规范》中,灰霾天气被这样定义:“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象,使远处光亮物微带黄、红色,使黑暗物微带蓝色。”

如何完善霾预报预警制度

雾霾天气发生时,从大的天气系统来看,区域主要受低压辐合、高压中心或均压场控制,大气异常稳定而形成静稳天气。静稳天气严重阻碍了空气的水平输送和垂直扩散,局地气象条件表现为高湿、逆温层厚、逆温强度大,风速低或静风,空气中的污染物不易向外扩散,造成集聚效应,会使污染越来越重。同样,城市污染物在低气压、风小的条件下,与低层空气中的水汽相结合,促进了二氧化硫、氮氧化物等向硫酸盐和硝酸盐等二次颗粒物的转变,进一步加重雾霾的污染程度。

雾霾的预警信号是什么颜色

如何完善霾预报预警制度?

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击: 316  评论:0 更新日期:2013年05月11日

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

点击一

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。

点击二

焦点关注 霾预报的难点是什么

关键思路 基础数据不足、霾的研究和预报技术总结不够、预报员对霾的预报和判断的经验有待提高

记者:霾预报难在哪?

张恒德:首先,基础数据不足。刚刚我们提到,要判断霾,PM2.5浓度是重要指标。但是,气象部门的大气成分站数量少,而我们能够查阅的环保部门的监测数据,也只有24小时平均浓度和最近1小时浓度数据。无法进一步查阅历史数据,如过去几天、过去几个月的数据等。这对霾客观预报技术的研发造成了不便。

其次,霾的数值预报产品开发等还处于应用初期,还有很多不完善的地方。客观预报技术仍需要不断修正完善。

此外,过去对霾的研究和预报技术总结不够,预报员对霾的预报和判断的经验也有待提高。

记者:在实际监测中,是不是仍有将霾误认为是轻雾的情况?

张恒德:确实存在这种情况。今年1月,我们对我国东部地区的监测结果进行了粗略的统计,有部分站点将中午11点~14点的霾记作了轻雾,经中国气象局综合观测司发文后,情况大为改观。

记者:现在预报的准确性有多高?

张恒德:过去对轻雾和霾预报结果进行统一评分,没有单独计算评分。现在预报的评分规则仍在修订中,因此霾预报的准确度尚未测算,我们会尽快给出评分结果。

记者:国外发达国家在霾预警、预报方面有哪些做法和经验可供借鉴?

张恒德:通过大气成分观测发现,整个亚洲大陆,包括我国背景大气气溶胶浓度已远远高于欧美国家,霾天气远比欧美国家严重。关于霾的预报预警情况尚需结合我国实际情况研究、摸索。

记者:您觉得怎么完善霾预报?

张恒德:首先,要加强霾监测。在未来一段时间,在霾影响较为严重的大中城市增加一些大气成分站。其次,努力推动与环保部门的资源资料共享。同时,要发展数值预报系统,提高模式水平。再次,提高客观预报技术和预报员预报水平。

记者:污染物排放和气象条件是雾霾形成的两个重要因素,气象部门对于气象条件的预报更加专业、准确;而环保部门在排放源和污染监测方面积累了大量的关键数据。两部门的配合非常重要。在霾天气预报方面,气象部门与环保部门有没有形成一定的联合工作机制,如定期会商等?

张恒德:定期会商制度暂时还没有建立。加强环保部门与气象部门的沟通非常重要。之前,两部门已联合发布空气质量预报,希望今后两部门有更深层的合作,比如,资料共享、联合技术研发、适时会商等。

记者:最近,有消息报道,湖北、上海等地也将发布24小时霾预报,其他省份现在也在做吗?有没有霾预报的时间表?

张恒德:目前,上海、北京、广东、江苏、浙江等很多省(直辖市、自治区)都在做24小时霾预报。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。

记者:目前对霾的预报是提前24小时,随着技术的进步,预报水平的提高,预报可否提前?

张恒德:未来3年,随着霾预报技术水平的提高,霾业务预报有望提前到48小时,实验型预报有望提前到72小时。

在目前条件下,霾的预报如果提前太多,时间跨度太大,准确性难以保证,但对霾产生的气象条件的预报将会适当提前。

点击三

焦点关注 什么情况下会发布霾预警

关键思路 能见度小于5000米且PM2.5浓度值大于等于150微克/立方米,将发布预警

记者:新修订的中央气象台霾预警分为黄色、橙色、红色3级,在什么情况下会发布霾预警?

张恒德:关于预警发布的相关文件尚在征求意见,还未正式发布。具体如下:

预计未来24小时3个及以上相邻或相近省(区、市)的重点城市霾天气达到能见度小于5000米且PM2.5浓度值大于等于150微克/立方米,或者实况已经达到并可能持续,发布黄色预警。

预计未来24小时3个及以上相邻或相近省(区、市)的重点城市霾天气达到能见度小于5000米且PM2.5浓度值大于等于250微克/立方米,或者实况已经达到并可能持续,发布橙色预警。

预计未来24小时3个及以上相邻或相近省(区、市)的重点城市霾天气达到能见度小于3000米且PM2.5浓度值大于等于500微克/立方米,或者实况已经达到并可能持续,发布红色预警。

记者:在2011年发布的《国务院办公厅关于加强气象灾害监测预警及信息发布工作的意见》中提出,地方各级人民政府及有关部门要及时组织采取防范措施。在采取应急措施方面,气象部门将提供哪些建议?

张恒德:我们会根据预警的级别,提供相应建议:

黄色预警防御指南:因空气质量明显降低,人员需适当防护;呼吸道疾病患者尽量减少外出,外出时可带上口罩。

橙色预警防御指南:空气质量差,人员需适当防护;人员减少户外活动,呼吸道疾病患者尽量避免外出,外出时可带上口罩。

红色预警防御指南:空气质量很差,人员需加强防护;人员减少户外活动,儿童、老人和呼吸道疾病患者应当留在室内,避免体力劳动;驾驶人员谨慎驾驶;政府应采取相应措施,减少污染物排放。

2013年1月28日,中国气象局预报与网络司针对霾预警信号标准进行了修订,首次将PM2.5作为发布预警的重要指

黄色,橙色,红色。

霾预警信号,是指气象主管机构所属的气象台站向社会公众发布的霾预警信息。霾预警信号有三个等级,Ⅲ级(较重)、Ⅱ级(严重)、Ⅰ级(特别严重),分别用黄色、橙色、红色中英文图标标识。2013年5月9日,北京市气象局发布消息,新版本修订了四种气象预警信号,分别是霾、沙尘、台风和道路结冰。霾的预警信号原来只分为黄色和橙色两种,新版本在原来的预警基础上,增加了红色预警,预报的等级用语分别对应为中度霾、重度霾和严重霾。即霾的预警级别由低到高分别为黄色、橙色和红色。此外,PM2.5也被引入,作为预警指标之一。

2013年1月28日,我国中东部地区出现了大范围的雾霾天气,导致空气质量持续下降。中央气象台在大雾预警之外,也同时发布了霾蓝色预警信号,这是我国首次发布单独的霾预警。北京市部分路段能见度降到500米以下,全市空气质量达到“严重污染”。

(1)由题目中可知颗粒(PM2.5)本身既是一种污染物,又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体.主要来源有汽车尾气、煤燃烧产生的废气、工业废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘.

A、加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量,会使煤燃烧产生的废气等产生的更多,增加了PM2.5的量;故A错误;

B、实施绿化工程,防治扬尘污染,减少了扬尘污染,也就是减少了颗粒物的产生;故B正确;

C、研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染;燃料电池中的燃料在电池内部燃烧,不会产生尾气污染,减少了颗粒物的产生,故C正确;

D、采用化学等方法处理工业生产中产生的有害气体,有害气体中的颗粒物也减少了;故D正确;

故答案为:BCD.

(2)口罩所起的作用是把PM2.5等固体颗粒物挡在口罩的外面,让空气进入人的口中;化学中的过滤是把固体留在滤纸上,而液体过去;二者原理相似;故答案为:过滤;

(3)雾霾的主要组成为PM2.5、二氧化硫、氮氧化物三项,是由多种物质混合而成的,所以是混合物;故作案为:混合物;

(4)由维生素D2的化学式为C28H44O可知:C、H、O分别为碳元素的元素符号、氢元素的元素符号、氧元素的元素符号,所以维生素D2由碳元素、氢元素、氧元素三种元素组成;化学式中各元素右下角的数字代表的是各元素的原子个数,由维生素D2的化学式为C28H44O可知:每个维生素D2分子中含有:28个碳原子、44个氢原子和1个氧原子,所以一个维生素D2分子中含有的原子数为:44+28+1=73;

故答案为:碳元素、氢元素和氧元素      73

(5)从控制燃煤和机动车污染入手,我们可以从出行方式上减少污染物的产生,如骑自行车或坐公交上学等;故答案为:骑自行车上学;

(6)干冰升华能吸收周围大量的热,使周围温度迅速降低,从而达到降雨的目的;故答案为:干冰.

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