2、衛(wèi)星監(jiān)測霾不可或缺

以前,“霾”很少單獨出現(xiàn)在氣象服務文本中,總是跟在“霧”后面,像個小跟班的。隨著專業(yè)機構和公眾對霾的認識日益加深,對霾的危害越來越關注,小跟班必須走到臺前,讓人們重新審視。氣象服務也隨之增加了新的預報預警內(nèi)容。1月28日,中國氣象局預報與網(wǎng)絡司向社會發(fā)布了重新修訂后的霾預警信號標準,并首次發(fā)布霾預警。不過實際生活中,霧霾仍經(jīng)常如影隨形,區(qū)別它們很有必要,但也很不容易。

在傳統(tǒng)業(yè)務規(guī)范里面,能見度<10km,排除降水、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、吹雪、雪暴等天氣現(xiàn)象造成的視程障礙,相對濕度小于80%,判識為霾,相對濕度80%至90%時,按照地面氣象觀測規(guī)范規(guī)定的描述或大氣成分指標進一步判識。實際發(fā)生過程中,霧霾二者有交叉,還可能相互轉換。在觀測和預報業(yè)務中,對霧霾進行區(qū)分很重要,可以更有針對性地提示危害范圍和保護措施,對霾防治也很有幫助。但操作層面往往比文字規(guī)定復雜得多。

張恒德
中央氣象臺預報室張恒德博士(攝影:竇莉新)

“實際觀測的時候,濕度在80%到90%時候,是霧還是霾太難判斷了,混在一起。比如早上濕度大的時候,就比中午難判斷。”中央氣象臺預報室張恒德博士在介紹霾預報工作時說,“我們現(xiàn)在做霾預報,要根據(jù)相對濕度、能見度、PM2.5濃度值及其他要素再判斷霾的落區(qū)。不像降水、氣溫這些很成熟的預報業(yè)務有足夠多的數(shù)據(jù)、預報模式支撐。現(xiàn)在預報霾還很有難度?!?/FONT>

張恒德博士所感嘆的難,一方面來自觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量不足。目前我國能直接觀測和分析大氣成分的氣象站還很少,多數(shù)觀測站判斷霧霾還是靠相對濕度的硬指標,而不是直接觀測到霾本身?!办F、霾預報的最大區(qū)別是霾預報要綜合考慮氣象要素和環(huán)境要素,而霧主要考慮氣象要素。用預報霧的傳統(tǒng)方法預報霾肯定不行,要有霾的預報客觀方法和數(shù)值模式才行?!?張恒德介紹說,“觀測點少對于預報模型建立、客觀產(chǎn)品開發(fā)都很不利,因為沒有足夠的實況資料去建模,去驗證預報產(chǎn)品。我們必須基于統(tǒng)計的結果才能做一個霾預報的模型。但現(xiàn)在可統(tǒng)計的樣本太少。”為了彌補氣象部門大氣成分觀測站點的不足,預報人員要每天查看環(huán)保部門發(fā)布的觀測實況數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)只能查看實時的,且不能分析,預報業(yè)務對于過往數(shù)據(jù)的需求無法滿足。

“衛(wèi)星產(chǎn)品如果時效性夠的話,還是能很大程度上解決目前的一些困難。比如我們現(xiàn)在每天做常規(guī)預報,像降水預報,我們看云團動態(tài)就知道雨的發(fā)展趨勢,未來會在哪里下。如果衛(wèi)星能把霾的實況做成動態(tài)產(chǎn)品,我們就能知道它將要往哪里傳輸,正在集中還是正在消散等等?!?張恒德介紹說。

中國氣象局目前也在考慮充分利用風云系列氣象衛(wèi)星遙感的監(jiān)測優(yōu)勢,加強對霾的強度、影響區(qū)域、持續(xù)時間等的實時監(jiān)測和分析。

這些新的衛(wèi)星應用技術不僅能很大程度上幫助提升霾的預報、預警質(zhì)量,同時也拓寬了衛(wèi)星的應用領域。 “未來三到五年,我國將成為世界上具備溫室氣體探測最多衛(wèi)星的國家?!睆埮d贏談到相關規(guī)劃時說,“氣候變化最關心的就是溫室氣體,目前我們正在規(guī)劃中的風云三號氣象衛(wèi)星正在開展溫室氣體探測載荷和探測技術的攻關,預期在風云3D氣象衛(wèi)星上開展主要溫室氣體的全球探測。同時我們國家正在863重大項目框架下開展碳衛(wèi)星項目的研究,氣象局作為指定的唯一用戶,正在緊鑼密鼓地開展地面數(shù)據(jù)接收和處理系統(tǒng)的建設。另外在國家高分辨率對地觀測專項中,氣象局作為主要的用戶還推動了一顆衛(wèi)星,叫高分五號衛(wèi)星,上面也將搭載溫室氣體探測的試驗儀器?!?/FONT>

 “今后的衛(wèi)星可以做到定量探測,不再單純是看到一個影像。像大氣中二氧化氮、二氧化硫這些對人體有害的物質(zhì),也可以通過衛(wèi)星監(jiān)測到它們在大氣中的含量。未來衛(wèi)星儀器我們設計的精度會更高,對預報會很有幫助。衛(wèi)星在大氣成分探測方面的應用在世界上也是非常新的研究領域,目前只有歐洲、美國具備了衛(wèi)星大氣成分的監(jiān)測能力,而對于溫室氣體的衛(wèi)星探測,目前全球只有日本在2009年上天的一顆衛(wèi)星在開展實驗性的探索,離真正有可靠的全球溫室氣體探測數(shù)據(jù)還有一段距離?!睆埮d贏說。