DB31/T310005-2021DB32/T310005-2021DB33/T310005-2021發(fā)布上海市市場監(jiān)督管理局、上海市生態(tài)環(huán)境局江蘇省市場監(jiān)督管理局、江蘇省生態(tài)環(huán)境廳浙江省市場監(jiān)督管理局、浙江省生態(tài)環(huán)境廳2021-XX-XX實施2021-XX-XX發(fā)布長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報技術(shù)規(guī)范TechnicalspecificationforambientairqualityforecastinginYangtzeRiverDeltaecologicalgreenintegrationdevelopmentzone發(fā)布上海市市場監(jiān)督管理局、上海市生態(tài)環(huán)境局江蘇省市場監(jiān)督管理局、江蘇省生態(tài)環(huán)境廳浙江省市場監(jiān)督管理局、浙江省生態(tài)環(huán)境廳2021-XX-XX實施2021-XX-XX發(fā)布長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報技術(shù)規(guī)范TechnicalspecificationforambientairqualityforecastinginYangtzeRiverDeltaecologicalgreenintegrationdevelopmentzoneDB31/T310005—2021DB32/T310005—2021DB33/T310005—2021長江三角洲區(qū)域統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)ICS13.040.20CCSZ50長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報技術(shù)規(guī)范 1范圍本文件規(guī)定了長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)（以下簡稱“示范區(qū)”）環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報的時效與內(nèi)容、方法、步驟、發(fā)布及效果評估。本文件適用于示范區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報工作。示范區(qū)范圍覆蓋上海市青浦區(qū)、江蘇省蘇州市吳江區(qū)和浙江省嘉興市嘉善縣。長三角其他區(qū)域可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)HJ633-2012環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）HJ663環(huán)境空氣質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范（試行）HJ1130-2020環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1空氣質(zhì)量指數(shù)airqualityindex（AQI）定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù)。[來源：HJ633-2012,3.1]3.2空氣質(zhì)量分指數(shù)individualairqualityindex（IAQI）單項污染物的空氣質(zhì)量指數(shù)。[來源：HJ633-2012,3.2]3.3首要污染物primarypollutantAQI大于50時IAQI最大的空氣污染物。[來源：HJ633-2012,3.3]3.4環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報ambientairqualityforecasting利用監(jiān)測統(tǒng)計、數(shù)值模式、人工智能等多種技術(shù)手段和方法，對大氣中的主要污染物的濃度及時空變化進行預(yù)測預(yù)報。3.5環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報numericalforecastingforambientairquality利用環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報模式，對大氣中的主要污染物濃度及時空變化進行形勢預(yù)報，預(yù)測環(huán)境空氣質(zhì)量狀況和潛在污染過程。[來源：HJ1130-2020,3.2]3.6環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計預(yù)報statisticalforecastingforambientairquality利用統(tǒng)計方法對歷史上的大氣污染物濃度數(shù)據(jù)和同期氣象資料進行數(shù)學(xué)分析，建立統(tǒng)計關(guān)系或數(shù)學(xué)模型，對未來大氣污染物濃度進行預(yù)測預(yù)報。3.7環(huán)境空氣質(zhì)量人工智能預(yù)報artificialintelligenceforecastingforambientairquality利用隨機森林、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能算法，對數(shù)值預(yù)報和統(tǒng)計預(yù)報結(jié)果進行優(yōu)化修正。 4預(yù)報時效與內(nèi)容預(yù)報內(nèi)容包括日IAQI范圍、AQI范圍、空氣質(zhì)量級別范圍和首要污染物，以及空氣質(zhì)量變化趨勢的文字描述及潛在污染過程提示，AQI預(yù)報時長不少于72h，文字描述及潛在污染過程預(yù)報時長不少于168h。污染物及其AQI計算以GB3095-2012和HJ633-2012為準(zhǔn)。針對重污染過程增加污染過程預(yù)報內(nèi)容。5預(yù)報方法5.1環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報5.1.1數(shù)值預(yù)報模式的選擇數(shù)值預(yù)報的技術(shù)要求按照HJ1130-2020開展，既可采用空氣質(zhì)量數(shù)值模式單模式直接輸出，也可采用單模式或多模式集合優(yōu)化。5.1.2空間尺度空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報模式應(yīng)客觀反映示范區(qū)及其周邊范圍的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況和變化規(guī)律。周邊范圍需覆蓋江蘇省、浙江省和上海市行政區(qū)全境。5.1.3空間分辨率示范區(qū)數(shù)值預(yù)報模式水平分辨率不低于3km×3km；模式計算區(qū)域的垂直層數(shù)不少于10層，其中邊界層內(nèi)垂直層數(shù)不少于5層；模式污染源清單空間分辨率與數(shù)值預(yù)報模式計算區(qū)域的空間分辨率一致。5.1.4預(yù)報時長示范區(qū)數(shù)值預(yù)報模式計算的預(yù)報時長不少于168h。5.1.5輸出時間間隔示范區(qū)數(shù)值預(yù)報模式模擬輸出的時間間隔在1h以內(nèi)。5.2環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計預(yù)報 5.2.1統(tǒng)計預(yù)報方法的選擇統(tǒng)計預(yù)報方法的選擇可根據(jù)各地預(yù)報基礎(chǔ)和技術(shù)能力進行選擇。5.2.2多元回歸方法5.2.2.1建立多元回歸預(yù)測預(yù)報方程應(yīng)至少具備三年的空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)和其他參數(shù)。空氣質(zhì)量觀測數(shù)據(jù)包括SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO和O3等大氣污染物濃度監(jiān)測結(jié)果，氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度、氣壓和降水等，其他參數(shù)包括指季節(jié)、工作日和周末、節(jié)假日等。5.2.2.2通過對歷史空氣質(zhì)量監(jiān)測、氣象監(jiān)測和其他參數(shù)的統(tǒng)計分析，識別對大氣污染物濃度變化影響顯著的參數(shù)，建立多元回歸預(yù)報方程。5.2.2.3利用監(jiān)測數(shù)據(jù)對多元回歸預(yù)報方程進行修正，每年不少于一次。5.2.3天氣形勢分類法5.2.3.1通過統(tǒng)計不少于三年歷史資料中各天氣形勢下不同污染物平均濃度，根據(jù)對污染物濃度的影響，將天氣形勢分為若干種類型。5.2.3.2以各天氣形勢下污染物濃度的比值作為不同天氣形勢之間轉(zhuǎn)變時污染物濃度的轉(zhuǎn)換系數(shù)。5.4人工智能預(yù)報人工智能預(yù)報基于空氣質(zhì)量數(shù)值模式預(yù)報結(jié)果、氣象模式預(yù)報結(jié)果和污染物濃度等數(shù)據(jù)，利用人工智能方法對污染物濃度預(yù)報結(jié)果優(yōu)化修正，進行預(yù)報。6預(yù)報步驟6.1回顧分析分析過去5~7d及當(dāng)前污染物濃度、AQI、首要污染物、氣象條件和污染源排放等變化情況，分析造成空氣質(zhì)量變化的原因和造成預(yù)報偏差的原因。6.2氣象條件預(yù)判分析主要氣象因素的監(jiān)測和預(yù)報資料，主要氣象因素包括但不限于風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、降水、氣壓和環(huán)流形勢。結(jié)合天氣圖和數(shù)值天氣預(yù)報圖，分析地面天氣形勢、地面風(fēng)場、850hPa風(fēng)場和溫度場、700hPa垂直速度場、500hPa高空環(huán)流形勢等，關(guān)注冷空氣過境、降水、臺風(fēng)、沙塵過程等對空氣質(zhì)量有明顯影響的天氣過程或事件，研判影響未來空氣質(zhì)量變化的氣象條件。6.3模式預(yù)報參考結(jié)果分析以數(shù)值預(yù)報和人工智能預(yù)報結(jié)果為主，統(tǒng)計模式預(yù)報結(jié)果為輔，分析未來污染物濃度空間分布、污染區(qū)域范圍及污染氣團移動規(guī)律、空氣質(zhì)量等級與首要污染物等，形成模式預(yù)報參考結(jié)果。6.4預(yù)報會商在模式預(yù)報參考結(jié)果的基礎(chǔ)上，對未來污染物濃度變化趨勢、AQI范圍、首要污染物做出合理的判斷和必要的修正。開展預(yù)報團隊內(nèi)部會商，重點關(guān)注空氣質(zhì)量變化趨勢、潛在的污染風(fēng)險及污染成因。開展外部會商，包括與氣象部門和周邊監(jiān)測預(yù)報部門的會商等。與氣象部門的會商重點關(guān)注天氣形勢與氣象要素的變化趨勢，與周邊監(jiān)測預(yù)報部門的會商重點關(guān)注潛在的污染傳輸風(fēng)險。如有重污染風(fēng)險，增加會商頻次。6.5形成預(yù)報結(jié)論在預(yù)報會商的基礎(chǔ)上，形成最終的空氣質(zhì)量預(yù)測預(yù)報結(jié)論。7預(yù)報發(fā)布7.1發(fā)布內(nèi)容預(yù)報發(fā)布內(nèi)容包括預(yù)報時效內(nèi)空氣質(zhì)量級別范圍和首要污染物，建議政府、公眾采取的防范措施等。7.2發(fā)布方式空氣質(zhì)量預(yù)報信息通過相關(guān)行政管理部門指定渠道進行發(fā)布，發(fā)布頻率每日不少于一次。8預(yù)報效果評估8.1評估內(nèi)容8.1.1評估對象同預(yù)報內(nèi)容。8.1.2評估時效對預(yù)報時效內(nèi)的預(yù)報結(jié)果分不同時效進行評估。8.1.3評估時段根據(jù)需求可開展周、月、季、年的空氣質(zhì)量預(yù)報評估。8.1.4評估基準(zhǔn)以示范區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量評價點位的監(jiān)測結(jié)果為評價基準(zhǔn)，參照HJ663的相關(guān)技術(shù)要求。8.2評估方法8.2.1AQI范圍預(yù)報準(zhǔn)確率RAQI=nN式中：RAQI——AQI范圍預(yù)報準(zhǔn)確率，AQI范圍區(qū)間大小可參照《城市環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）預(yù)報評估技術(shù)規(guī)定（暫行）》；n——評估時段內(nèi)監(jiān)測AQI在預(yù)報AQI范圍內(nèi)的天數(shù)；N——評估總天數(shù)。8.2.2AQI級別預(yù)報準(zhǔn)確率8.2.2.1分級別預(yù)報準(zhǔn)確率Gcity,i=niNiQUOTEGcity=i=1式中：i——AQI級別，分為一級（優(yōu)）至六級（嚴(yán)重污染）；Gcity,i——第i級別預(yù)報準(zhǔn)確率，即分級別預(yù)報準(zhǔn)確率，指評估時段內(nèi)監(jiān)測AQI級別在預(yù)報AQI級別范圍內(nèi)的天數(shù)相比總天數(shù)的百分比；ni——第i級別預(yù)報準(zhǔn)確天數(shù)，若監(jiān)測AQI級別在預(yù)報AQI級別范圍內(nèi)，則認(rèn)為AQI級別預(yù)報準(zhǔn)確；Ni——監(jiān)測AQI級別為i的總天數(shù)。8.2.2.2級別預(yù)報準(zhǔn)確率Gcity=i=1kn式中：Gcity——級別預(yù)報準(zhǔn)確率；i——AQI級別，分為一級（優(yōu)）至六級（嚴(yán)重污染）；k——AQI級別總數(shù)，為6；ni——第i級別預(yù)報準(zhǔn)確天數(shù)；Ni——監(jiān)測AQI級別為i的總天數(shù)。8.2.3首要污染物預(yù)報準(zhǔn)確率Pcity=nN式中：Pcity——首要污染物預(yù)報準(zhǔn)確率，指評估時段內(nèi)首要污染物預(yù)報準(zhǔn)確的天數(shù)相比總天數(shù)的百分比；n——預(yù)報首要污染物準(zhǔn)確的天數(shù)，監(jiān)測AQI