環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)規(guī)范目 次范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1基本要求 2環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào) 2環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào) 2運(yùn)算處理 3環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值模式預(yù)報(bào) 3環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào) 4預(yù)報(bào)工作流程 4效果評(píng)估 4評(píng)估內(nèi)容 5評(píng)估方法 5附錄A（資料性）環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警工作流程 7參考文獻(xiàn) 10I環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)規(guī)范范圍本文件適用于規(guī)范和指導(dǎo)業(yè)務(wù)化應(yīng)用的環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB3095環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)HJ1130—2020環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)范術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)模式numericalforecastingmodelforambientairquality基于大氣污染物形成過(guò)程中的基本物理和化學(xué)原理，采用數(shù)值計(jì)算方法模擬大氣污染物的排放、擴(kuò)散、輸送、化學(xué)反應(yīng)、清除等物理和化學(xué)過(guò)程，從而預(yù)測(cè)空氣質(zhì)量狀況的系統(tǒng)。[來(lái)源：HJ1130—2020,3.1]3.2環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)numericalforecastingofambientairquality利用環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)模式，對(duì)大氣中的主要污染物濃度及時(shí)空變化進(jìn)行預(yù)報(bào)，預(yù)測(cè)城市和區(qū)[來(lái)源：HJ1130—2020,3.2]3.3模式污染源清單model-readypollutantemissioninventory基于大氣污染物源排放清單和源清單處理模式，結(jié)合人口和交通路網(wǎng)等地理信息數(shù)據(jù)，按照不同類(lèi)[來(lái)源：HJ1130—2020,3.3]3.4大氣化學(xué)資料同化atmosphericchemicaldataassimilation1[來(lái)源：HJ1130—2020,3.4]3.5環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模式statisticalforecastingmodelforairquality利用環(huán)境空氣質(zhì)量和氣象等歷史觀測(cè)資料，分析大氣污染濃度與氣象條件及其他影響因素條件的統(tǒng)3.6環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)statisticalforecastingofambientairquality3.7空氣質(zhì)量指數(shù)airqualityindex定量描述空氣質(zhì)量狀況的無(wú)量綱指數(shù)。[來(lái)源：HJ633—2012,3.1]基本要求環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)空間尺度范圍1004000區(qū)級(jí)尺度覆蓋該行政區(qū)域及周邊行政區(qū)?？臻g分辨率331130110模式污染源清單空間分辨率應(yīng)與環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)模式計(jì)算區(qū)域的空間分辨率一致。預(yù)報(bào)時(shí)長(zhǎng)環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)模式的預(yù)報(bào)時(shí)長(zhǎng)不少于5天。預(yù)報(bào)輸出時(shí)間間隔環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)模式相鄰兩次模擬結(jié)果輸出的時(shí)間間隔應(yīng)在1小時(shí)（含）以內(nèi)。環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)空間尺度范圍2預(yù)報(bào)時(shí)長(zhǎng)環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模式的預(yù)報(bào)時(shí)長(zhǎng)不少于5天。預(yù)報(bào)輸出時(shí)間間隔環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模式相鄰兩次模擬結(jié)果輸出的時(shí)間間隔應(yīng)在1小時(shí)（含）以內(nèi)。運(yùn)算處理環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值模式預(yù)報(bào)模式污染源清單處理輸入?yún)?shù)包括大氣污染物源排放清單、時(shí)間和空間分配系數(shù)、化學(xué)成分譜等。大氣污染物源排放清單基本屬性包括基準(zhǔn)年、覆蓋范圍、排放污染物種類(lèi)、排放來(lái)源類(lèi)別、時(shí)間和空間分辨率等。如有條件，可采用動(dòng)態(tài)更新的大氣污染物源排放清單數(shù)據(jù)。（PM2.5）（PM10）（SO2）（NOx）注2：排放來(lái)源類(lèi)別包括電廠、工業(yè)、交通、居民、農(nóng)業(yè)、生物質(zhì)燃燒、揚(yáng)塵、天然源等。依據(jù)時(shí)間和空間分配系數(shù)對(duì)大氣污染物源排放清單進(jìn)行時(shí)間和空間分配，包含人口密度、土地利用等空間分配因子和不同類(lèi)型排放來(lái)源的月變化、周變化和日變化等時(shí)間分配因子。依據(jù)化學(xué)成分譜對(duì)排放污染物進(jìn)行化學(xué)組成分配。模式氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)前處理氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)基本屬性應(yīng)包括起始時(shí)刻、時(shí)段范圍、時(shí)間分辨率、區(qū)域網(wǎng)格坐標(biāo)參數(shù)、邊界層方案、輻射方案、陸面過(guò)程方案和云物理方案等。氣象要素應(yīng)包括溫度、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降水、云、輻射等。氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)前處理包括診斷分析、單位轉(zhuǎn)換、空間插值和格式轉(zhuǎn)換等。初始邊界條件設(shè)置初始值指起始時(shí)刻模式計(jì)算區(qū)域污染物的濃度值，獲取方法有以下三種：缺省值；從已獲得的模式輸出或分析資料中提取處理；大氣化學(xué)資料同化。邊界值指預(yù)報(bào)時(shí)段內(nèi)最外層模式計(jì)算區(qū)域邊界上污染物的濃度值，獲取方法有以下兩種：缺省值；從全球模式或大范圍區(qū)域模式的預(yù)報(bào)結(jié)果中提取。大氣化學(xué)傳輸運(yùn)算輸入?yún)?shù)包括模式污染源清單、模式氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)、模式初始和邊界條件以及地理經(jīng)緯度資料等。3結(jié)合計(jì)算區(qū)域地形特點(diǎn)、氣象條件、污染物排放特征等因素，設(shè)置物理化學(xué)過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)最優(yōu)化方案組合。注：有機(jī)氣溶膠化學(xué)及多相化學(xué)反應(yīng)等。數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品輸出環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)基本產(chǎn)品應(yīng)包括PM、P0、C、O3、N、SO2等主要污染物濃度、空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）數(shù)值、級(jí)別和首要污染物等。環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)診斷產(chǎn)品包括顆粒物組分(硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、有機(jī)物)、重點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)行業(yè)污染來(lái)源貢獻(xiàn)(分擔(dān))率、氣溶膠光學(xué)厚度以及光化學(xué)反應(yīng)二次生成主要示蹤產(chǎn)物等相關(guān)參數(shù)。氣象條件預(yù)報(bào)基本產(chǎn)品應(yīng)包括風(fēng)向、風(fēng)速、降水、溫度、相對(duì)濕度和邊界層高度的空間分布及垂直風(fēng)場(chǎng)、前后向氣團(tuán)軌跡等。環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)庫(kù)建立統(tǒng)計(jì)模型假設(shè)污染水平主要受氣象條件控制，污染源變化很小。輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量控制輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量控制包括模型輸入數(shù)據(jù)中異常值、重復(fù)值和缺失值的識(shí)別和處理等。模型訓(xùn)練模型訓(xùn)練是模型沿著預(yù)報(bào)污染物濃度和觀測(cè)污染物濃度之間的誤差減小的方向不斷更新模型參數(shù)的過(guò)程。模型的訓(xùn)練可以通過(guò)Fortran、Python和R等編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。模型調(diào)優(yōu)統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)產(chǎn)品輸出PMPCOONS2AQI數(shù)值、級(jí)別和首要污染物等。針對(duì)特定污染物的統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模型，產(chǎn)品應(yīng)包括該污染物濃度、AQI模型動(dòng)態(tài)更新預(yù)報(bào)工作流程環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警工作流程見(jiàn)附錄A。效果評(píng)估4評(píng)估內(nèi)容AQIAQIPPCONSO2AQIAQI244872預(yù)報(bào)評(píng)估以每日例行的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)為基礎(chǔ)?？紤]數(shù)據(jù)有效性，本文件規(guī)定主要以季度和年度為評(píng)估周期開(kāi)展空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)評(píng)估，視實(shí)際需要開(kāi)展其它周期評(píng)估。評(píng)估方法單項(xiàng)污染物濃度預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)評(píng)估單項(xiàng)污染物濃度預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)評(píng)估是指通過(guò)各項(xiàng)污染物濃度預(yù)報(bào)結(jié)果與觀測(cè)數(shù)據(jù)的偏差、誤差和GB3095評(píng)估所用觀測(cè)數(shù)據(jù)包括國(guó)控點(diǎn)、省控點(diǎn)、市控點(diǎn)和區(qū)控點(diǎn)等污染物監(jiān)測(cè)濃度數(shù)據(jù)，應(yīng)為審核后的站點(diǎn)數(shù)據(jù)。評(píng)估內(nèi)容主要包括標(biāo)準(zhǔn)化平均偏差、均方根誤差和相關(guān)系數(shù)。HJ1130—2020（1）計(jì)算。HJ1130—2020（2）計(jì)算。HJ1130—2020（3）計(jì)算。AQIAQI25AQIAQIAQIAQIAQIAQIHJ1130—2020（4）計(jì)算。AQI7.2.2AQIAQIAQIAQIAQIAQIAQIHJ1130—2020（5）計(jì)算，級(jí)別預(yù)報(bào)準(zhǔn)HJ1130—2020（6）計(jì)算。AQI60%。首要污染物預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率評(píng)估首要污染物預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的判定標(biāo)準(zhǔn)如下：——AQI級(jí)別為一級(jí)時(shí)，無(wú)首要污染物，不參與首要污染物預(yù)報(bào)評(píng)估；——AQI5評(píng)估時(shí)段內(nèi)首要污染物預(yù)報(bào)準(zhǔn)確的天數(shù)與評(píng)估總天數(shù)的百分比為首要污染物預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，按HJ1130—2020（7）計(jì)算。污染天預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率評(píng)估0-23AQI1005天時(shí)，可進(jìn)行污染天預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率評(píng)估。AQIAPR=nN實(shí)況

×100%··················································(1)式中：APR——污染天預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率；n ——評(píng)估時(shí)段內(nèi)AQI級(jí)別預(yù)報(bào)準(zhǔn)確天數(shù)；實(shí)況——實(shí)況為污染的總天數(shù)。6附錄A（資料性）環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警工作流程資料分析空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)實(shí)況分析大氣污染源變化分析氣象條件分析及預(yù)判數(shù)值及統(tǒng)計(jì)等預(yù)報(bào)模式結(jié)果分析預(yù)報(bào)員將數(shù)值模式預(yù)報(bào)結(jié)果和統(tǒng)計(jì)模型預(yù)報(bào)結(jié)果及上級(jí)部門(mén)每日下發(fā)的環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)指導(dǎo)產(chǎn)預(yù)報(bào)會(huì)商內(nèi)部會(huì)商外部會(huì)商會(huì)商意見(jiàn)基于內(nèi)