2月20日，中央氣象臺連續(xù)發(fā)布霾黃色預警，中國氣象局和環(huán)保部也首次聯(lián)合發(fā)布京津冀及周邊地區(qū)重污染天氣預報。同日，北京市啟動首個空氣重污染黃色預警信號。

    那么，霧霾的預報和空氣污染氣象條件預報是如何做出來的？為什么說霾的預報難度更大？

    霧霾預報要采集兩方面數(shù)據(jù)

    “霧、霾及空氣污染氣象條件預報的第一步是監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集。”中央氣象臺高級工程師張恒德說。要采集的數(shù)據(jù)主要有兩部分，一是一般氣象要素數(shù)據(jù)，二是大氣成分數(shù)據(jù)。氣象要素數(shù)據(jù)包括溫度、濕度、降水、邊界層特征量實況演變及其他參數(shù)，用以確定是否會出現(xiàn)霧、霾及沙塵，這部分數(shù)據(jù)主要靠氣象觀測基本站采集，同時參考衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。大氣成分數(shù)據(jù)包括PM2.5、PM1、氣溶膠等。

    相關(guān)數(shù)據(jù)采集到位后，重頭任務是對數(shù)據(jù)進行計算分析。“中國霧、霾數(shù)值預報系統(tǒng)”在其中承擔了重要角色。該系統(tǒng)由中國氣象局數(shù)值預報中心負責運行和維護，產(chǎn)品由中央氣象臺具體應用。

    空氣污染氣象條件預報，主要是預測污染物稀釋、擴散條件。譬如，較強的一股氣流可以將污染物迅速吹散，明顯的降水也可能清除霧、霾；而在冷空氣較弱、氣壓較穩(wěn)定的情況下，霧、霾則不易消散。此外，氣溶膠濃度與相對濕度對霧、霾生成與持續(xù)，也至關(guān)重要。

    在得到基本氣象要素、大氣成分數(shù)據(jù)和模式運行結(jié)果后，預報員會考慮高空環(huán)流型變化、低層環(huán)流及溫度場、冷空氣活動、地面氣壓場變化等。霧、霾數(shù)值預報系統(tǒng)很好地耦合了氣溶膠模式和大氣模式，對于氣壓、風速、空氣濕度等實驗觀測數(shù)據(jù)進行運算，而輻射、季風、氣候模式等因素也將被考慮進去。

    機制理解和數(shù)據(jù)采集“欠火候”

    與常規(guī)天氣預報比，霧、霾及空氣污染氣象條件預報難度無疑更大。張恒德坦言，我國開展空氣污染氣象條件預報的時間并不長，各方面還需要積累經(jīng)驗；相對于常規(guī)天氣預報，空氣污染氣象條件預報除了需要天氣要素數(shù)據(jù)外，大氣成分數(shù)據(jù)也很重要，污染源數(shù)據(jù)不容易獲得；空氣污染氣象條件預報對近地層氣象數(shù)據(jù)的要求精度較高，而近地層受到地面粗糙度、植被及城市熱島效應等因素左右，數(shù)值預報產(chǎn)品相對偏差較大。

    中央氣象臺首席預報員馬學款指出，霾預報難主要是因為：霾和霧一樣，主要發(fā)生在大氣的淺層，下墊面條件非常復雜，影響因素眾多，預報難度非常大；天氣預報是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，數(shù)據(jù)主要來源于高空，這必然會影響霾的預報準確率；在霾的預報中，對于水汽凝結(jié)的臨界點很難把握，因為臨界點的變化常常是在誤差范圍以內(nèi)的。

    精確預報霾天氣，既需要對霾產(chǎn)生的物理化學機制有準確的理解，更需要獲取地面污染源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也就是污染物排放清單，來做數(shù)值預報的應用研究。華東師范大學資源與環(huán)境科學學院教授束炯坦言，目前我國針對這兩者的研究還“欠火候”。有經(jīng)驗的霾預報專業(yè)人才匱乏，也是霾預報研究發(fā)展受阻的一個原因。