空氣汙染是透過什麽手段預報的？

2013-12-26科學

根據排放源數據（包含排放源清單及即時監測數據）、氣象數據，透過數學模型預測。

下面是一些預測系統簡單的介紹，會比較枯燥而無趣，但能夠很好地解答這個問題。

美國環保局（EPA）空氣質素預報與評估系統（共3代）：

Models-1：基於高斯煙羽模型建立，主要為擴散模型（dispersion model）與箱式模型（box model），代表模型有ISC、EKMA
Models-2：擴大空間範圍，並將整體空間細分為網格；增加汙染物種類，並加入較為復雜的氣象參數與反應機制，使模擬的環境與實際大氣較為吻合，代表模型有UAM、CAMx、TAQM、RPM
Models-3：在空間範圍上擴充套件到大陸尺度，可同時預報80多種汙染物，在預報方法上加入了化學物質和氣象要素之間的反饋作用，可將復雜的空氣汙染情況，包括臭氧、PM、有毒化學物質、酸沈降、能見度等問題綜合處理。包括排放模型系統 SMOKE、氣象系統 MM5、通用多尺度空氣質素模型系統 CMAQ（核心系統）三個子系統。

Models-3 子系統介紹：

1. MM5：

仿真區域網格資料（網格大小、網格尺寸等）

仿真時間（Julia Date ）

垂直分層（Sigma Layer 為分層基準）

地形資料（Lambert 投影法）

氣溫、氣壓等氣象資料

2. SMOKE：

包含固定源、移動源、面源、生物源四大處理模組

3. CMAQ：

初始值模組（Initial conditions processor, ICON）

邊界值模組（Boundary conditions processor, BCON）

光解速率常數模組（Photolysis rate processor, JPROC）

化學反應機制處理（CMAQ Chemical-transport model processor, CCTM），其中包括的機制：垂直對流效應、水平對流效應、垂直擴散效應、水平擴散效應、雲程式機制、氣象化學反應機制、液相化學反應機制、雲混合模型機制、氣懸膠動力與粒徑機制、煙流化學效應、氣溶膠幹沈降速率仿真、模式流程分析模組。

總結：

使用 Models-3 進行大氣質素模擬預測時，還需要根據當地情況和基礎數據資料，進行參數調整和修正，使結果更加準確。可以看到，預測過程很復雜，但是預測系統建立更加復雜，Models-3 軟件開發用了7年時間。

國內有自己研發的系統，但肯定不如EPA的 Models-3 先進。我不了解環境監測站實際的情況，期待

@ppip

補充。