DB31∕T 310004-2021 長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū) 環(huán)境空氣質量預報技術規(guī)范

長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)環(huán)境空氣質量預報技術規(guī)范上海市市場監(jiān)督管理局江蘇省市場監(jiān)督管理局浙江省市場監(jiān)督管理局IDB31/T310004—2021DB32/T310004—2021DB33/T310004— 1 13術語和定義 1 25預報方法 26預報步驟 37預報發(fā)布 48預報效果評估 4ⅢDB31/T310004—2021DB32/T310004-2021DB33/本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由上海市生態(tài)環(huán)境局、江蘇省生態(tài)環(huán)境廳、浙江省生態(tài)環(huán)境廳聯(lián)合提出并組織實施。本文件由上海市生態(tài)環(huán)境局、江蘇省環(huán)境管理標準化技術委員會、浙江省環(huán)境保護標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：上海市環(huán)境監(jiān)測中心、江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心、浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心。本文件主要起草人：王茜、張懿華、肖宇、黃蕊珠、王曉浩、陳沁晨、胡鳴、陸維青、田旭東、王曉元、徐圣辰。1DB31/T310004—2021DB32/T310004—2021DB33/T310004—2021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)境空氣質量預報的時效與本文件適用于示范區(qū)的環(huán)境空氣質量預報工作。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中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構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)境空氣質量標準HJ633—2012環(huán)境空氣質量指數(shù)(AQI技術規(guī)定(試行)HJ663環(huán)境空氣質量評價技術規(guī)范(試行)HJ1130—2020環(huán)境空氣質量數(shù)值預報技術規(guī)范3術語和定義下列術語和定義適用于本文件?？諝赓|量指數(shù)airqualityindex;AQI定量描述空氣質量狀況的無量綱指數(shù)?？諝赓|量分指數(shù)individualairqualityindex;IAQI單項污染物的空氣質量指數(shù)。AQI大于50時IAQI最大的空氣污染物。環(huán)境空氣質量預報ambientairqualityforecasting利用監(jiān)測統(tǒng)計、數(shù)值模式、人工智能等多種技術手段和方法，對大氣中的主要污染物的濃度及時空變化進行預測預報。2DB31/T310004—2021DB32/T310004—2021環(huán)境空氣質量數(shù)值預報numericalforecastingforambientairquality利用環(huán)境空氣質量數(shù)值預報模式，對大氣中的主要污染物濃度及時空變化進行形勢預報，預測環(huán)境空氣質量狀況和潛在污染過程。環(huán)境空氣質量統(tǒng)計預報statisticalforecastingforambientairquality利用統(tǒng)計方法對歷史上的大氣污染物濃度數(shù)據和同期氣象資料進行數(shù)學分析，建立統(tǒng)計關系或數(shù)學模型，對未來大氣污染物濃度進行預測預報。環(huán)境空氣質量人工智能預報artificialintelligenceforecastingforambientairquality利用隨機森林、神經網絡等人工智能算法，對數(shù)值預報和統(tǒng)計預報結果進行優(yōu)化修正。4預報時效與內容預報內容包括日IAQI范圍、AQI范圍、空氣質量級別范圍和首要污染物，以及空氣質量變化趨勢的文字描述及潛在污染過程提示，AQI預報時長不少于72h,文字描述及潛在污染過程預報時長不少于168h。污染物及其AQI計算以GB3095—2012和HJ633—2012為準。針對重污染過程增加污染過程預報內容。5預報方法5.1環(huán)境空氣質量數(shù)值預報數(shù)值預報的技術要求按照HJ1130—2020開展，既可采用空氣質量數(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?？諝赓|量數(shù)值預報模式應客觀反映示范區(qū)及其周邊范圍的環(huán)境空氣質量狀況和變化規(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。示范區(qū)數(shù)值預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)值預報模式計算區(qū)域的空間分辨率一致。示范區(qū)數(shù)值預報模式計算的預報時長不少于168h。示范區(qū)數(shù)值預報模式模擬輸出的時間間隔在1h或以內。3DB31/T310004-2021DB32/T310004-2021DB33/T310004—20215.2環(huán)境空氣質量統(tǒng)計預報5.2.1統(tǒng)計預報方法的選擇統(tǒng)計預報方法的選擇可根據各地預報基礎和技術能力進行選擇。5.2.2.1建立多元回歸預測預報方程應至少具備三年的空氣質量監(jiān)測數(shù)據、氣象監(jiān)測數(shù)據和其他參數(shù)?？諝赓|量觀測數(shù)據包括SO?、NO?、PM?、PM?s、CO和O?等大氣污染物濃度監(jiān)測結果，氣象監(jiān)測數(shù)據5.2.2.2通過對歷史空氣質量監(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5.2.2.3利用監(jiān)測數(shù)據對多元回歸預報方程進行修正，每年不少于一次。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變時污染物濃度的轉換系數(shù)。5.4人工智能預報人工智能預報基于空氣質量數(shù)值模式預報結果、氣象模式預報結果和污染物濃度等數(shù)據，利用人工智能方法對污染物濃度預報結果優(yōu)化修正，進行預報。6預報步驟6.1回顧分析分析過去5d~7d及當前污染物濃度、AQI、首要污染物、氣象條件和污染源排放等變化情況，分析造成空氣質量變化的原因和造成預報偏差的原因。6.2氣象條件預判壓和環(huán)流形勢。結合天氣圖和數(shù)值天氣預報圖，分析地面天氣形勢、地面風場、850hPa風場和溫度場、明顯影響的天氣過程或事件，研判影響未來空氣質量變化的氣象條件。6.3模式預報參考結果分析以數(shù)值預報和人工智能預報結果為主，統(tǒng)計模式預報結果為輔，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、空氣質量等級與首要污染物等，形成模式預報參考結果。在模式預報參考結果的基礎上，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。開展預報團隊內部會商，重點關注空氣質量變化趨勢、潛在的污染風險及污染成因。4開展外部會商，包括與氣象部門和周邊監(jiān)測預報部門的會商等。與氣象部門的會商重點關注天氣形勢與氣象要素的變化趨勢，與周邊監(jiān)測預報部門的會商重點關注潛在的污染傳輸風險。如有重污染風險，增加會商頻次。6.5形成預報結論在預報會商的基礎上，形成最終的空氣質量預測預報結論。7預報發(fā)布預報發(fā)布內容包括預報時效內空氣質量級別范圍和首要污染物、建議政府和公眾采取的防范措施等。7.2發(fā)布方式空氣質量預報信息通過相關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預報效果評估8.1評估內容同預報內容。對預報時效內的預報結果分不同時效進行評估。以示范區(qū)環(huán)境空氣質量評價點位的監(jiān)測結果為評價基準，參照HJ663的相關技術要求。8.2評估方法8.2.1AQI范圍預報準確率式中：RAQt——AQI范圍預報準確率，AQI范圍區(qū)間大小可參照《城市環(huán)境空氣質量指數(shù)(AQI)預報評n——評估時段內監(jiān)測AQI在預報AQI范圍內的天數(shù)；N——評估總天數(shù)。DB31/T310004—2021DB32/T310004—2021DB33/T3式中：i——AQI級別，分為一級(優(yōu))至六級(嚴重污染);Gay,:——第i級別預報準確率，即分級別預報準確率，指評估時段內監(jiān)測AQI級別在預報AQI級別范圍內的天數(shù)相比總天數(shù)的百分比；n;——第i級別預報準確天數(shù)，若監(jiān)測AQI級別在預報AQI級別范圍內，則認為AQI級別預報準確；N;——監(jiān)測AQI級別為i的總天數(shù)。i——AQI級別，分為一級(優(yōu))至六級(嚴重污染);k——AQI級別總數(shù)，為6;n;——第i級別預報準確天數(shù)；N;——監(jiān)測AQI級別為i的總天數(shù)。Pdiy——首要污染物預報準確率，指評估時段內首要污染物預報準確的天數(shù)相比總天數(shù)的百分比；n——預報首要污染