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天气预报为什么可以预报空气污染？

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 如题

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

对空气污染的预报，现在主要是用数值预报模式。

简单点说，就是在计算机里把未来的污染状态算出来。




具体怎么算呢？需要考虑下面这几方面：




1.排放源

就是要知道会排放些什么污染物、每种污染物排放多少。




工厂排放污染物就是一种典型的排放源




目前采用的是源清单+实时监测，两者相结合的。

源清单是一种对排放的科学估算，虽然不能说完全精确，但也还是有很重要的参考性。

这个比较麻烦的一点在于，污染物的排放是人的活动，而人的活动是无法预知的，比如明天也许会有一家企业偷排，造成局地污染，但这个是没办法在今天就“预报”出来的。




2.天气因素

大家也许都注意到了，即使在同样的污染排放下，也并不是每天都发生雾霾，因为有时候天公作美，污染物被大风吹跑了，或者直接扩散掉了。

而如果遭遇逆温层，就像一个罩子把污染物都罩起来，无法扩散，于是就会发生雾霾。




逆温层示意图




所以污染预报时，还要考虑天气因素的影响，比如风向和风力如何？温湿条件怎么样？有没有逆温层、静稳天气？等等




3.二次反应

大气污染的复杂性在于，直接排放出来的污染物，进入大气后，并不会一成不变，事实上它们每时每刻都在互相反应，生成新的污染物。

比如，本来直接排放出来的是SO2和氮氧化物NOx，都是气态污染物。但经过一段时间后，NOx转化成硝酸盐了；在氮氧化物的催化下，SO2转化成了硫酸盐了；它们就变成悬浮在空中的颗粒物了，变成PM2.5了。

这个二次反应的过程非常复杂，也正是目前进行污染天气预报的关键难点所在。




4. 周边输送

污染物，除了本地产生，还有外来的。

比如北京的PM2.5中，有大概三分之一是从河北、山东等地输送来的；当然北京本身也朝外地输送一部分PM2.5。

而外来的污染物也是动态的，跟风向、风速有关，也跟它自己的二次反应有关。于是情况就更复杂了。




5. 当地特征

比如当地有没有特殊地形、植被如何，对扩散的妨碍多大，等等

比如像北京这种“簸箕型”地形，三面环山，本身就不利于污染物的扩散；还有一面虽然敞开了，但恰好对着东南部和南部的污染重灾区。所以北京在吹南风的时候，会带来污染物的外来输送，空气质量反而会更糟糕。

北京地形图

把上述这些因素综合考虑，合成为污染预报的数值模式，经过大型计算机的计算，就能得到污染预报结果了。




回答于 2019-09-11 08:43:50

天气预报应该是最早应用大数据概念来分析天气的吧，空气污染可以根据风向，云层，可视度，空气中的微颗粒等数据来计算分析吧。不是专业人士，但喜欢凑热闹，说的不对你们打我呀~