科技赋能 精准发力 南京空气质量预报能力再提升

发布时间:2025-07-02 15:25浏览次数:

守护蓝天白云,再添“硬核”科技力量!近期,江苏省南京环境监测中心(以下简称南京中心)携手南京创蓝科技有限公司构建的“南京市空气质量数值模式WRF-CMAQ系统”成功通过专家组验收。这一创新成果大幅提升环境空气预报的精度与准度,进一步增强了南京空气质量预报能力。



筑牢技术根基,构建全链条精准预报体系



南京中心秉持“精准溯源、科学施策”的理念,依托WRF-CMAQ模式,构建起覆盖“气象-污染”全链条的先进预报系统。系统采用独具匠心的四层网格嵌套设计,网格分辨率从27km逐步精细至1km,实现对南京市域的全方位、精细化覆盖。最内层1km×1km的网格犹如“环境显微镜”,能够敏锐捕捉街道级别的污染变化特征。系统深度融合WRF气象模型与CMAQ空气质量模型的优势。WRF模型通过本地化参数配置,精准模拟风、温、湿、压等关键气象要素;CMAQ模型全面考量污染物的传输、扩散、化学反应等复杂过程,并在南京首次实现臭氧前体物敏感性系数的动态预测。这种“气象-污染”紧密耦合的预报机制,较传统单模型预报准确率提升超30%,让空气质量预报更加科学可靠。


创新驱动突破,四大核心技术重塑预报精度




针对南京的地形气候特征,项目组历经300余次反复实验,构建专属WRF模型参数体系,实现四大核心技术突破,即通过优化参数设置,有效降低地表风速模拟误差;引入3km分辨率网格数据,运用3DVAR技术融合观测数据,显著提升降水预报准确率,缩小温度偏差;构建“清华大学MEIC+南京精细清单”双层体系,借助机器学习每周校准排放系数,大幅降低PM2.5模拟误差,显著提升机动车NOx排放量准确率;优化颗粒物光学特性计算,将短波辐射削减纳入臭氧模拟,在进一步提升臭氧8小时浓度预报准确率的同时精准捕捉VOCs组分变化,让空气质量预报更加精准。


实战成效显著,预报能力再提升



自系统投入运行以来,已累计输出200余次高质量空气质量预报产品。其中,24小时AQI预报准确率高达94.4%,PM2.5和臭氧预报准确率分别达到86.3%和79.2%,在同级监测中优势显著。此外,系统每月开展的中长期预测和污染成因分析服务,已形成20余份深度报告,为区域大气联防联控提供坚实的数据支撑,成为大气污染防治决策的“智慧大脑”。

随着WRF-CMAQ系统的应用,南京中心大气环境监测正从“人力主导预报”向“智能技术驱动”转变,从“被动应急响应”向“主动预警防控”迈进。该系统的应用不仅为南京大气污染防治提供更加精准的技术支撑,其“高分辨率网格建模+多模型耦合运算+动态数据校准”的技术路径也将为其他城市空气质量预报能力建设提供可参考的实践经验。