預(yù)警幕后

王威+王帥+滕曼+王超

2016在一次延長了期限的空氣質(zhì)量橙色預(yù)警中度過尾聲。起床后查空氣指數(shù)，手機(jī)收到預(yù)警短信，對生活在華北等污染較嚴(yán)重地區(qū)的人們來說，這這已經(jīng)慢慢變成習(xí)以為常的事情。人們?nèi)粘Ｋ姷目諝庵笖?shù)、預(yù)報預(yù)警背后，究竟站著怎樣一群人？他們，度過了怎樣的2016？

北風(fēng)來了，它能不能吹過燕山？

口述者/王威（中國環(huán)境監(jiān)測總站 預(yù)報預(yù)警中心）

我2015年進(jìn)站。研究生階段就是做大氣污染物數(shù)值模擬和預(yù)報這塊，博士畢業(yè)嘛，覺得知識都學(xué)得差不多了，這點(diǎn)東西沒什么問題。真正上手時發(fā)現(xiàn)，讓你看著各種預(yù)報產(chǎn)品，就一個問題，北風(fēng)來了能不能過燕山？一下就懵了。

每天預(yù)報員上班前，路過空調(diào)外機(jī)都會留意下聲音?？傉镜叵乱粚佑袀€每秒運(yùn)算幾百萬億次以上的高性能計(jì)算機(jī)，它會每天自動計(jì)算未來七天大氣污染物濃度情況，還會收集世界主流機(jī)構(gòu)對未來十天左右天氣形勢的預(yù)報。服務(wù)器24小時運(yùn)轉(zhuǎn)，如果地下空調(diào)壞了，服務(wù)器會因?yàn)楦邷囟罎?，所以要從聲音和溫濕監(jiān)控儀器上判斷有沒有異常，有的話要趕緊處理。

到單位后，拿到所有這些空氣質(zhì)量預(yù)報產(chǎn)品，還要分析天氣形勢，高空、中層、地面什么形勢，風(fēng)怎么吹，有沒有雨，溫度多高，邊界層高度、垂直擴(kuò)散條件怎么樣，對這些進(jìn)行判斷。一旦發(fā)現(xiàn)這次總體形勢很不好，那過去有沒有過類似的形勢，如果有，當(dāng)時是什么樣，最后重點(diǎn)考慮這一年相關(guān)地區(qū)減排力度如何排放源情況怎么樣，進(jìn)而判斷這次可能會達(dá)到一個怎樣的狀況。概括講，預(yù)報結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于四個方面的因素，包括污染源清單、氣象初始場、大氣污染物監(jiān)測初始場和大氣化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的完整性與準(zhǔn)確性。

目前，總站對于區(qū)域空氣重污染過程預(yù)報的準(zhǔn)確率已接近100%，但準(zhǔn)確預(yù)報城市污染等級卻非常難，平均為80%左右，主要受氣象預(yù)報的不確定性影響。

比如2016年底到2017元旦的這次重污染，持續(xù)過程特別長，有網(wǎng)民說，北京市為什么一開始不發(fā)紅色預(yù)警。我們28號最開始判斷的時候，發(fā)現(xiàn)根據(jù)國際所有主流的預(yù)報產(chǎn)品，都覺得4、5號會來冷空氣，2、3號在污染形勢上會有一個打斷。你不可能有這個自信，覺得我個人對大氣的認(rèn)識超過所有國家的專業(yè)機(jī)構(gòu)做的判斷，沒有人有這個能力和底氣。

但是隨著日期越來越臨近，到29號看，冷空氣弱了一點(diǎn)，再后一天，又弱了一點(diǎn)。真正到1號的時候，你就覺得2號冷空氣會更弱，但至少也會有個打斷。等到2號的時候，冷空氣確實(shí)來了，但只吹到北京南邊，又吹回去了。只在城北有一個短暫的藍(lán)天，也算是有個打斷，但影響很小，對空氣質(zhì)量改善作用非常有限。

這就是一個典型的例子，天氣形勢不停在變，一些微小的變化和波動很難察覺，高性能計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬和預(yù)報時，必然出現(xiàn)偏差，人基于其產(chǎn)品進(jìn)行判斷時，也難免會出現(xiàn)失誤的地方。

更麻煩的是，有時候各種氣象預(yù)報產(chǎn)品之間會互相沖突，有的產(chǎn)品說七天之后就好了，但有的機(jī)構(gòu)說八天，有的說六天，有的說不會結(jié)束了。污染過程持續(xù)天數(shù)不同，發(fā)的預(yù)警等級也不一樣。比如說紅色預(yù)警，必須三天或者四天達(dá)到某一程度，達(dá)得到是紅色，達(dá)不到就是橙色。

這時候就特別考驗(yàn)預(yù)報員的經(jīng)驗(yàn)技巧。做了十年預(yù)報的跟像我這樣做了兩年預(yù)報的，功力肯定是不一樣的。書上寫的大氣物理、化學(xué)知識你都懂，但到了實(shí)際中，假如說七天后有股北風(fēng)，天氣圖上顯示能吹過燕山，但它又比較弱。吹得過，北京就是優(yōu)良，吹不過就是重度污染。現(xiàn)在就要預(yù)報員拍板說是重還是優(yōu)良，還要據(jù)此決定北京起什么顏色的預(yù)警。

如果預(yù)報有偏差，基于錯誤結(jié)果的預(yù)警，不但對相關(guān)地區(qū)的GDP產(chǎn)生了影響，還影響了大家的生活，有的因?qū)W校停課需要在家看孩子，有的因單雙號限行車沒法開等等……其實(shí)預(yù)報員這塊的工作壓力蠻大的。

但是有意思的是，恰恰不能把這壓力當(dāng)回事。如果在預(yù)報過程中過于糾結(jié)說，哎呀我報輕了會不會挨罵，報重了會不會產(chǎn)生太多的經(jīng)濟(jì)損失，造成不必要的麻煩，如果把這些情緒和心理暗示都帶進(jìn)來，預(yù)報結(jié)果一定會出現(xiàn)偏差。

網(wǎng)友指名道姓批評指責(zé)的情況很少，大多數(shù)時候是自己對自己的責(zé)備，因?yàn)轭A(yù)報員更明白報錯的影響。預(yù)警是政府決策，但預(yù)報是個科學(xué)問題，得充分研判才行。

重污染時，年均值每天都被拉高一點(diǎn)

口述者/王帥（中國環(huán)境監(jiān)測總站 大氣室）

我主要負(fù)責(zé)空氣質(zhì)量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，大家看到的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)、形勢統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，都是出自我們部門。我們每天都要對著電腦審核數(shù)據(jù)，審核全國1436個國控監(jiān)測站點(diǎn)傳過來六項(xiàng)指標(biāo)小時濃度數(shù)據(jù)，雷打不動。這些海量的數(shù)據(jù)占據(jù)了滿滿一屏幕，不斷跳躍變化。

全國1436個監(jiān)測點(diǎn)位的儀器自動分析監(jiān)測出各城市空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，這些實(shí)時數(shù)據(jù)一點(diǎn)三發(fā)傳輸?shù)絿?、省、市的?lián)網(wǎng)平臺，并在網(wǎng)站上實(shí)時發(fā)布，整個過程自動完成。

網(wǎng)上實(shí)時發(fā)布數(shù)據(jù)是沒經(jīng)審核的初始數(shù)據(jù)，還不能直接拿它進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)包括故障、維護(hù)、質(zhì)控等時段的數(shù)據(jù)。如果監(jiān)測過程儀器故障，可能造成數(shù)據(jù)異常，當(dāng)?shù)乇O(jiān)測站人員會結(jié)合機(jī)器狀況等因素對該時段的監(jiān)測數(shù)據(jù)作出有效或無效的判斷，這就是審核過程，這些數(shù)據(jù)就會被打上相應(yīng)的標(biāo)記。

這些審核數(shù)據(jù)傳到總站，技術(shù)人員要對標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，根據(jù)該站點(diǎn)運(yùn)維記錄、各指標(biāo)間相關(guān)性以及指標(biāo)變化趨勢等逐一進(jìn)行審查、核驗(yàn)，每天都要對所有點(diǎn)位的每一個數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，特別費(fèi)神。咱們同事張老師，她核得格外認(rèn)真，以前戴眼鏡視力1.3，前段時間檢查發(fā)現(xiàn)只有0.3了。這些天都讓她休息休息。

2016年，我們工作量非常大。每月初那幾天是最忙的。根據(jù)要求，每月4日上午會商，各業(yè)務(wù)室3日要提供報告報表，大氣室1日還在復(fù)核上月底那天的數(shù)據(jù)，所以正式寫報告的時間就剩下不到兩天，我們四個同事要在兩天之內(nèi)匯總數(shù)據(jù)、編制報告。

這個機(jī)制是每個月都要這樣，不分周末工作日，很多假期，像元旦、五一、十一，都在月初，就必須加班。2015年是這樣，2016年是這樣，可以想見2017年還是這樣。這樣頻繁的加班有時會讓家里人有些怨言。

《大氣污染防治行動計(jì)劃》，簡稱《大氣十條》，是國務(wù)院在2013年9月出臺的行動計(jì)劃，涉及燃煤、工業(yè)、機(jī)動車、重污染預(yù)警等十條措施， 2017年是大氣十條的考核年，各級政府對空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析評價都非常關(guān)注。

北京的目標(biāo)是60微克/立方米，天津、河北是60到70，每到重污染過程，各地都嚴(yán)陣以待。進(jìn)入取暖季，京津冀及周邊地區(qū)的每次重污染過程，年均值每天都被拉高一點(diǎn)，眼看著前三個季度的環(huán)保成效在一天天的減少，各級領(lǐng)導(dǎo)都就很焦心。

元旦剛過，京津冀當(dāng)年目標(biāo)能不能完成，得馬上拿出數(shù)據(jù)，拿出分析報告。另外，這種管理需求還是不定期的。去年11月至12月期間，我們幾乎每天都要對各城市環(huán)保約束性指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，加班到晚上八九點(diǎn)是家常便飯。

隨機(jī)檢查的任務(wù)多了很多，上火車前都不知道要去哪

口述者/滕曼（中國環(huán)境監(jiān)測總站 質(zhì)管室）

我們的工作就是隨時準(zhǔn)備去監(jiān)測和檢查。我孩子才六歲多，早就習(xí)慣我經(jīng)常出差了。

從去年十一開始，總站開始在空氣重污染期間應(yīng)用激光雷達(dá)進(jìn)行監(jiān)測，激光雷達(dá)能夠?qū)^(qū)域污染的生產(chǎn)、發(fā)展過程進(jìn)行立體時空探測?，F(xiàn)在實(shí)時發(fā)布的空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)是近地面的顆粒物濃度，激光雷達(dá)可以觀測到顆粒物的垂直分布，然后結(jié)合預(yù)報結(jié)果、實(shí)測結(jié)果和氣象條件等其他信息，進(jìn)行綜合分析，為污染的傳輸和管控提供參考。

這個冬天發(fā)生了好幾次重污染，我們開著車，邊行駛邊監(jiān)測，進(jìn)行了很多次走航監(jiān)測。有時在北京市內(nèi)，有時要走航到外地。上一次出差是元旦前，去唐山。元旦期間不是重污染嘛，12月31號我們把激光雷達(dá)車開到唐山。

我們室里男同志比較少，所以出去走航，女同志也一樣。那次就我和駕駛員兩個人去。那臺雷達(dá)車之前維修過，剛從外地開過來，器件、軟件都換了。因?yàn)橹匚廴颈O(jiān)測都是應(yīng)急任務(wù)，要講時效。所以根本沒時間去熟悉各種操作，我之前什么都不知道，拿著說明書和操作規(guī)程，跟著就過去了。

那天霧霾挺重，路上都白白的。中午去，到那兒就下午了。熄了火以后，還想繼續(xù)定點(diǎn)監(jiān)測。就我一個人，當(dāng)時特別冷，激光器很難啟動，儀器里有個小的加熱模塊，要等它加熱。等了一個多小時，快把我凍死了，溫度還沒上來。后來我把車打著了，再加熱。天黑得很早，我就拿手機(jī)照著，給同事發(fā)信息總是打錯字，手凍得根本不聽使喚啦。等終于弄好都9點(diǎn)了。第二天還要加班，必須當(dāng)天返回北京，到北京趕上了地鐵末班車，到家都零點(diǎn)了，發(fā)現(xiàn)北京的地鐵末班竟然人也那么多呀。

我這還算幸運(yùn)的，有些同事出去走航，遇到高速封路、堵車，時間就完全不能按你規(guī)劃了，吃飯都沒個點(diǎn)。

除了應(yīng)急走航和例行的質(zhì)量檢查工作，還有一種是飛行檢查，如果發(fā)現(xiàn)哪個城市的數(shù)據(jù)有問題，在不預(yù)先通知的情況下對這個城市突擊檢查。

這種檢查叫“雙隨機(jī)”檢查，是要嚴(yán)格保密的。參與檢查的技術(shù)專家在上火車之前都不知道自己要去哪兒。我們到了站房再給當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)測站打電話，說“把鑰匙拿過來”，以前還是當(dāng)?shù)乇O(jiān)測站在運(yùn)維。現(xiàn)在不需要了，事權(quán)上收后我們拿著鑰匙自己就進(jìn)去了。

每次去檢查，工作任務(wù)都安排得滿滿的，到達(dá)后直接進(jìn)站房開始檢查，每天晚上各小組回來集合后還要開會討論，每次檢查，每天都是干到半夜，吃飯從來都是急匆匆的，有時甚至吃不上飯。檢查工作真的是特別緊張，特別辛苦！

這兩年來，這種隨機(jī)的檢查多了很多，“以問題為導(dǎo)向”的檢查任務(wù)多了，公眾對數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)注度高了，部里、總站對數(shù)據(jù)質(zhì)量都非常重視，各種監(jiān)督檢查措施都完備起來。我們隨時可能接到任務(wù)，隨時都要做好出差的準(zhǔn)備。

重污染加班到半夜，那天是我結(jié)婚紀(jì)念日

口述者/王超（中國環(huán)境監(jiān)測總站 分析技術(shù)室）

2016年10月底，按環(huán)保部要求，總站開始組建“京津冀及周邊顆粒物組分手工監(jiān)測網(wǎng)”（簡稱“手工組分網(wǎng)”）。這個手工組分網(wǎng)包含了23個監(jiān)測點(diǎn)位，分布在2市3省的20個重點(diǎn)城市中，其中七個點(diǎn)位是每天都要采集空氣中的PM2.5樣品，其余16個點(diǎn)位是每隔四天采樣，如果碰到重污染，臨時加密每天采樣。

采集的樣品要拿到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行組分分析測試，主要測試PM2.5中的有機(jī)碳/無機(jī)碳、陰陽離子和無機(jī)元素等。這些組分信息非常有用，可以用來分析重污染PM2.5來源、評估治理成效以及健康風(fēng)險等。

十一之后我被單位專門派到美國學(xué)習(xí)PM2.5源解析技術(shù)，期間還實(shí)地參觀了美國組分網(wǎng)中的一個PM2.5組分監(jiān)測點(diǎn)位。10月底一回來，就接到建設(shè)手工組分網(wǎng)的任務(wù)，顧不上倒時差，在主任帶領(lǐng)下，基本上每天都在加班加點(diǎn)干。分五批緊急調(diào)集采樣設(shè)備到20個城市，準(zhǔn)備了幾百張采樣濾膜寄到各地，還要一個個聯(lián)系地方監(jiān)測站同事，有時候整整一天都在接打電話解答疑問，晚上回家還要微信溝通聯(lián)系?；叵肫饋?，還真是有點(diǎn)瘋狂。通過不懈努力，20個城市全部開始采樣，PM2.5樣品陸續(xù)進(jìn)行分析，形成一份份報告。

手工組分網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)行都很不容易，任務(wù)非常繁重。一大幫人在堅(jiān)持做采樣工作，不分節(jié)假日。因?yàn)楸O(jiān)測點(diǎn)位比較多，準(zhǔn)備稱量濾膜就需要近1周的時間，再花1～2天時間郵寄到各地，采樣之后再把樣品寄回總站，一般規(guī)定在每周五寄出。我們對這些樣品進(jìn)行整理、稱重和組分分析，需要兩周左右時間出結(jié)果，然后整理數(shù)據(jù)，編寫報告。假設(shè)在重污染期間加密采樣，每個采樣點(diǎn)每天采集四張濾膜，一周下來會得到六百多張濾膜，工作量是非常大的。我有同事負(fù)責(zé)郵寄，盒子就擺成一堆，將濾膜分好放入，把每個點(diǎn)位的地址貼在上面，光光郵寄就費(fèi)大半天時間，更不要說后續(xù)復(fù)雜的分析測試。雖然很繁瑣，但是我們還是非常小心，認(rèn)真地核對每一個樣品、每一份記錄、每一個數(shù)據(jù)，少出錯，不出錯，因?yàn)檫@里面都是監(jiān)測人員的心血。

2016年那幾次重污染，說來特別巧，大部分都在周末。一遇到重污染預(yù)警，就迫切需要PM2.5組分?jǐn)?shù)據(jù)和報告，我們就得加班了，甚至深夜從家里再被叫回單位加班。我們整理數(shù)據(jù)、分析討論、編寫報告，然后部里會組織專家進(jìn)行會商。

記得元旦假期前12月30號要完成組分分析報告，我加班到晚上11點(diǎn)多。比較欣慰的是，目前通過手工組分網(wǎng)，我們已經(jīng)采集九百多個樣品，得到了一萬多個數(shù)據(jù)，初步分析結(jié)論已經(jīng)上報環(huán)保部并向社會發(fā)布，開始在研判污染來源、支撐精準(zhǔn)治霾等方面發(fā)揮作用。

做PM2.5源解析的一個困難是，各地的污染源排放清單還不夠詳細(xì)，我在美國學(xué)習(xí)了解到他們的源清單非常詳細(xì)，光污染源種類就細(xì)分到上百種，而且動態(tài)更新，這方面我們還需要做很多工作。還有像北京這種大城市，氣態(tài)污染物，比如二氧化硫、氮氧化物等，生成的二次顆粒物至少占50%以上。但目前對于氣態(tài)污染物反應(yīng)生成的顆粒物進(jìn)行來源解析，還在研究，技術(shù)上還沒完全搞定。

我想起來，重污染加班寫報告那天，正好是我結(jié)婚紀(jì)念日，本來計(jì)劃的活動都取消了，回家都過零點(diǎn)了，沒趕上。