预警幕后

2016在一次延长了期限的空气质量橙色预警中度过尾声。起床后查空气指数，手机收到预警短信，对生活在华北等污染较严重地区的人们来说，这这已经慢慢变成习以为常的事情。人们日常所见的空气指数、预报预警背后，究竟站着怎样一群人？他们，度过了怎样的2016？

北风来了，它能不能吹过燕山？

口述者/王威（中国环境监测总站 预报预警中心）

我2015年进站。研究生阶段就是做大气污染物数值模拟和预报这块，博士毕业嘛，觉得知识都学得差不多了，这点东西没什么问题。真正上手时发现，让你看着各种预报产品，就一个问题，北风来了能不能过燕山？一下就懵了。

每天预报员上班前，路过空调外机都会留意下声音。总站地下一层有个每秒运算几百万亿次以上的高性能计算机，它会每天自动计算未来七天大气污染物浓度情况，还会收集世界主流机构对未来十天左右天气形势的预报。服务器24小时运转，如果地下空调坏了，服务器会因为高温而崩溃，所以要从声音和温湿监控仪器上判断有没有异常，有的话要赶紧处理。

到单位后，拿到所有这些空气质量预报产品，还要分析天气形势，高空、中层、地面什么形势，风怎么吹，有没有雨，温度多高，边界层高度、垂直扩散条件怎么样，对这些进行判断。一旦发现这次总体形势很不好，那过去有没有过类似的形势，如果有，当时是什么样，最后重点考虑这一年相关地区减排力度如何排放源情况怎么样，进而判断这次可能会达到一个怎样的状况。概括讲，预报结果的准确性取决于四个方面的因素，包括污染源清单、气象初始场、大气污染物监测初始场和大气化学反应机理的完整性与准确性。

目前，总站对于区域空气重污染过程预报的准确率已接近100%，但准确预报城市污染等级却非常难，平均为80%左右，主要受气象预报的不确定性影响。

比如2016年底到2017元旦的这次重污染，持续过程特别长，有网民说，北京市为什么一开始不发红色预警。我们28号最开始判断的时候，发现根据国际所有主流的预报产品，都觉得4、5号会来冷空气，2、3号在污染形势上会有一个打断。你不可能有这个自信，觉得我个人对大气的认识超过所有国家的专业机构做的判断，没有人有这个能力和底气。

但是随着日期越来越临近，到29号看，冷空气弱了一点，再后一天，又弱了一点。真正到1号的时候，你就觉得2号冷空气会更弱，但至少也会有个打断。等到2号的时候，冷空气确实来了，但只吹到北京南边，又吹回去了。只在城北有一个短暂的蓝天，也算是有个打断，但影响很小，对空气质量改善作用非常有限。

这就是一个典型的例子，天气形势不停在变，一些微小的变化和波动很难察觉，高性能计算机进行模拟和预报时，必然出现偏差，人基于其产品进行判断时，也难免会出现失误的地方。

更麻烦的是，有时候各种气象预报产品之间会互相冲突，有的产品说七天之后就好了，但有的机构说八天，有的说六天，有的说不会结束了。污染过程持续天数不同，发的预警等级也不一样。比如说红色预警，必须三天或者四天达到某一程度，达得到是红色，达不到就是橙色。

这时候就特别考验预报员的经验技巧。做了十年预报的跟像我这样做了两年预报的，功力肯定是不一样的。书上写的大气物理、化学知识你都懂，但到了实际中，假如说七天后有股北风，天气图上显示能吹过燕山，但它又比较弱。吹得过，北京就是优良，吹不过就是重度污染。现在就要预报员拍板说是重还是优良，还要据此决定北京起什么颜色的预警。

如果预报有偏差，基于错误结果的预警，不但对相关地区的GDP产生了影响，还影响了大家的生活，有的因学校停课需要在家看孩子，有的因单双号限行车没法开等等……其实预报员这块的工作压力蛮大的。

但是有意思的是，恰恰不能把这压力当回事。如果在预报过程中过于纠结说，哎呀我报轻了会不会挨骂，报重了会不会产生太多的经济损失，造成不必要的麻烦，如果把这些情绪和心理暗示都带进来，预报结果一定会出现偏差。

网友指名道姓批评指责的情况很少，大多数时候是自己对自己的责备，因为预报员更明白报错的影响。预警是政府决策，但预报是个科学问题，得充分研判才行。

重污染时，年均值每天都被拉高一点

口述者/王帅（中国环境监测总站 大气室）

我主要负责空气质量的数据统计分析，大家看到的空气质量数据、形势统计分析结果，都是出自我们部门。我们每天都要对着电脑审核数据，审核全国1436个国控监测站点传过来六项指标小时浓度数据，雷打不动。这些海量的数据占据了满满一屏幕，不断跳跃变化。

全国1436个监测点位的仪器自动分析监测出各城市空气质量监测数据，这些实时数据一点三发传输到国家、省、市的联网平台，并在网站上实时发布，整个过程自动完成。

网上实时发布数据是没经审核的初始数据，还不能直接拿它进行分析统计，因为这些数据包括故障、维护、质控等时段的数据。如果监测过程仪器故障，可能造成数据异常，当地监测站人员会结合机器状况等因素对该时段的监测数据作出有效或无效的判断，这就是审核过程，这些数据就会被打上相应的标记。

这些审核数据传到总站，技术人员要对标记数据进行复核，根据该站点运维记录、各指标间相关性以及指标变化趋势等逐一进行审查、核验，每天都要对所有点位的每一个数据进行复核，特别费神。咱们同事张老师，她核得格外认真，以前戴眼镜视力1.3，前段时间检查发现只有0.3了。这些天都让她休息休息。

2016年，我们工作量非常大。每月初那几天是最忙的。根据要求，每月4日上午会商，各业务室3日要提供报告报表，大气室1日还在复核上月底那天的数据，所以正式写报告的时间就剩下不到两天，我们四个同事要在两天之内汇总数据、编制报告。

这个机制是每个月都要这样，不分周末工作日，很多假期，像元旦、五一、十一，都在月初，就必须加班。2015年是这样，2016年是这样，可以想见2017年还是这样。这样频繁的加班有时会让家里人有些怨言。

《大气污染防治行动计划》，简称《大气十条》，是国务院在2013年9月出台的行动计划，涉及燃煤、工业、机动车、重污染预警等十条措施， 2017年是大气十条的考核年，各级政府对空气质量监测数据的分析评价都非常关注。

北京的目标是60微克/立方米，天津、河北是60到70，每到重污染过程，各地都严阵以待。进入取暖季，京津冀及周边地区的每次重污染过程，年均值每天都被拉高一点，眼看着前三个季度的环保成效在一天天的减少，各级领导都就很焦心。

元旦刚过，京津冀当年目标能不能完成，得马上拿出数据，拿出分析报告。另外，这种管理需求还是不定期的。去年11月至12月期间，我们几乎每天都要对各城市环保约束性指标进行统计分析，加班到晚上八九点是家常便饭。

随机检查的任务多了很多，上火车前都不知道要去哪

口述者/滕曼（中国环境监测总站 质管室）

我们的工作就是随时准备去监测和检查。我孩子才六岁多，早就习惯我经常出差了。

从去年十一开始，总站开始在空气重污染期间应用激光雷达进行监测，激光雷达能够对区域污染的生产、发展过程进行立体时空探测。现在实时发布的空气监测数据是近地面的颗粒物浓度，激光雷达可以观测到颗粒物的垂直分布，然后结合预报结果、实测结果和气象条件等其他信息，进行综合分析，为污染的传输和管控提供参考。

这个冬天发生了好几次重污染，我们开着车，边行驶边监测，进行了很多次走航监测。有时在北京市内，有时要走航到外地。上一次出差是元旦前，去唐山。元旦期间不是重污染嘛，12月31号我们把激光雷达车开到唐山。

我们室里男同志比较少，所以出去走航，女同志也一样。那次就我和驾驶员两个人去。那台雷达车之前维修过，刚从外地开过来，器件、软件都换了。因为重污染监测都是应急任务，要讲时效。所以根本没时间去熟悉各种操作，我之前什么都不知道，拿着说明书和操作规程，跟着就过去了。

那天雾霾挺重，路上都白白的。中午去，到那儿就下午了。熄了火以后，还想继续定点监测。就我一个人，当时特别冷，激光器很难启动，仪器里有个小的加热模块，要等它加热。等了一个多小时，快把我冻死了，温度还没上来。后来我把车打着了，再加热。天黑得很早，我就拿手机照着，给同事发信息总是打错字，手冻得根本不听使唤啦。等终于弄好都9点了。第二天还要加班，必须当天返回北京，到北京赶上了地铁末班车，到家都零点了，发现北京的地铁末班竟然人也那么多呀。

我这还算幸运的，有些同事出去走航，遇到高速封路、堵车，时间就完全不能按你规划了，吃饭都没个点。

除了应急走航和例行的质量检查工作，还有一种是飞行检查，如果发现哪个城市的数据有问题，在不预先通知的情况下对这个城市突击检查。

这种检查叫“双随机”检查，是要严格保密的。参与检查的技术专家在上火车之前都不知道自己要去哪儿。我们到了站房再给当地的监测站打电话，说“把钥匙拿过来”，以前还是当地监测站在运维。现在不需要了，事权上收后我们拿着钥匙自己就进去了。

每次去检查，工作任务都安排得满满的，到达后直接进站房开始检查，每天晚上各小组回来集合后还要开会讨论，每次检查，每天都是干到半夜，吃饭从来都是急匆匆的，有时甚至吃不上饭。检查工作真的是特别紧张，特别辛苦！

这两年来，这种随机的检查多了很多，“以问题为导向”的检查任务多了，公众对数据质量的关注度高了，部里、总站对数据质量都非常重视，各种监督检查措施都完备起来。我们随时可能接到任务，随时都要做好出差的准备。

重污染加班到半夜，那天是我结婚纪念日

口述者/王超（中国环境监测总站 分析技术室）

2016年10月底，按环保部要求，总站开始组建“京津冀及周边颗粒物组分手工监测网”（简称“手工组分网”）。这个手工组分网包含了23个监测点位，分布在2市3省的20个重点城市中，其中七个点位是每天都要采集空气中的PM2.5样品，其余16个点位是每隔四天采样，如果碰到重污染，临时加密每天采样。

采集的样品要拿到实验室进行组分分析测试，主要测试PM2.5中的有机碳/无机碳、阴阳离子和无机元素等。这些组分信息非常有用，可以用来分析重污染PM2.5来源、评估治理成效以及健康风险等。

十一之后我被单位专门派到美国学习PM2.5源解析技术，期间还实地参观了美国组分网中的一个PM2.5组分监测点位。10月底一回来，就接到建设手工组分网的任务，顾不上倒时差，在主任带领下，基本上每天都在加班加点干。分五批紧急调集采样设备到20个城市，准备了几百张采样滤膜寄到各地，还要一个个联系地方监测站同事，有时候整整一天都在接打电话解答疑问，晚上回家还要微信沟通联系。回想起来，还真是有点疯狂。通过不懈努力，20个城市全部开始采样，PM2.5样品陆续进行分析，形成一份份报告。

手工组分网的建设运行都很不容易，任务非常繁重。一大帮人在坚持做采样工作，不分节假日。因为监测点位比较多，准备称量滤膜就需要近1周的时间，再花1～2天时间邮寄到各地，采样之后再把样品寄回总站，一般规定在每周五寄出。我们对这些样品进行整理、称重和组分分析，需要两周左右时间出结果，然后整理数据，编写报告。假设在重污染期间加密采样，每个采样点每天采集四张滤膜，一周下来会得到六百多张滤膜，工作量是非常大的。我有同事负责邮寄，盒子就摆成一堆，将滤膜分好放入，把每个点位的地址贴在上面，光光邮寄就费大半天时间，更不要说后续复杂的分析测试。虽然很繁琐，但是我们还是非常小心，认真地核对每一个样品、每一份记录、每一个数据，少出错，不出错，因为这里面都是监测人员的心血。

2016年那几次重污染，说来特别巧，大部分都在周末。一遇到重污染预警，就迫切需要PM2.5组分数据和报告，我们就得加班了，甚至深夜从家里再被叫回单位加班。我们整理数据、分析讨论、编写报告，然后部里会组织专家进行会商。

记得元旦假期前12月30号要完成组分分析报告，我加班到晚上11点多。比较欣慰的是，目前通过手工组分网，我们已经采集九百多个样品，得到了一万多个数据，初步分析结论已经上报环保部并向社会发布，开始在研判污染来源、支撑精准治霾等方面发挥作用。

做PM2.5源解析的一个困难是，各地的污染源排放清单还不够详细，我在美国学习了解到他们的源清单非常详细，光污染源种类就细分到上百种，而且动态更新，这方面我们还需要做很多工作。还有像北京这种大城市，气态污染物，比如二氧化硫、氮氧化物等，生成的二次颗粒物至少占50%以上。但目前对于气态污染物反应生成的颗粒物进行来源解析，还在研究，技术上还没完全搞定。

我想起来，重污染加班写报告那天，正好是我结婚纪念日，本来计划的活动都取消了，回家都过零点了，没赶上。

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