文/邵 琪（安徽省蚌埠生态环境监测中心）

近两年来，随着生态环境保护的持续推进，蚌埠市污染防治攻坚战取得积极成效。2021 年，蚌埠市环境空气质量优良天数为299 天，占81.9%；轻度污染54 天，占14.8%；中度污染10 天，占2.7%；重度和严重污染2 天（受沙尘天气影响），占0.5%。在空气质量持续好转的同时，人民群众对环境空气质量的期望和关注度也显著提高，环境空气质量预报预警工作愈加受到关注。通过研究安徽省空气质量预报预警平台6 种空气质量预报模式的具体预报情况，有助于进一步开展城市环境空气质量预报，做好重污染天气预警和重污染天气应急响应的技术支持工作，回应人民群众对环境空气质量的关切。

一、6 种预报模式的基本情况

本研究针对NAQPMS、CMAQ、CAMX、WRF-Chem、集合预报、统计预报等6 种模式的预报值与实测值进行检验分析[1]。

蚌埠市环境空气质量实测数据是蚌埠市区6 个国家城市环境空气质量监测点位（工人疗养院站点、百货大楼站点、蚌埠田家炳中学站点、蚌埠学院站点、淮上区政府站点和高新区站点）的监测数据。监测项目包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5），按照《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）[2]及《环境空气质量评价技术规范》（HJ 663—2013）[3]中有关标准评价，并根据各污染物浓度计算得到24 h 的平均空气质量指数（臭氧按日最大8 h 平均）用于定量描述空气质量状况，即空气质量指数(Air Quality Index，AQI)。为了方便对比，选取24 h、48 h、72 h 3 种时段的全年AQI 预报准确率和不同季节时段的24 h 的AQI 预报准确率进行检验。

二、检验结果与分析

1.全年AQI 预报检验

表1 给出了蚌埠市2021 年6 种模式24 h、48 h、72 h 时效的AQI 范围预报、AQI 等级预报、首要污染物预报和实测值的百分比情况，反映预报的准确率。

从表1 可见，在24 h 时效内，蚌埠市AQI 范围预报准确率前三的模式分别是集合预报、统计预报、CMAQ，AQI 等级预报准确率前三的模式分别是集合预报、CMAQ、CAMX，首要污染物准确率前三的模式分别是集合预报、统计预报、CAMX（NAQPMS 并列）。综合来看，模式预报作为AQI 范围预报和AQI 等级预报的重要参考依据，准确率均排在前三的集合预报、CMAQ 两种模式更具参考价值。而首要污染物预报更多依据所处季节和气象因素等，一段时间内较稳定，可通过和气象局等单位联合预报预警会商确定，人工预报准确率较高。

表1 24 h/48 h/72 h AQI 指数预报评估

在48 h 时效内，蚌埠市AQI 范围预报准确率前三的模式分别是集合预报、CMAQ、CAMX，AQI 等级预报准确率前三的模式分别是CMAQ、集合预报、CAMX，首要污染物准确率前三的模式分别是集合预报、统计预报、CAMX。综合来看，集合预报、CMAQ、CAMX 这3种模式在AQI 范围预报和AQI 等级预报均排名前三。

在72 h 时效内，蚌埠市AQI 范围预报准确率前三的模式分别是集合预报、CMAQ、CAMX，AQI 等级预报准确率前三的模式分别是CMAQ、集合预报、CAMX，首要污染物准确率前三的模式分别是集合预报、统计预报、CAMX。综合来看，集合预报、CMAQ、CAMX 这3种模式在AQI 范围预报和AQI 等级预报均排名前三，和48 h 时效一致。

2.各季节AQI 预报检验

蚌埠市各季节主要污染物呈现出一定的季节变化特征，二氧化硫、二氧化氮、颗粒物、细颗粒物、一氧化碳均在冬季出现最高值，除臭氧和二氧化硫外，其他各项污染物均在夏季出现最低值；臭氧则呈现出明显的夏季最高、冬季最低的季节变化特征。因各模式应用模型和研究区域不同，对不同主要污染物的预报分析值存在差异，故对春季（3—5 月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11 月）、冬季（12 月—次年2 月）四季24 h 时效的AQI 预报准确率进行检验，为各季节空气质量预报提供参考依据。

表2 给出了蚌埠市2021 年6 种模式春、夏、秋、冬四季24 h 时效的AQI 范围预报准确率和AQI 等级预报准确率。

由表2 可见，春季24 h 时效内，AQI 范围预报准确率前三的模式分别是统计预报、CAMX、集合预报，AQI 等级预报准确率前三的模式分别是统计预报、CMAQ、集合预报（CAMX 并列）；夏季24 h 时效内，AQI 范围预报准确率前三的模式分别是集合预报、CMAQ、统计预报，AQI 等级预报准确率前三的模式分别是统计预报、集合预报（CMAQ 并列）；秋季24 h 时效内，AQI 范围预报准确率前三的模式分别是统计预报、集合预报、CMAQ，AQI 等级预报准确率前三的模式分别是统计预报（集合预报并列）、CMAQ；冬季24 h时效内，AQI 范围预报准确率前三的模式分别是集合预报（NAQPMS 并列）、统计预报，AQI 等级预报准确率前三的模式分别是集合预报、NAQPMS（CAMX 并列）。

表2 春、夏、秋、冬四季AQI 指数预报评估

综合来看，集合预报、CMAQ、统计预报3 种模式在夏秋两季24 h 时效的AQI 范围预报准确率和AQI等级预报准确率均排名前三，统计预报、CAMX、集合预报在春季24 h 时效的AQI 预报方面较好，NAQPMS则是在冬季24 h 时效的AQI 预报方面比较突出。

三、结论

（1）从各模式对蚌埠市AQI 预报的整体结果来看，集合预报、CMAQ、统计预报这3 种模式在24 h 时效内的AQI 范围预报准确率和AQI 等级预报准确率较高，在人工进行空气质量预报过程中具有较高参考价值；集合预报、CMAQ、CAMX 这3 种模式则在48 h、72 h 时效内的AQI 预报中具有较高参考价值。

（2）在蚌埠市除冬季外的24 h 时效AQI 预报中，集合预报、CMAQ、统计预报这3 种模式在AQI 预报中准确率较高；而NAQPMS 则在以颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5）为主要污染物的冬季AQI 预报中的准确率较高，其余季节基本不具备参考价值。

（3）从各模式对蚌埠市AQI 的预报结果来看，AQI范围预报准确率明显低于AQI 等级预报准确率，除AQI 等级范围较广、较易判断以外，仍需通过综合分析大气污染物积累过程和联合气象部门开展空气质量预警会商，人工来进行最终分析上报，以提高AQI 范围预报准确率。