DB61T1570-2022環(huán)境空氣臭氧預報技術(shù)指南

DB61/T1570—2022

目??次

前言.....................................................................................................................................................................II

1范圍.................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義.....................................................................................................................................................1

4預報方案.........................................................................................................................................................2

5工作流程.........................................................................................................................................................2

6多模式臭氧預報及結(jié)果評估與優(yōu)選.............................................................................................................3

7人工訂正.........................................................................................................................................................3

8預報會商.........................................................................................................................................................4

9信息記錄和報送.............................................................................................................................................5

10預報工作持續(xù)改進.......................................................................................................................................5

附錄A（資料性）陜西省臭氧預報背景資料...............................................................................................7

附錄B（資料性）預報會商紀要記錄表........................................................................................................9

參考文獻.............................................................................................................................................................10

I

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前??言

本文件按GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則

起草。

本文件由陜西省生態(tài)環(huán)境廳提出并歸口。

本文件起草單位：陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站、中科三清科技有限公司、西安交通大學、中遙環(huán)境（西

安）股份有限公司。

本文件主要起草人：呂婧、楊震、劉旗龍、吳衛(wèi)東、曹磊、高飛、李毅輝、徐衡、郭晉君、高研芬、

張霖琳、張淳、陳靜、許依蕾、鄭龍。

本文件為首次發(fā)布。

本文件涉及一項專利，專利名稱為“一種環(huán)境空氣臭氧預報方法”專利號：（ZL202011481256.0）。

該專利持有人已發(fā)布聲明稱本標準使用者可免費使用該專利。

本文件的發(fā)布機構(gòu)提請注意，聲明符合本文件時，可能涉及到第7章相關(guān)的專利的使用。

本文件的發(fā)布機構(gòu)對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。

該專利持有人已向本文件的發(fā)布機構(gòu)承諾，他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下，

就專利授權(quán)許可進行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)

系方式獲得：

專利持有人姓名：陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站

地址：陜西省西安市雁塔區(qū)西影路106號

請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責

任。

本文件由陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站負責解釋。

聯(lián)系信息如下：

單位：陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站

電話/p>

地址：陜西省西安市雁塔區(qū)西影路106號

郵編：710054

II

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環(huán)境空氣臭氧預報技術(shù)指南

1范圍

本文件給出了環(huán)境空氣臭氧預報方案、工作流程、多模式臭氧預報及結(jié)果評估與優(yōu)選、人工訂正、

預報會商、信息記錄和報送、預報工作持續(xù)改進的內(nèi)容及相關(guān)要求。

本文件適用于指導環(huán)境空氣臭氧預報工作。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）的有效版本適

用于本文件。

GB3095環(huán)境空氣質(zhì)量標準

HJ1130環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預報技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB3095界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

環(huán)境空氣臭氧預報ozoneforecastingofambientair

基于近地面臭氧形成特點，結(jié)合區(qū)域臭氧前體物排放及臭氧形勢，對環(huán)境空氣中的臭氧濃度、時空

變化等進行預測，形成城市和區(qū)域環(huán)境空氣臭氧濃度、質(zhì)量等級、污染過程及變化趨勢等預報結(jié)果并對

外發(fā)布的過程。

3.2

臭氧數(shù)值預報numericalforecastingofozone

以大氣動力學理論為基礎(chǔ)，結(jié)合排放源清單，建立大氣臭氧濃度在空氣中的輸送擴散數(shù)值模型，借

助計算機定量計算臭氧濃度及其區(qū)域分布的過程。

3.3

臭氧統(tǒng)計預報statisticalforecastingofozone

利用統(tǒng)計方法對臭氧及其前體物濃度歷史數(shù)據(jù)及同期氣象資料進行數(shù)學分析，建立具有可信度的統(tǒng)

計關(guān)系，利用該關(guān)系計算未來大氣臭氧濃度的過程。

3.4

天氣形勢synopticsituation

指天氣系統(tǒng)在天氣圖上的分布特征及其所表示的大氣運動狀態(tài)，又稱環(huán)流形勢或氣壓形勢。

1

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3.5

位勢高度geopotentialheight

單位質(zhì)量的物體從海平面上升到某高度克服重力所作的功。

4預報方案

4.1方案內(nèi)容

方案內(nèi)容宜包括預報時限、預報人員、預報時長、報送及公開、預報會商、預報產(chǎn)品等。

4.2預報時限

預報時限通常不超過每日10時。

4.3預報人員

預報人員應(yīng)不少于2名，并采取主副班制。

4.4預報時長

預報時長宜不少于168h。

4.5報送及公開

報送及公開應(yīng)按省、市相關(guān)要求執(zhí)行。

4.6預報會商

預報會商應(yīng)明確流程、對象、內(nèi)容、方式、時間及頻次等內(nèi)容及要求。

4.7預報產(chǎn)品

4.7.1預報產(chǎn)品內(nèi)容包括臭氧小時濃度（O3_1h）、臭氧日濃度最大8h滑動平均值（O3_8h）、臭

氧的空氣質(zhì)量分指數(shù)、臭氧等級。

4.7.2預報產(chǎn)品時長包括但不限于24h、48h、72h、168h。

4.7.3預報產(chǎn)品時間分辨率為1h、3h、6h、12h、24h。

5工作流程

5.1工作流程包括但不限于：

a)多模式臭氧預報及結(jié)果評估與優(yōu)選；

b)人工訂正；

c)預報會商；

d)預報工作持續(xù)改進等。

5.2工作流程如圖1所示。

2

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圖1工作流程圖

6多模式臭氧預報及結(jié)果評估與優(yōu)選

6.1多模式臭氧預報

使用兩種或兩種以上數(shù)值預報和統(tǒng)計預報模型生成臭氧初級預報產(chǎn)品。

6.2評估分類

6.2.1評估分類包括階段性（長期）、近期及特殊場景下臭氧預報效果評估等。

6.2.2階段性（長期）模式臭氧預報效果評估是對建模以來最近一次調(diào)優(yōu)后或歷史同季節(jié)的模式臭氧

預報結(jié)果進行評估。

6.2.3近期模式臭氧預報效果評估是對近期（2周～4周）的模式臭氧預報結(jié)果進行評估。

6.2.4特定場景模式臭氧預報效果評估是對特定場景（特定時段、特定區(qū)域、特定氣象條件和特定污

染級別等）下的模式臭氧預報結(jié)果進行評估。

6.3評估對象

GB3095中確定的臭氧日最大8小時滑動平均值（O3_8h）。

6.4評估時效

對提前24h、48h、72h、168h等的臭氧預報結(jié)果分別進行評估。

6.5評估方法

按HJ1130對臭氧預報結(jié)果進行計算并評估。

6.6模式預報結(jié)果優(yōu)選

選擇預報效果最佳的2個～3個預報結(jié)果作為參考。

7人工訂正

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7.1人員要求

7.1.1工作人員應(yīng)熟悉下列內(nèi)容：

a)待預測城市的臭氧污染規(guī)律（參考附錄A.1）；

b)不同氣象條件下臭氧等級分布規(guī)律（參考附錄A.2和附錄A.3）；

c)典型臭氧案例特征（參考附錄A.4）；

d)地形地貌特征；

e)臭氧前體物污染源排放情況等背景資料；

f)臭氧預報流程。

7.1.2工作人員應(yīng)具有良好的臭氧預報經(jīng)驗，可獨立開展臭氧預報工作。

7.2數(shù)據(jù)資料

數(shù)據(jù)資料包括：

a)待預測城市及周邊臭氧及其前體物實況監(jiān)測數(shù)據(jù)；

b)氣象實況及預測資料；

c)臭氧相關(guān)污染物排放源資料等臭氧預報相關(guān)分析資料。

7.3氣象條件分析與臭氧生成潛勢預測

7.3.1分析至少三個國際主流氣象機構(gòu)兩個主要時次的氣象預報產(chǎn)品，明確臭氧生成的潛勢，并判定

臭氧污染等級。

7.3.2500hPa和700hPa位勢高度重點分析高空槽和脊的發(fā)展變化，明確待預報區(qū)域云和降水的天氣

特征，得出未來一段時間的臭氧生成的潛勢。

7.3.3850hPa位勢高度重點分析風速、風向、溫度和相對濕度的變化，明確臭氧生成和擴散傳輸?shù)臐?/p>

勢。

7.3.4綜合本文件7.3.2和7.3.3條，預判未來一段時間待預報城市天氣類型，結(jié)合該城市不同天氣類

型下臭氧等級分布規(guī)律（參考附錄A.3），初步判定臭氧污染等級。

7.3.5925hPa位勢重點高度分析地面氣壓場，明確大氣控制形勢的強度。分析地面溫度、相對濕度

及風速等氣象因子演變，根據(jù)臭氧生成與溫度呈正相關(guān)，與相對濕度、氣壓和風速呈負相關(guān)的規(guī)律，結(jié)

合待預報城市不同氣象因子下臭氧等級分布規(guī)律（參考附錄A.2），最終判定未來一段時間的臭氧生成

潛勢及污染等級。

7.4案例對比

以歷史臭氧案例為基礎(chǔ)，從主導天氣形勢及氣象影響因素等方面進行比對分析，分析相似主導因素

下城市臭氧污染水平的變化趨勢特征，為臭氧預報提供參考，初步確定臭氧日濃度（O3_8h）。

7.5實況分析

7.5.1分析近2周～4周內(nèi)的臭氧實況，在臭氧污染機理不明和前體物源清單缺失的現(xiàn)狀下，把握近

期臭氧污染情況。

7.5.2通過氣象條件對比，進一步修正臭氧日濃度（O3_8h），最終確定臭氧預報結(jié)果。

8預報會商

8.1會商對象

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會商對象包括空氣質(zhì)量預報部門內(nèi)部成員、其他環(huán)境空氣質(zhì)量預報部門、氣象或其他專業(yè)機構(gòu)。

8.2會商方式

會商可采取現(xiàn)場會商或線上會商。

8.3會商內(nèi)容

會商內(nèi)容包括氣象條件與污染潛勢、臭氧及其前體物濃度實況、污染范圍和預報結(jié)果等。

8.4會商紀要及會商檔案

8.4.1會商結(jié)束后應(yīng)形成會商紀要并建立會商檔案。

8.4.2會商紀要包括：

a)會商參與單位及人員；

b)會商時間及地點；

c)會商方式；

d)各工作組匯報內(nèi)容及形式；

e)會商結(jié)果等內(nèi)容。

8.4.3會商紀要記錄表可參考表B.1。

8.4.4會商檔案包括各部門發(fā)言資料、會商紀要記錄表等。

8.5最終預報結(jié)果

經(jīng)過會商確定最終預報結(jié)果。

9信息記錄和報送

信息記錄根據(jù)實際情況制定預報值班日志記錄，內(nèi)容應(yīng)包含但不限于：

a)值班人員；

b)預報時間；

c)預報前7d空氣質(zhì)量情況；

d)歷史同期前后一周空氣質(zhì)量情況；

e)氣象條件分析結(jié)果；

f)初步預報結(jié)果；

g)會商情況（會商各方意見）；

h)最終預報結(jié)果和實測結(jié)果等。

10預報工作持續(xù)改進

10.1預報工作評估

10.1.1預報工作評估參考HJ1130給出的方法，對預報過程的回顧和結(jié)果進行比對評估。

10.1.2分析目標區(qū)域臭氧生成、轉(zhuǎn)化、消減、去除過程，找出預報結(jié)果與實測結(jié)果差異的原因，并對

造成偏差的原因進行分類，形成評估材料。

10.2歷史案例分析

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10.2.1針對歷史案例開展案例分析及相似案例比較。

10.2.2歷史案例分析主要包括：

a)臭氧污染時序演變空間分布（全國、區(qū)域、全省及站點）；

b)天氣形勢；

c)要素分析；

d)前體物組分分析；

e)關(guān)聯(lián)分析；

f)溯源分析；

g)軌跡分析；

h)預報記錄；

i)預報會商等。

10.3構(gòu)建臭氧歷史案例庫

將本文件第10.1條形成的評估材料和本文件第10.2條歷史案例分析結(jié)果納入臭氧歷史案例庫。臭氧

歷史案例庫的內(nèi)容包括但不限于本文件第10.1條形成的評估材料和本文件第10.2條歷史案例分析結(jié)果。

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AA

附錄A

（資料性）

陜西省臭氧預報背景資料

A.1陜西省臭氧污染特征

A.1.1臭氧污染規(guī)律

陜西省臭氧污染規(guī)律包括臭氧濃度、污染級別及臭氧作為首要（超標）污染物天數(shù)的月變化特征和

小時濃度的日變化特征。

A.1.2月變化特征

陜西省臭氧月濃度分布特征呈單峰型，月濃度峰值出現(xiàn)在6月～8月，輕度及以上污染天集中分布在

6月～8月，以臭氧作為首要（超標）污染物集中出現(xiàn)的月份為4月～9月。

A.1.3日變化特征

陜西省臭氧小時濃度日變化趨勢呈單峰型，14:00到17:00易出現(xiàn)峰值。

A.2不同氣象因子條件下臭氧等級分布規(guī)律

A.2.1溫度

不同日均氣溫條件下臭氧等級分布規(guī)律如表1所示。

表A.1不同日均氣溫條件下臭氧等級分布規(guī)律

地區(qū)日均溫度范圍臭氧等級情況

小于20℃以優(yōu)良為主

關(guān)中、陜北地區(qū)介于20℃～25℃之間以優(yōu)良為主，出現(xiàn)少量輕度污染

大于25℃以良至輕度污染為主，出現(xiàn)少量中度污染

小于25℃以優(yōu)良為主，其中優(yōu)占比較多

陜南地區(qū)

大于25℃以良為主，出現(xiàn)少量輕度污染

A.2.2相對濕度

日均相對濕度小于70%時，臭氧等級以良至輕度污染為主，個別城市出現(xiàn)中度或重度污染；大于

70%時，臭氧等級以優(yōu)良為主。

A.2.3氣壓

日均氣壓值越高，臭氧等級越低；反之，日均氣壓值越低越容易出現(xiàn)中度或重度污染。

A.2.4風速

日均風速越小，輕度及中度污染天占比越大；反之，日均風速越大，優(yōu)良天占比越大。

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A.3不同天氣類型條件下臭氧等級分布規(guī)律

A.3.1雨

受降雨天氣影響，臭氧等級以優(yōu)良為主，個別城市會出現(xiàn)輕度污染。

A.3.2陰

陰天，臭氧等級以良為主，個別城市會出現(xiàn)輕度污染。

A.3.3多云和晴

多云天和晴天，多云天的臭氧超標（輕度及以上污染）天多于晴天。關(guān)中各市及榆林臭氧等級以良

至輕度污染為主，個別城市會出現(xiàn)中度及以上污染。陜南各市及延安臭氧等級以良為主，會出現(xiàn)少量輕

度污染。

A.4典型案例氣象因子特點

A.4.1臭氧優(yōu)等級案例氣象因子特點

關(guān)中地區(qū)、陜北地區(qū)和陜南地區(qū)的氣象因子滿足表A.2時，出現(xiàn)臭氧優(yōu)等級天的幾率較大。

表A.2臭氧優(yōu)等級案例氣象因子特點一覽表

區(qū)域日均氣溫日最高氣溫日相對濕度日均風速

關(guān)中地區(qū)16℃～25℃21℃～31℃53%～86%1.2m/s～2.6m/s

陜北地區(qū)14℃～23℃20℃～29℃35%～78%1.6m/s～3.1m/s

陜南地區(qū)18℃～27℃23℃～33℃62%～83%1m/s～1.8m/s

A.4.2臭氧中度及以上污染案例氣象因子特點

西安市、咸陽市、渭南市、銅川市及榆林市的氣象因子滿足表A.3時，臭氧中度及以上污染的風險

加大。

表A.3臭氧中度及以上污染案例氣象因子特點一覽表

區(qū)域日均氣溫日最高氣溫日相對濕度日均風速

西安市、咸陽市、渭南市大于28℃大于34℃小于60%小于2.4m/s

銅川市、榆林市大于25℃大于20℃小于58%小于3.8m/s

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BB

附錄B

（資料性）

預報會商紀要記錄表

B.1預報會商紀要記錄表

預報會商紀要記錄表可參考表B.1。

表B.1預報會商紀要記錄表

會商時間

會商地點

會商方式

會商部門

參會人員/專家組成員

（重大活動保障）

會商內(nèi)容

歷史空氣質(zhì)量

回顧和現(xiàn)狀

各部門（個人）意見

會商總結(jié)

會商建議

/

（重大活動保障）

預報組組長簽字

/

（重大活動保障）

專家組組長簽字

/

（重大活動保障）

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參?考?文?獻

[1]朱乾根.天氣學原理和方法（第四版）[M].北京：氣象出版社，2007.

[2]中國環(huán)境監(jiān)測總站.環(huán)境空氣質(zhì)量預報預警方法技術(shù)指南（第二版）[M].北京：中國環(huán)境出

版社，2017

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前言.....................................................................................................................................................................II

1范圍.................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義.....................................................................................................................................................1

4預報方案.........................................................................................................................................................2

5工作流程.........................................................................................................................................................2

6多模式臭氧預報及結(jié)果評估與優(yōu)選.............................................................................................................3

7人工訂正.........................................................................................................................................................3

8預報會商.........................................................................................................................................................4

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