江苏省多轨道业务细化实施方案Word文档格式.docx

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（六）教育培训……………………………………………………17

四、业务流程……………………………………………………18

（一）技术路线………………………………………………………18

（二）数据流程………………………………………………………20

（三）产品定义及流程………………………………………………20

（四）业务管理流程…………………………………………………22

五、业务分工…………………………………………………………22

（一）省级…………………………………………………………22

（二）市级…………………………………………………………23

（三）县级…………………………………………………………23

六、保障措施…………………………………………………………23

（一）运行机制………………………………………………………23

（二）人才队伍………………………………………………………25

（三）经费概算………………………………………………………26

七、实施计划…………………………………………………………26

（一）准备阶段………………………………………………………26

（二）实施阶段………………………………………………………26

（三）完善阶段………………………………………………………29

序言

人类活动排放的各类大气成分导致的气候变化，正日趋严重地影响着经济发展和人民生活质量，成为目前科学界、政府和公众最为关注的重大环境问题之一。

开展由天基、地基与空基相结合的大气成分观测与研究，获得大气成分与气候变化及区域大气污染本质联系的准确和系统的科学认识，将观测与数值模拟紧密结合，建立能够准确描述我省大气成分分布与化学、物理和光学特性变化的化学天气预报系统，不仅是在满足气候变化应对和区域大气污染控制等重要国家需求时需要解决的关键问题，更是创建和谐生态环境、提高人民生活质量的现实需要。

根据中国气象局业务技术体制改革总体方案和要求，结合地方实际需求，我省将开展包括各类大气成分的观测分析、预警预报和评估与服务的大气成分业务，建立全省大气成分观测网，提高大气成分观测能力；

建立大气成分数值预报业务，开展相关大气成分的监测分析和预报，逐步形成多样化产品和服务能力，为国家安全、政府决策和社会公众提供及时、准确的服务。

一、现状和需求

（一）现状

开展大气成分工作，对于理解并解决当今人类所面临的气候变化、区域大气污染、人类健康以及生态和环境等问题具有极其重要的作用。

处于全国长三角经济发达区域的江苏城镇密布，工厂林立，人口稠密，尤其是沿江、苏南地区，城市化和工业化进程飞速发展，已经形成国内外著名的城市带，也引发了具有自身特点的大气污染物分布及其转化规律。

大气成分变化不仅不同程度影响区域气候，而且诱发局地和区域大气环境污染。

酸雨和灰霾的天气范围进一步扩大，大气污染日趋严重，臭氧层破坏，沙尘暴频繁发生严重影响着人民群众的健康生活和安全生产。

大气环境问题己成为人类十分关心而且必须着力解决的问题，而这一问题与气象密切相关，也是气象服务面临的新挑战。

作为全国唯一的“酸雨和二氧化硫双控区”、以及长三角城市化、工业化经济发达区，江苏开展大气成分研究和业务在全国来讲，都具有非常重要的位置。

目前，江苏针对生态与环境的监测网络正在逐步形成，在江苏的沿江和苏南的城市密集区，建设了一定规模的城市生态监测站，在苏北建设了一定规模的农业、湿地生态站，开展了紫外线、酸雨、臭氧、二氧化碳等环境类项目的观测。

开展了空气质量、环境气象指数的业务、预报和服务工作，如紫外线预报，空气质量预报、热浪与健康预警、城市火险等级预报等。

重点开展了大气低能见度方面的研发、业务和服务工作，在全国率先建成了“沪宁高速公路大雾研发示范基地”，开展了低能见度的监测、预报和服务工作，为交通、公安等部门开展了全天候大雾监测、预报、预警服务。

全省大气成分轨道方面的业务工作在不断拓展。

随着经济发展和城市化进程的加快，人们对生活质量的追求不断提高，涉及到大气化学、空气质量、生态环境和大气成分方面的服务需求将更为强烈，但大气成分和环境气象的长期、准确、网络化观测及其预报、预测，聚焦其对气候预测、预估影响等的高水平研究还没有开展或刚刚起步。

（二）需求

开展大气成分轨道业务工作，是贯彻落实中国气象事业发展战略的具体体现，是提高人民生活质量、建设“和谐江苏、生态江苏”的现实需求，同时也是应对气候变化研究和气象事业发展的迫切需要。

是构建和谐江苏的需要。

近年来，我省经济持续、稳步、快速发展，城市化进程加速，一方面，由于人类活动而引起的大气成分变化诱发的局地和区域大气环境污染，正日趋严重地威胁着人民群众的正常生活和身体健康，另一方面，社会经济的快速发展使得人们对环境质量的要求在不断地提高，为人民群众创造和谐、安全、舒适的工作、学习和生活环境成为当前各级政府的重要职责。

开展大气成分观测分析、预警预报和评估服务的大气成分业务，是应对我省环境、资源、人口三大问题的严峻挑战，提高人民生活质量，建设高效、健康、和谐的新江苏的现实需要。

是应对气候变化的需要。

大气成分变化导致的气候变化已成为当今全球变化研究的焦点之一。

理解并定量描述大气成分在气候系统中的作用，已成为对未来气候变化预测不可缺少的方面。

目前我国及我省大气成分观测站点稀少、分布不合理、观测项目有限，影响了对大气成分导致辐射平衡变化及其产生的气候效应的认识，影响到气候变化分析和气候预测准确率的提高。

因此，急需对一些关键大气成分要素（如主要温室气体、气溶胶等）进行有效采集和综合分析。

是江苏气象事业现代化建设的需要。

建立满足中国气象局和江苏地方需求的研究型、集约化、开放式的大气成分轨道业务，通过向气候观测系统融合扩展，可以提高我省气象综合探测实力和自动化水平，提高天气预报和气候预测的准确率和水平，提升气象科技水平和业务服务能力，拓展气象服务领域，满足地方经济建设和社会发展需求，增强参与国内国际竞争能力。

（三）存在的主要问题

大气成分轨道业务在我省才刚刚起步，在观测体系、业务机制、人才培养、经费投入、科技创新、业务服务等方面都存在或面临不小的困难，迫切需要解决。

1、全省的大气成分相关业务与服务工作尚未全面开展，还未形成长远的发展规划和可行的实施计划；

2、大气成分业务服务基础设施缺乏，未形成观测站网体系；

3、大气成分气象业务服务产品单一，尚没有形成有影响力、面向市场的主打产品，业务服务科技含量不高，应用技术开发相对滞后；

4、大气成分业务人才缺乏，尚没有形成稳定、专业的学科人才队伍，人才吸引、培养、使用和激励机制亟待建立,科研开发和科技创新工作亟待加强；

5、没有形成明确、稳定的经费投入渠道，没有建立完善的业务技术保障体系，缺少长期稳定的运行机制。

二、设计原则

（一）指导思想

以中国气象事业发展战略研究成果和《国务院关于加快气象事业发展的若干意见》为指导，面向国内国际科技发展前沿，面向地方和社会发展需求，立足部门，面向行业，创新体制，增强能力，促进科研与业务紧密结合，建立研究型、集约化、开放式的业务体系。

（二）基本原则

1、坚持以需求为依据，围绕地方经济、社会发展和人民生活生命健康，着力增强大气成分和大气环境预警预报的服务能力，提高环境气象预报产品的精细化和准确率，提高气象服务水平。

2、立足一站多能、一站多点、一站多用的集约化一体化设计思路，建设既作为中国气象局、上海区域中心大气成分观测骨干网补充、同时又基本满足江苏省经济社会可持续发展需求的大气成分观测体系。

3、注重科研、业务与服务的有机结合，构建高效的研究型业务运行机制。

通过研究成果转化，形成科研与业务相互促进、相互提升的良性循环，提高气象业务服务的科技含量。

4、加强能力建设与人才培养，建立完善大气成分业务的人才培养、使用和激励机制，建设稳定、专业、精干、高效的学科人才队伍，加强科技创新平台建设，全面提高大气成分观测、分析、预报和服务能力。

（三）发展目标

1、总体目标

在中国气象局业务技术体制改革的总体指导下，通过深化改革，以沿江苏南大气成分示范基地为先导，力争在3～5年内，基本建成全省大气成分综合观测体系，建立开放式、研究型的业务技术体系，努力满足生态江苏对改善大气环境的需求以及应对气候变化更高层次的国家需求。

2、近期目标（2006-2008）：

（1）按照中国气象局业务技术体制改革要求，完成制定大气成分轨道业务总体发展规划、实施计划，并启动实施方案；

（2）完成大气成分观测网设计，启动包括气溶胶、大气辐射、温室气体及相关微量成分、酸雨、紫外线（臭氧）等观测，建立沿江苏南大气成分示范基地；

（3）开展紫外线、臭氧、气溶胶、温室气体与微量成分、酸雨等大气成分的观测及数据归档、存储、备份、管理和分发等，开展大气成分数据传输、数据库及数据共享服务平台建设；

（4）整合大气成分和环境气象资源，提升环境气象精细化预报业务，增强空气质量预报和大气污染控制、预警及评估能力，提供实用的业务化产品；

（5）加强人员教育培训，初步形成大气成分轨道业务人员队伍，初步建立大气成分业务运行的经费投入渠道和技术保障体系。

3、远期目标（2009-2010）

（1）完成主要大气成分观测网的建设，逐步建立全省大气成分立体化观测，提高大气成分的综合探测能力；

（2）逐步开展大气成分数值预报业务，开展重要大气成分分析、预测、评估和服务，形成多样化产品和服务能力；

（3）加强大气化学和环境气象的研究与产品研发，以精细化中尺度数值天气模式为基础，启动大气成分数据同化研发，初步建立业务流程，为政府决策、社会公众和国家安全提供准确、及时的服务；

（4）开展城市污染的系统化观测与研究，着重研究沿江、苏南以及重点区域的大气环境污染（尤其是颗粒物和光化学污染）的形成机理与控制原理，建立大雾、灰霾自动观测系统建设，建立大雾、灰霾精细化预报模式。

三、系统功能和结构

我省大气成分轨道业务将在中国气象局指导下开展工作，并指导地市级台站的观测及服务工作。

大气成分轨道业务系统主要包括各类大气成分观测、分析、研究、预报、预警、评估与服务。

在观测上，作为全国大气成分观测网建设的组成部分和补充，加强对本省区域各类大气成分尤其是城市污染物、气溶胶、微量气体、干湿沉降、臭氧、紫外线辐射等的观测能力；

建设大气成分数据传输系统、省级数据库及数据共享服务平台；

建立大气成分分析、评估和预警体系，纳入我省“十一五”气象应急服务系统建设；

开展大气成分数值预报业务，开展相关大气成分的观测分析和预报，形成多样化产品和服务能力；

通过局校合作形式加强开展各类大气成分观测、分析、预报、评估技术的研究和人员教育培训，逐步开展大气成分物理、化学特性的分析研究、城市化对大气成分变化的影响及其对区域气候变化的影响研究；

制作和提供与各类大气成分指导性预报与服务产品，并通过相应的渠道发布或提供决策性和专项性服务，减缓与大气成分有关的各种污染与灾害的影响。

（一）观测

我省大气成分观测网的建设，立足于国家和地方经济建设和社会发展的需求，着眼于城市化对大气成分变化的影响及其对区域气候变化的影响，遵循一站多能、一站多点、一站多用的集约化理念，以现有观测站为基础，在国家气候观象台和国家气象观测站中逐步建立和拓展大气成分观测业务，增强我省各类大气成分，特别是对气候和环境变化有重要影响的关键大气成分要素长期、系统观测的能力。

大气成分轨道观测系统工作主要包括：

观测站网的规划、设计、建设、运行、维护维修和标校等内容。

1、观测网络规划设计

根据我省大气成分轨道业务发展的需求，在大中城市的国家气候观象台或国家气象观测站增加城市环境监测和部分大气成分项目观测；

在城乡接合部或城郊增设部分大气成分观测站，开展城市大气环境和污染物观测；

在地方经济发达的地市，如南京、无锡、昆山等候选台站中，建设一部激光雷达，开展空中气溶胶粒子谱全方位立体观测与研究；

选择一个具备大气本底站观测环境要求的站点，如淮安的盱眙，建设一个具备全面大气成分观测要素、能够代表区域大气本底特征、反应区域气候变化的大气本底站。

在试点成功的基础上，逐步在全省基本建成大气气溶胶、温室气体及相关微量成分、臭氧和紫外辐射、干湿沉降等大气成分观测网络，初步形成由大气本底站、大气成分站、酸雨站、臭氧站等各类观测站网布局合理、观测项目较全的大气成分观测体系，提高大气成分的综合探测能力。

●气溶胶观测网（包括黑炭气溶胶）

主要开展大气气溶胶特性及其他相关物理量的观测，了解大气气溶胶质量浓度的时间分布和空间分布状况，为系统开展大气气溶胶化学特性和物理特性变化的分析研究及其对天气、气候、气候变化、大气环境等方面作用和影响研究提供科学观测数据。

观测内容包括主要大气气溶胶颗粒物浓度（包括花粉）、物理特性、化学特性及光学特性等；

观测站点为南京、常州、昆山、无锡等。

●干湿（酸）沉降观测网

主要开展包括干沉降质量浓度、关键气体成分干沉降速率、干湿（酸）沉降中主要离子成分和元素浓度的网络化观测，湿沉降中酸雨的PH值、电导率及离子浓度观测。

重点开展沿江苏南城市带酸雨观测，积累大气成分干湿沉降率的基础数据资料，为气候系统、水循环等相关研究提供基础数据。

酸雨观测站点设在南京、常州、南通、射阳、徐州、赣榆、淮安等，同时在其中的苏南和苏北各选一站点进行干湿沉降通量和离子成分的观测。

●紫外线（臭氧）观测网

主要针对紫外线辐射进行观测，通过观测紫外辐射状况，可为研究大气温室气体、气溶胶的分布状况和紫外线预报服务提供基础数据。

观测地点设在南京、常州、无锡、昆山等，资料每10分钟自动采集上传。

●微量气体观测网

主要开展二氧化碳、甲烷、一氧化氮等温室气体及氮氧化物、硫化物、一氧化碳、挥发性气体（VOCs）等微量气体和大气污染物的网络化观测，为开展区域气候变化研究和大气污染控制提供基础数据。

观测站点主要设在南京、常州、南通和徐州等。

2、观测网络的运行

大气成分观测业务实行国家、省、地、站四级管理模式。

台站的观测数据经省局信息中心上传至国家气象信息中心，省局负责数据管理和分发和资料的归档、存储、备份等。

3、观测网络的维护维修

观测仪器设备的维护维修是保障各类观测网正常、稳定运行的基础。

大气成分观测仪器设备纳入全国气象技术装备保障体系，通过加强省和台站的技术保障能力建设，给予相应经费和备件支持，建立及时高效和快速响应的维护维修体系。

4、观测网络的标校与质量控制

观测仪器设备的标校与质量控制，是各类大气成分观测站网获取准确、可靠和高质量的观测数据所不可缺少的。

我省将在国家气象计量站业务体系框架下开展大气成分观测仪器的标校工作，接受中国气象局相关业务部门的指导，同时对地市级台站给予技术指导。

质量保证及质量控制：

由中国气象局建立大气成分观测网观测仪器及观测数据的质量保证、质量控制体系，开展质量控制技术研究，构建通用质量保证及质量控制专家系统，我省纳入中国气象局的质量保证和控制系统。

5、资源配置

大气成分轨道研究型业务系统的工作包括观测、信息传输、分析、研究、业务转化、预报、服务。

需要根据实际需要进行各种观测、分析和服务设备的研制与采购，逐步完善各类配套建设项目；

要根据国家级、区域或省级、台站业务布局和分工，优化资源配置，充分发挥各类资源的作用。

在我省“十一五”规划的气象应急系统工程、气候变化应对系统工程以及三站四网等项目建设中，相应纳入大气成分观测的内容。

（二）预测、预报、预估

在大气成分的预测预报方面，根据本省城市化工业化程度高的特点以及前期业务的积累，我省今后的工作重点将主要放在城市空气质量、酸雨、紫外线和花粉等方面，各部分业务的开展实施如下：

1、城市空气质量

（1）开展城市微尺度气象分析和预报

运用遥感、地理信息系统、全球定位系统（3S）等技术,以卫星资料、气象、环境及绿地状况、土地利用、人口密度、建筑密度、建筑物高度、交通密度等资料,建立南京等重点城市气象精细化基础数据库。

采用城市常规探空、地面气象站、自动气象站、大气廓线仪、边界层铁塔观测，结合卫星遥感资料等各类信息源获取的资料，开展城市“热岛”、“干岛”、“湿岛”、“雨岛”和“浑浊岛”等五岛现象的分析和研究，开发城市区域微气象预报模式，开展城市典型地段、典型城市下垫面、街区、大型场馆等环境气象及大气成分要素的分析与预报。

（2）开展城市空气质量数值模式预报

运用“3S”技术，利用我省近年来积累的空气污染浓度资料、气象观测资料,结合环保部门资料，建立沿江城市带空气污染基础数据库。

通过引进先进的城市大气污染指数预报系统（CAPPS3.0），同时根据我省沿江苏南城市带特点，进一步优化改进该模式，建立精细化城市空气质量预报业务平台。

利用实时气象观测资料和大气成分监测资料、空气质量数值预报产品、天气预报结果实时制作定量化的、高精度的空气质量预报，根据不同地区的地理条件、气候特点及各种污染物的年、季分布特征，分别建立不同污染物在不同季节的污染指数集成预报方法，每日制作沿江苏南城市带空气质量预报，延长预报时效。

联合环保部门,在深入研究空气质量与气象条件关系的基础上,不断增加污染物的预报种类,提高空气质量的预报精度、预报时效、预报的空间分辨率,逐步建立起沿江苏南城市带大气污染控制与服务系统,建立和各有关部门污染控制的联动机制。

当城市空气污染程度超过标准限值，达到威胁健康或危险的程度时，及时向公众和政府发出警报，以便政府采取行动来减少和控制排放,倡导公众采取积极措施进行防范。

完善和发展污染扩散传输模型，特别是发展追踪污染物的运动轨迹，反推污染源的模式技术，开发研制有针对性的气象预报服务产品，制作及时准确的大气潜势预报，以及放射性污染物扩散传输三维路径、污染浓度、沉降与分布预报及其影响分析产品，建立适应不同需求的更为完善的应急响应气象保障预报业务系统，协调提出人群疏散和转移方案以及政府的其它应对措施建议,为突发环境污染事件提供优质服务。

2、酸雨

（1）研究酸雨分布规律和变化特征

依据酸雨观测资料，在已经开展的南京市酸雨分布、历史分析基础上，开展全省酸雨区域分布特征和演变规律的研究，开展全省酸雨影响评估。

分析酸雨随时间的变化规律，研究酸雨的变化趋势。

分析同期的气象观测资料，了解主要气象要素如风向、风速、温度、雨量、云等对酸雨产生的影响，研究在不同天气形势下酸雨产生的概率。

（2）研制酸雨的天气学预报方法

通过对酸雨变化特征的研究和历史上不同天气环流形势下出现酸雨的统计分析，进行天气系统分类。

首先借助探空、地面实况信息、自动气象站信息、雷达探测资料和数值预报产品，做出降水落区预报；

分析可能出现酸雨的天气形势特征，并加入大气成分监测信息和酸雨实况等参考因子，建立酸雨时空分布潜势预报方法。

（3）研究酸雨的数值预报产品释用方法

运用数值预报模式的精细化气象要素预报产品，如风场、温度场、雨量的定点定时预报，结合有关大气成分中二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物等致酸物质的监测预报结果，研究酸雨数值预报产品释用方法。

（4）建立酸雨综合预报方法

综合运用天气学预报方法、数值预报模型和自动站、雷达等多种信息，建立酸雨综合预报方法。

（5）建立江苏省酸雨分析和预报业务系统

在上述监测预报方法研究的基础上，运用先进的计算机、网络、数据库、图形图像等技术，研制出一个功能齐全、操作界面友好、自动化程度高的一体化酸雨监测预报业务系统，实现酸雨监测预报工作的高起点和现代化。

3、紫外线与臭氧

（1）紫外线预报

建立紫外辐射观测网络，在现有紫外线预报方法的基础上，研究开发综合考虑臭氧、天气现象、地表反照率、气溶胶等因素的紫外辐射指数预报模式，开展并发布紫外线指数预报产品。

（2）紫外线辐射和臭氧变化评估

通过收集、分析一段时间的紫外辐射资料，结合卫星遥感的臭氧层的变化，开展紫外线辐射和臭氧层时间变化的评估；

结合其他大气成分观测，开展空气污染物对紫外辐射和臭氧层变化影响方面的研究。

4、花粉

（1）研究花粉浓度与气象要素之间的关系

花粉浓度与气象因子关系的复杂性，很难做出简单而准确的预报方程，因此必须将花粉与气象要素的关系做细致的分析，分析研究当日花粉、次日花粉与降水量、气温、气压、日照、相对湿度、风速等的关系。

（2）研究建立花粉预报气象模型

在研究分析花粉浓度与气象因子关系的基础上，选用花粉浓度、气压差和温度差等有效气象因子，应用数值统计方法建立逐日花粉预报气象模型。

（3）发布花粉浓度等级预报产品

根据预报结果对外发布花粉浓度等级预报产品，据此可以对公众发布警示预报，同时也可以帮助检测环境空气中花粉含量是否能对人体造成伤害，从而判断某地区是否适合居住或需要对该地环境进行整改，为政府的城市规划提供有效的参考依据。

（4）研制花粉监测与浓度预报软件

开发研制花粉监测及浓度预报系统软件。

软件主要包含以下功能：

视频采集、图片合成、图象处理，实现花粉人工、半自动或自动识别；

建立、完善花粉标准库；

自动气象站相关气象资料的读取；

花粉观测资料的查询、统计、生成报表，经过分析，最终形成预报产品。

同时要考虑与《地面测报业务软件（OSSMO）》数据格式上的兼容，以进行相关气象要素的调阅、计算与处理。

适用于各气象台站利用电子显微镜开展的观测业务。

（三）服务

我省的大气成分业务服务主要有三个方面：

大气成分公众预报服务，大气成分预报决策服务和大气成分专业服务。

在决策服务上，主要针对大气成分导致的污染和灾害对政府和上级指导单位给予服务，并按照要求逐渐向直接提供决策建议转变。

在现有的气象灾害预警应急服务体系中加入大气成分应急部分，为政府提供包括黑碳、有机碳、和对流层臭氧在内的温室气体和污染物评估服务。

加强污染物预报服务意识，为社会的可持续发展做出好的决策服务工作。

在专业服务上，主要表现在为国家气象局提供优质大气成分的数据，为我国气候预测和评估提供服务；

将大气成分加入数值预报系统，提高数值天气预报一般性天气和灾害性天气的预报能力，为专业气象提供服务。

进一步加强与环保局等相关单位的合作，共同提高空气质量预报服务能力。

加强与兄弟省份在大气成分方面的协作，资源共享，联合建立大气成分气象服务平台，提高服务水平。

在公众服务上，按照“无所不在，无微不至”的服务理念，今后几年主要提供与群众密切相关的大气成分产品服务，包括城市污染物、酸雨、紫外线和花粉等预报产品。

随着需求的不断上升，不断丰富其它大气成分的预报和预测服务。

如在城市污染物浓度的预报