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为首都蓝天“含金量”加码——记2020年度气象高层次科技创新人才马志强

日期:2021-03-04 09:46:52

近年来,我国臭氧污染问题逐步显现,浓度逐年上升,已成为继PM2.5后困扰城市空气质量改善的另一重要污染物,但治理难度比PM2.5更大。

在人为排放变化不大的情况下,臭氧污染主要受到气象条件的影响。为了助力北京臭氧污染治理,早在2018年,京津冀环境气象预报预警中心(以下简称京津冀环境气象中心)便开始制作臭氧污染气象条件预报,北京市气象局由此成为全国气象部门内第一家开展臭氧污染气象预报的单位。“相关预报产品会提供给生态环境部门,为臭氧污染治理提供必要科学决策依据。”京津冀环境气象中心研究员、上甸子国家大气本底站站长马志强说。

马志强在攻读博士期间的主要研究方向便围绕臭氧展开。2008年他参加工作后,虽然工作岗位有变化,但是围绕臭氧的相关研究从没落下。从臭氧及其前体物、气象条件、输送通道等多个角度进行深入分析,研究北京地区臭氧产生机理、主要控制因子等。虽然当时这项工作还没有进入业务,但前期开展的这些研究工作,为后来京津冀地区臭氧污染气象预报业务的规划布局和开展埋下伏笔。

2017年,马志强牵头初步建立臭氧污染典型天气模型;根据臭氧污染出现特征,利用数据模式与神经网络模型结合的方式,研制臭氧气象预报客观方法,为臭氧气象预报业务开展做了扎实技术储备。2018年6月1日,全国气象部门内的第一份臭氧污染气象条件预报从京津冀环境气象中心发出。

“刚开始,北京臭氧污染气象条件预报包括全市各辖区和津冀地区未来72小时的臭氧污染气象条件等级并形成文字和图形产品,从2020年起,增加了未来10天的臭氧污染气象条件预报,预报范围涵盖了全国360多个大城市。”马志强介绍。

通过对上甸子国家大气本底站等监测结果分析,马志强发现北京臭氧高浓度区域主要集中在北部生态涵养区,而且不利气象条件对臭氧增加的贡献率可达15%到20%。“此外,通过数值模式和外场观测发现,北京臭氧浓度的增加明显受到区域输送的影响,在不考虑前体物输送的影响下,区域传输对北京臭氧背景浓度增加的贡献已经超过17%,加之前体物的影响,区域输送的贡献会更加显著。”马志强说。

“应该加强北京生态涵养区的臭氧及其前体物观测体系建设,量化污染源减排、气象及气候因子对区域臭氧污染的作用,发展高时空分辨率的臭氧来源评估技术。通过强化气象和生态环境等部门的合作,为北京及周边地区臭氧污染联防联控提供科学的治理方案。”马志强将这一科研成果与北京市大气污染治理需求紧密结合,为北京臭氧污染治理建言献策,并得到北京市委书记蔡奇肯定。

今年初召开的北京市“回顾‘十三五’展望‘十四五’”系列主题新闻发布会大气污染治理专场上,北京表示将坚持“三个协同”深入打好污染防治攻坚战,其中就包括PM2.5和臭氧污染协同治理。

臭氧在平流层中能阻挡高能量的紫外线辐射到达地球,是非常重要的“保护伞”。但一旦到了近地面,高浓度的臭氧对人来说就变成了有害气体。马志强充分发挥臭氧污染研究背景优势,与相关部门开展交叉合作,分析了臭氧对人体健康的影响。结果表明,臭氧对呼吸道疾病和心血管疾病死亡风险都有显著影响。“目前我国臭氧污染的健康效应研究相对较少,本研究为进一步严控臭氧标准打下了基础,也为将来政府制定臭氧控制措施提供了科学指导。”马志强说。

作为京津冀环境气象中心学术带头人,马志强带领同事以环境气象条件评估技术为核心,围绕空气污染减排效果评估技术体系,逐渐凝聚了一支以提高环境气象预报与评估技术水平为目标的团队。通过团队建设,推动了京津冀地区环境气象条件评估工作的开展和技术水平的提升。

“我希望通过我和团队开展的工作,最大程度避免和减轻臭氧污染可能对公众健康、社会生产生活造成的不利影响,为打赢首都蓝天保卫战贡献力量。”马志强说。(叶芳璐)