科学预测 有效治理 还人类碧海蓝天——记中国气象科学研究院研究员、国家“千人计划”专家龚山陵博士 作者：贾海琴
来源：《海峡科技与产业》 2017年第1期
文/ 贾海琴
近年来，我国在天气领域谈论最多的莫属雾- 霾了，因为其不仅使人们很难见到曾经的碧海蓝天，更可怕的是其严重危害着人们的身心健康，给人们的生活工作带来极大的不便。因此，雾- 霾的有效预测和治理也成为各地专家学者普遍关注的话题。中国气象科学研究院研究员、国家“千人计划”专家龚山陵博士，就是其中一位。
龚山陵，1987 年留学加拿大多伦多大学，获化学工程及应用化学博士学位，曾任加拿大环境部高级研究员。2014 年全职回国，现任中国气象局雾- 霾观测预报创新团队首席科学家，中国气象局特聘专家，国际著名的大气化学和大气气溶胶数值模式专家，国际空气质量预警预报专家。在加拿大期间掌握了最前沿的气象知识，开阔了眼界，积累了丰富的科研经验。回国后，他开始致力于雾- 霾形成机理和治理的技术研究，为我国气象科研技术的发展做出了巨大贡献。 6aaaa
探针天线 成绩卓著，硕果累累
在加拿大期间，龚山陵领导研发的加拿大气溶胶模块在加拿大环境部的空气质量预报模式开发中，特别是PM2.5 的模拟研究中，起了关键的作用。作为首席科学指导，他组织撰写了“加拿大/ 美国PM2.5的现状评估及跨国输送”，积累了大量PM2.5 评估与治理等方面的经验。发表SCI 论文近100 篇，他人引用达3365 次。他的有关研究成果已被写入IPCC第3 次和第4 次评估报告，曾获加拿大政府颁发的诺贝尔奖IPCC 的特别贡献奖。
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龚山陵博士在中国气象局的沙尘暴数值预报业务系统CUACE/Dust 和中国气象局雾- 霾业务预报系统CUACE/Fog-Haze 建立过程中发挥了重要的指导作用。其研究结果，在他联合主编的国际知名科学刊物《大气化学及物理》上的两个专辑“ Dust storm forecast and early warning in East Asia”及“Haze-fog forecasts and near real time (NRT)data application”上得到体现，带领国内的模式团队发表关于沙尘暴和雾- 霾方面的研究论文共24 篇。
螺旋湿喷机 他获得了中国气象局气象科学和技术工作研究开发一等奖，排名第二。他主持完成了两项国家重点研发计划973 项目“中国大气气溶胶及其气候效应的研究”和“气溶胶- 云- 辐射反馈过程及其与亚洲季风相互作用的研究”中的课题。其中关于区域雾- 霾污染形成机制的研究连同项目的大气气溶胶、气溶胶气候效应被同行专家推荐为973 计划重大成果。
2014 年他全职回国后，也积极参与和指导APEC预警预报服务、93 阅兵预警预报，评估等重大活动的服务。其中他组织撰写的APEC 评估报告获得国家领导人批示。他还主导完成了中国气象局雾- 霾数值预报系统升级，有效地提升了雾- 霾的预报水平。在结合中国气象局的环境气象业务发展战略的同时，他主导开发了环境气象指数研发，建立了满足环境气象业务的集环境气象预报，气象因素评估和减排评估一体化系统，为环境气象业务发展提供了很好的基础。他作为专家参加了科技部大气污染专项指南的编写，为国家空气污染的预报和治理提供科技支撑。
另外，龚山陵博士积极参与国家“千人计划”专家团队在我国大气污染治理方面的科学实践。在中组部人才局的组织和支持下，由70 余名国内外顶级专家（国家“千人计划”，“万人计划”专家等）组成了“千人计划PM2.5 特别防治小组”。作为小组的首席科学家，他领导创建了首个系统性“空气质量智能实时管控平台” (PALM，Platform for AQinteLligent Management)，探索出了一套科学解决PM2.5治理过程中的“排放底数不清、形成机理不明、系统治理不足”这三个关键问题的方法。与国内其它系统相比，该平台具有三个主要优势：1．坚持”大气科学与环境科学”融合研究，揭示中国大气污染形成机理及规律；2．坚持实施”动态源解析”，准确摸清”污染源排放底数”；3．坚持系统防治，构建了解决”系统治理不足”的综合平台。
路肩枕 通过在河北省保定市、廊坊市及河南郑州市等地进行的科学试验示范，验证了该平台的可行性和有效性，为污染来源解析、应对重污染天气、靶向治理提供了一个新的科学解决路径。
雾一霾治理，长期规划纸浆模具
雾一霾是近年来给我国气象领域带来最大困扰的难题，在龚山陵看来，治理雾霾是一个号脉、开单、抓药，有步骤系统化的过程。所谓号脉，就是分析雾一霾形成的原因， “笼统地说，雾 霾的成因主要来自三个方面因素的影响，天气、排放、大气过程”。说起治霾，龚山陵认为：“对于天气和排放的影响，大家都不陌生，至于大气过程则是指排放出的气体逐渐变成颗粒物以及雾 - 霾消散的过程”。对于不同的城市，这三者所占的比重各不相同。龚山陵所带领的团队建立的化学天气数值预报系统已经可以预报全国各个城市未来五天的雾一霾状况，并根据各个城市的特点开单，提供科学的应急响应方案，精确地、定点定量地给出解决方案，具体到哪些污染源应该怎么减，能够让决策机构可以提前进行智能调控，选择一个最合理、最经济、最有效的方案来减少雾一霾和治理雾一霾，降低雾霾峰值，并逐步实现削峰减频。
另外，基于从短期形成具有重污染天气预警应急响应达到“削峰减频”、中期评估治理达到“靶向治理”和到长期达到生态文明建设的系统解决方案的研究思路，龚山陵博士带领科研团队提出了逐步消除雾 霾的三步方略：
第一步，建立经济最优化的重污染天气监测预警应急体系：由于PALM平台具有主动式、定量化、有目标的预测特征，可以针对雾一霾成因，预先制定最优应急预案，在雾一霾形成之前有计划的实施
对污染源的分级、分区科学调控，既减低甚至消除雾一霾二次污染的放大效应，实现严重雾一霾天气的“削峰减频”（即减低雾一霾天气发生频率、削减峰值浓度），又实现应急方案的经济最优化。
第二步，实施节能与资源全价开发并行的靶向治理：综合评估雾一霾的来源（包括内外源贡献），量化各产业及区域的减排指标，对重点排放源，对症下药，实现空气质量达标。同时实施节能和资源开发技术手段，达到雾一霾治理的最佳经济效益。如以燃煤为主的工业生产过程，实施燃烧前脱硫、煤资源分级炼制、燃烧后脱硝除尘和全流程系统能效优化，由此调动企业治理雾一霾的积极性。
第三步，遵从生态循环原理，创新生态消霾模式：PALM平台的生态消霾就是通过生态循环，取之自然，回归自然。面对农村的燃煤土锅炉和秸秆焚烧通常方法采取供应洁净煤和禁止秸秆焚烧的治理方式，采用生态消霾的方法，就是把秸秆和生活垃圾”有偿收集”，实施混合生物质的”催化气化”，生产生物燃气替代燃煤，生产生物肥料替代无机化肥。若生物燃气不足，则用太阳能光热和液化天然气作为补充，既治理了雾一霾，又产生了新的生态环保产业。该原理可用于电力、燃气、热力等多个行业的全面升级换代，带动太阳能等可再生能源、新型节能装备、智能控制系统、节能服务等相关产业的发展，形成新生态产业链，打造崭新的生态文明城市。
“治霾技术好有，树立环保意识很难，只有真正意义上建立起全民环保意识，才能从根本上做到减排治霾。”目前，虽然全民都意识到必须要打响一场治理雾-霾的“保卫战”，但龚山陵仍忧心忡忡，因为他
深知这将是一场漫长而艰苦的“保卫战”，同时，他也有信心在这场战斗中当好学科“带头人”，并为还人们一个碧海蓝天而竭尽全力！
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