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     沙尘暴突袭、野火烟雾飘散、工业污染扩散……这是大气污染物“肆掠”的典型场景。如果能精准预测大气污染物出现和消散的时间，将大大提高人们的生活质量。

然而，此前的观测和预报技术难以满足日益复杂的空气质量监测和预报需求。

如何摆脱困境？一套由中国团队自主研发的“环境气象多要素智能感知及大模型预报系统”，实现了从监测装备到感知方法再到预报模式的全链条创新，为破解复杂大气污染难题提供了中国方案。

不久前，该系统入选中国科协生态环境产学联合体发布的“2024年度中国生态环境十大科技进展”。

解决监测预报三大难题

大气，就像一个精密运转的实验室。其中，气溶胶、臭氧、沙尘等成分直接影响着空气质量乃至全球气候。但长期以来，人类对这个“实验室”的监测和预报，始终面临着三重“卡脖子”难题。

首先是“看不清楚”。中国气象科学研究院副院长车慧正解释，过去，观测大气气溶胶的“超级眼睛”——地基遥感装备，几乎全靠进口，而且这些仪器的核心校准技术和数据解读方法从不公开。“这意味着，我们拿着别人的工具做研究，不仅成本高昂，关键数据还可能失真。”车慧正说。

更麻烦的是，我国地面观测站数量有限。在广袤的国土上，很多地区都是监测盲区。虽然卫星遥感能覆盖全局，但是它在夜间或阴天就会“罢工”，根本抓不到那些在暗处“作乱”的气溶胶。

其次是“算不明白”。车慧正说，传统物理模型依赖复杂的公式推演，但污染源排放数据不准、大气运动规律复杂、气溶胶化学反应机制难算清……一堆不确定因素叠加，导致预报结果常常“跑偏”。更棘手的是，一次高精度全球预报需超级计算机耗时数小时计算，难以满足污染快速变化的应急需求。

最后是“用不精准”。车慧正举例，环保部门在知道哪类污染物是“主力”后，才能针对性减排。而且，交通运输、空管等部门高度依赖高精度、实时更新的能见度数据，以此保障道路通行与航班起降安全。然而，传统监测体系提供的数据往往不够全面、更新滞后或精度不足，难以满足这些日益精细化、时效性强的实际管理需求。

当人类活动和气候变化让大气污染变得越来越复杂——沙尘与工业污染“联手”、臭氧污染在夏季“突袭”、野火烟雾跨洲际“旅行”——我国环境治理和空气质量预报面临的挑战也愈发严峻。“必须打造一套属于中国自己的‘大气智能感知与预报系统’。”车慧正说，这正是团队研发的初衷。