軍民融合技術(shù)解決精準(zhǔn)治霾難題
日前,由藍華團隊研發(fā)的“全國空氣質(zhì)量高分辨率預(yù)報和污染控制決策支持系統(tǒng)(NARS)(簡稱吶思系統(tǒng))”亮相2016中國(北京)國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會暨高峰論壇。
藍華團隊由解放軍防化學(xué)院牽頭,中國科學(xué)院大氣物理研究所、北京大學(xué)、國家氣象中心和北京眾藍科技有限公司等單位聯(lián)合組建。經(jīng)過近3年的研發(fā),全國空氣質(zhì)量高分別率預(yù)報與污染控制決策支持系統(tǒng)終于應(yīng)運而生,它應(yīng)用伴隨方法實現(xiàn)了霧霾的精準(zhǔn)溯源,可以精確算出不同區(qū)域、不同時段每個污染源對污染物濃度的貢獻率,分辨率高達1~3公里,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的空氣質(zhì)量預(yù)報與控制NARS超級計算系統(tǒng)浮點運算能力達到每秒512萬億次,每天數(shù)據(jù)流達50T,實現(xiàn)了對全國9km、區(qū)域3km的空氣質(zhì)量3-7天滾動預(yù)報,并實時在線公布預(yù)報結(jié)果,成為我國同行業(yè)中大數(shù)據(jù)之冠。
溯源的目的是為了治霾,吶思系統(tǒng)對精準(zhǔn)溯源所得的污染源貢獻率進行排名,并以此為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),應(yīng)用自然控制論,對大氣污染控制的代價和社會效益進行動態(tài)分析,定量算出最優(yōu)的動態(tài)控制方案,為霧霾的應(yīng)急控制、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供科學(xué)的決策依據(jù)。
據(jù)藍華團隊在京津冀的數(shù)值模擬結(jié)果,如果采用吶思系統(tǒng),有針對性地對主要污染源進行減排或動態(tài)限排,而不是“一刀切”地粗放式控制,那么在閱兵藍期間至少有70%的企業(yè)是不需要停產(chǎn)或減排的。也就是說,未來一旦出現(xiàn)嚴(yán)重污染天氣,或者重大活動空氣質(zhì)量保障,都可以應(yīng)用吶思系統(tǒng)為動態(tài)優(yōu)化控制提供決策支持。而且在長期效應(yīng)的規(guī)劃中,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和工業(yè)污染源布局都可以通過吶思系統(tǒng)進行優(yōu)化,實現(xiàn)生態(tài)和發(fā)展動態(tài)平衡。
中國人民解放軍防化學(xué)院研究員、藍華團隊核心研發(fā)者黃順祥介紹,盡管藍華團隊已經(jīng)取得重大突破,但他們?nèi)栽谥铝τ诠タ遂F霾治理的兩個難點,一是目前對PM2.5監(jiān)測預(yù)報很難確定其毒性,而藍華團隊正在研發(fā)如何實時在線監(jiān)測PM2.5毒性的生物傳感技術(shù)。
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