1、课题来源与背景课题来源：本研究为计划自选课题，同时受到中央财政大气污染防治专项资金项目“广东省空气质量预报预警系统建设”和国家科技支撑计划项目课题三“多功能区域空气质量监测预警决策集成系统研制与业务化”等项目资助。研究背景：为应对日益突出的大气复合污染防治挑战，按照国家和广东省关于构建重污染天气监测预警系统和应急体系构建的相关文件要求，广东省环境监测中心在中国环境监测总站和广东省生态环境厅的顶层设计和统筹指导下，开展了全面的业务能力建设，以逐步实现区域空气质量和二次污染组分精准预报和精细来源解析为目标，着重开展了多维多源数据库、本地化大气排放源组分清单建立、多尺度融合-多模式兼容源清单快速处理技术、二次污染组分同化与集合预报、二次污染过程动态来源解析、减排情景构建和空气质量改善效益评估、多层级跨部门会商体系构建以及多模块预测预报系统平台总体集成等关键技术研究，最终分阶段建成多功能高精度区域大气二次污染组分预报评估系统并实现了稳定的业务化运行，为区域大气环境质量精细预报和二次污染过程精准施策治理提供技术支撑。 2、技术原理及性能指标 技术原理：围绕建设多功能高精度区域大气二次污染组分预报评估系统的核心任务，构建多维多源数据库作为基础支撑，建立高精度大气二次污染组分排放源清单，实现二次污染组分的精准表征，并为空气质量模型提供基础输入数据。在此基础上，构建多尺度融合、多模式兼容的动态组分排放清单快速处理技术，解决业务化预报清单处理的时间瓶颈，实现多尺度差异化排放源清单与模式的高效无缝对接。研发基于组分清单和多维观测数据的二次污染组分同化与集合预报技术，实现二次污染过程的精细化预报。结合高精度组分清单和多种来源解析技术，构建基于短期精细化管控的动态来源解析预报技术，实现大气二次污染过程的提前研判和精准施策。建立情景构建-空气质量改善效益的措施动态评估体系，支撑粤港大气污染联合减排计划和打赢蓝天保卫战行动方案制定。集成拓展性强的多功能高精度区域空气质量预报评估平台，建立多层级、跨区域、跨部门信息共享和会商机制，支撑实现二次污染预报的业务化应用。性能指标：研发多源多维的大气环境混合型数据库，支撑区域组分预报与综合分析的快速数值计算与综合分析；建立高精度本地化区域大气排放组分源清单并实现快速处理，支撑二次污染前体物排放的精细表征和精准预报；研发基于组分清单和多维观测数据的二次污染组分同化与集合预报技术，实现污染过程精细化预报；构建基于短期精细化管控的动态来源解析预报技术，实现大气二次污染过程的提前研判和精准施策；构建基于“经济-能源-生产水平-减排措施”4大要素的情景数据库，实现多目标情景快速组合构建和空气质量改善效益动态评估；研发拓展性强的多功能高精度区域空气质量预报评估平台，实现了二次污染预报的业务化应用。 3、技术的创造性与先进性创造性与先进性主要体现在：（1）率先建立了涵盖主要污染源精细化二次污染组分业务清单，构建多尺度组分清单快速融合与处理技术，支撑二次污染过程精细化预报。（2）研发基于组分清单和多维观测数据同化的二次污染组分预报评估系统，实现自学习的二次污染过程业务化预报。（3）构建基于数值模式和组分观测数据（受体模型）融合的二次污染精准溯源技术，实现二次污染过程组分的快速来源追踪与动态解析。（4）建立情景构建-空气质量改善效益的措施动态评估体系，率先应用于粤港大气污染联合减排计划和打赢蓝天保卫战行动方案制定。（5）研发拓展性强的多功能高精度区域空气质量预报评估平台，形成具有区域特色、科学高效的多层级跨区域跨部门会商和信息共享机制，支撑区域大气污染联防联控。 4、技术的成熟程度，适用范围和安全性技术已经实现大范围的成熟业务化应用，适用于支撑开展区域-省-地市多层级空气质量业务化预报，技术自主可控程度高安全性好，应用风险低。 5、应用情况及存在问题已经在华南区域和广东省及下辖21个地级市得到了广泛的长期稳定业务化应用。考虑到目前，我国已经基本建成国家-省-区域-地市多层级空气质量业务化预报体系，但是随着二次污染形势的凸显和加剧，对组分预报的需求也日益加深，本项目的研究成果需要在现有基础上，进一步加强组分清单本地化、空气质量模式参数优化、二次污染过程精细预报和精准溯源等方面的深化研究工作，不断拓展和丰富现有研究成果，以期为我国空气质量管理和持续改善提供更加坚实有力的技术支撑，助推我国逐步实现环境管理由污染治理向组分导向精准调控转型。 6、历年获奖情况相关研究成果“多功能高精度区域空气质量预报评估系统集成与应用”获得2019年度广东省资源与环境科学技术奖一等奖。