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中国军方加入治霾 精准治霾系统横空出世

2016-10-14 17:15:23 来源:中国新闻周刊 我有话说
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  原标题:军方加入治霾

  9月26日,北京市发布霾黄色预警信号,这是2016年入秋后北京首次拉响重度污染警报。

  值得关注的是,拉响警报之前,一项由中国军方提出的精准治霾系统横空出世。该系统在对“阅兵蓝”进行了实例模拟后,提出了“军民融合,精准治霾”,分析认为,这或许为中国治霾提供了一个新的思路。

  精准的呐思

  9月12日,在中国国际展览中心7号馆,中国人民解放军防化学院院长呼小平少将,发布“全国空气质量高分辨率预报和污染控制决策支持系统(NARS,简称呐思系统)”。

  呼小平介绍说,呐思系统是探索军民融合发展路子的有效尝试,它的精准治霾技术方法体系,是在防化学院核生化危害预测与控制理论、方法和技术基础之上开展的。这些成果,曾获得国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖和军队科技进步一等奖等十多个奖项。

  中国人民解放军防化学院,创建于1950年,隶属于解放军原总参谋部,副军级建制。它是解放军防化兵唯一的一所专门从事防化教学、训练与科研,集指挥、工程于一体的综合性军事院校,是赫赫有名的军工六校之一。

  呐思系统团队由解放军防化学院牵头,中国科学院大气物理研究所、北京大学、国家气象中心和北京众蓝科技有限公司等单位联合组建。

  团队领军人物黄顺祥,1976年10月出生于重庆,防化学院研究员,军队高层次科技创新人才工程学科拔尖人才培养对象,曾获国家技术发明二等奖1项、军队科技进步一等奖4项、二等奖2项、三等奖1项、国家发明授权专利17项,荣立个人二等功2次、三等功2次,是全军最年轻的国家技术发明奖首要完成人,享受军队优秀专业技术人才二类岗位津贴,国家重点研发计划首席青年科学家。

  在接受《中国新闻周刊》采访时,黄顺祥极为简练地对呐思系统进行了描述:该系统应用伴随方法,实现了大气污染的精准溯源,可以精确算出不同区域、不同时段每个污染源对污染物浓度的贡献率,分辨率高达1至3公里。根据计算结果,可追溯导致大气污染的具体排放源及其贡献率,对重排企业和主要污染源采取交叉式、间歇性减排或限排,在保证空气质量安全的同时,也保证了社会和企业经济效益。

  在黄顺祥看来,呐思系统的创新主要体现在“精准”方面。简单说就是“精准定位源,控制治理源,应急优化源”三句话。

  听上去很简单,但其核心技术并不简单。大气污染物综合溯源方法体系,建立在以伴随方法为主体,结合反向轨迹法、臭氧源分摊技术和颗粒物源分摊技术,以及采样源解析技术,最终形成机理清晰、考虑全面的大气污染物综合溯源方法体系,其中伴随、采样源定位等技术处于国际领先水平。

  “难点在于污染源有静态和动态变化,受气象条件影响,随时在发生变化,难以捉摸。”黄顺祥表示,这就是民间对未知领域常说的“天知道”。

  “此前,一个此地的静态源遇到彼地的静态源,发生光化学反应后成为动态的污染源,一系列复杂反应后,就很难判定霾之源。”黄顺祥解释说,呐思系统针对大气重污染复合型、区域性、动态变化的特征,首先确定静态污染源和主要成分,也就是建立源清单,根据气象场变化,伴随技术介入,源的动态变化逐渐清晰,治理源将变得精准得多。

  这区别于当前研究中仅能按排放源的大类提供优化减排率的方法,从而使控制更精准和有实际操作性,让治霾不再一刀切,弥补了当前研究中控制目标局限且尚未并行寻优的缺陷,提供了优化减限排方案,这在当前的大气污染控制研究中尚属首例。

  此外,呐思系统亦解决了非法排放源识别和突发大气污染事故源不清或难以确定的难题,实现应急控制代价和事故损失整体最优。

  突破美国垄断

  呐思系统的核心技术,脱胎于核生化防治技术,而这些技术此前被严格限定和保密,仅用于军事目的。

  “我们的专业就是处理核、生、化,相对于雾霾更危险。”防化学院履约部部长王宁说,防化学院本身有一些军民通用的技术,一些军用技术融合后亦可用于民用,将这些技术用于治霾,效果会更好。

  黄顺祥以参加哈尔巴岭日遗化武埋藏点中日联合调查作业为例解释:在这次调查中,他代表中方提供了复杂地形上化学危害评估模式CDM,打破了日美CHARM化学危害评估模式垄断,最终日方接受了中方技术,使其成为处理日遗化武风险预报系统。

  黄顺祥回忆说,当时,防化学院时任履约事务局局长说:“对于哈尔巴岭埋藏点挖掘回收工作,我唯一没底的就是,在这么复杂的条件下,发生殉爆时毒剂云团如何扩散?将会造成多大危害?”

  当初,日方采用了美国研发的CHARM模式进行化学危害评估,当中方也要求使用CHARM时,日方却明确告诉中方,因美国对中国的技术保密要求,CHARM模式不能让中国使用。于是,CHARM模式的模拟效果如何,中方无从得知,也无法有效监督日方,并确保中方的人员安全和环境保护。

  为了不被日本人牵着鼻子走,并打破美国的技术封锁,中方只能自主研发。

  在陈海平教授的指导下,黄顺祥研究出了复杂地形上化学危害评估模式CDM。这一模式获得了“学笃风正”奖,是防化学院首项国家科技进步奖的主要创新点。

  最终,日本政府租用了基于CDM模式研发的处理日遗化武风险预报系统,在大规模挖掘回收、运输和销毁作业中进行应用。

  防化学院近几年在新理论和新技术的创新性研究中取得了突破性成就,特别是在核安全、化学安全和生物安全领域,很多研究均代表了中国最高技术水平。

  当治霾成为中国公众关注的焦点后,长期研究核生化的黄顺祥发现,其实核生化的一系列预测和控制技术,可以用来突破雾霾防控的难点。

  2013年,黄顺祥团队成功申请了国家重点研发计划“大气重污染综合溯源与动态优化控制研究(青年项目)”,并发展建立起了呐思系统。

  据《中国新闻周刊》了解,呐思系统团队以成员单位中的中青年为骨干,着名气象学家、中国科学院院士曾庆存全程参与研究指导,并担纲技术顾问。

  每逢北京举办大型活动,比如阅兵,北京及周边省市几乎所有排放企业都要停工、停产。而根据呐思超算系统的计算结果,只需要控制11%排放源,就可以得到与“阅兵蓝”同样的效果。

  融合的难题

  用呐思系统治霾,有望成为军民融合的一个范例。但现有的军民融合,仍有很多的难题待解。

  专家认为,目前,军民融合面临着转型过渡阶段的困境,总体呈现出“两头热,中间不知所措”的态势。一方面,军地参与主体对军民融合的认知存在偏差,无法达成共识,尚处在融什么、谁主导、怎么融的争议中;另一方面,中国目前仍是军民二元分割的管理体制,在国家层面缺少统筹统管的机构。

  据了解,目前进入军品市场,要求有“四证”——装备承制单位资格证、武器装备科研生产许可证、武器装备科研生产单位保密资格证、武器装备质量管理体系认证。由于“四证”分属原总装备部、国家保密局、国防科工局等不同机构管理,这加大了民企拿到四证、进入军工市场的困难。

  首先横亘在民企面前的是装备承制单位资格证,此证承担“政审”职责,由原总装备部负责。企业负责人、股东、家庭社会关系等均在审查之列。

  民企想拿到武器装备科研生产许可证亦绝非易事。尽管此证的审核以国防科工局为主,但解放军原总装备部的意见亦占相当权重,相当于联审。

  而保密资格审查也很漫长,由国家保密局会同国防科工局、总装备部三堂会审。

  武器装备质量管理体系认证实际上是产品军用标准的问题,同样受军方节制,军标与民用标准相互不融合,且很难厘定标准和规范。通常情况下,军标高过民标,以上问题都有待在军改的背景下得到解决。

[责任编辑:芸子]
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