精準的吶思
中國人民解放軍防化學院,發(fā)布“全國空氣質量高分辨率預報和污染控制決策支持系統(tǒng)(NARS,簡稱吶思系統(tǒng))”。
吶思系統(tǒng)是探索軍民融合發(fā)展路子的有效嘗試,它的精準治霾技術方法體系,是在防化學院核生化危害預測與控制理論、方法和技術基礎之上開展的。這些成果,曾獲得國家技術發(fā)明二等獎、國家科技進步二等獎和軍隊科技進步一等獎等十多個獎項。
吶思系統(tǒng)應用伴隨方法,實現(xiàn)了大氣污染的精準溯源,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至3公里。根據(jù)計算結果,可追溯導致大氣污染的具體排放源及其貢獻率,對重排企業(yè)和主要污染源采取交叉式、間歇性減排或限排,在保證空氣質量安全的同時,也保證了社會和企業(yè)經(jīng)濟效益。
吶思系統(tǒng)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在“精準”方面。簡單說就是“精準定位源,控制治理源,應急優(yōu)化源”。
核心技術并不簡單。大氣污染物綜合溯源方法體系,建立在以伴隨方法為主體,結合反向軌跡法、臭氧源分攤技術和顆粒物源分攤技術,以及采樣源解析技術,最終形成機理清晰、考慮全面的大氣污染物綜合溯源方法體系,其中伴隨、采樣源定位等技術處于國際領先水平。
“難點在于污染源有靜態(tài)和動態(tài)變化,受氣象條件影響,隨時在發(fā)生變化,難以捉摸?!薄 按饲?,一個此地的靜態(tài)源遇到彼地的靜態(tài)源,發(fā)生光化學反應后成為動態(tài)的污染源,一系列復雜反應后,就很難判定霾之源?!眳人枷到y(tǒng)針對大 氣重污染復合型、區(qū)域性、動態(tài)變化的特征,首先確定靜態(tài)污染源和主要成分,也就是建立源清單,根據(jù)氣象場變化,伴隨技術介入,源的動態(tài)變化逐漸清晰,治理源將變得精準得多。
這區(qū)別于當前研究中僅能按排放源的大類提供優(yōu)化減排率的方法,從而使控制更精準和有實際操作性,讓治霾不再一刀切,彌補了當前研究中控制目標局限且尚未并行尋優(yōu)的缺陷,提供了優(yōu)化減限排方案,這在當前的大氣污染控制研究中尚屬首例。
此外,吶思系統(tǒng)亦解決了非法排放源識別和突發(fā)大氣污染事故源不清或難以確定的難題,實現(xiàn)應急控制代價和事故損失整體最優(yōu)。
突破美國壟斷
吶思系統(tǒng)的核心技術,脫胎于核生化防治技術,而這些技術此前被嚴格限定和保密,僅用于軍事目的。
“我們的專業(yè)就是處理核、生、化,相對于霧霾更危險?!狈阑瘜W院本身有一些軍民通用的技術,一些軍用技術融合后亦可用于民用,將這些技術用于治霾,效果會更好。
復雜地形上化學危害評估模式CDM,打破了日美CHARM化學危害評估模式壟斷,最終日方接受了中方技術,使其成為處理日遺化武風險預報系統(tǒng)。
黃順祥回憶說,當時,防化學院時任履約事務局局長說:“對于哈爾巴嶺埋藏點挖掘回收工作,我唯一沒底的就是,在這么復雜的條件下,發(fā)生殉爆時毒劑云團如何擴散?將會造成多大危害?”
當初,日方采用了美國研發(fā)的CHARM模式進行化學危害評估,當中方也要求使用CHARM時,日方卻明確告訴中方,因美國對中國的技術保密要 求,CHARM模式不能讓中國使用。于是,CHARM模式的模擬效果如何,中方無從得知,也無法有效監(jiān)督日方,并確保中方的人員安全和環(huán)境保護。
為了不被日本人牽著鼻子走,并打破美國的技術封鎖,中方只能自主研發(fā)。
黃順祥研究出了復雜地形上化學危害評估模式CDM。這一模式獲得了“學篤風正”獎,是防化學院首項國家科技進步獎的主要創(chuàng)新點。
最終,日本政府租用了基于CDM模式研發(fā)的處理日遺化武風險預報系統(tǒng),在大規(guī)模挖掘回收、運輸和銷毀作業(yè)中進行應用。
防化學院近幾年在新理論和新技術的創(chuàng)新性研究中取得了突破性成就,特別是在核安全、化學安全和生物安全領域,很多研究均代表了中國最高技術水平。
當治霾成為中國公眾關注的焦點后,長期研究核生化的黃順祥發(fā)現(xiàn),其實核生化的一系列預測和控制技術,可以用來突破霧霾防控的難點。
2013年,黃順祥團隊成功申請了國家重點研發(fā)計劃“大氣重污染綜合溯源與動態(tài)優(yōu)化控制研究(青年項目)”,并發(fā)展建立起了吶思系統(tǒng)。
據(jù)《中國新聞周刊》了解,吶思系統(tǒng)團隊以成員單位中的中青年為骨干,著名氣象學家、中國科學院院士曾慶存全程參與研究指導,并擔綱技術顧問。
每逢北京舉辦大型活動,比如閱兵,北京及周邊省市幾乎所有排放企業(yè)都要停工、停產(chǎn)。而根據(jù)吶思超算系統(tǒng)的計算結果,只需要控制11%排放源,就可以得到與“閱兵藍”同樣的效果。
融合的難題
用吶思系統(tǒng)治霾,有望成為軍民融合的一個范例。但現(xiàn)有的軍民融合,仍有很多的難題待解。
專家認為,目前,軍民融合面臨著轉型過渡階段的困境,總體呈現(xiàn)出“兩頭熱,中間不知所措”的態(tài)勢。一方面,軍地參與主體對軍民融合的認知存在偏差,無法 達成共識,尚處在融什么、誰主導、怎么融的爭議中;另一方面,中國目前仍是軍民二元分割的管理體制,在國家層面缺少統(tǒng)籌統(tǒng)管的機構。
據(jù)了解,目前進入軍品市場,要求有“四證”——裝備承制單位資格證、武器裝備科研生產(chǎn)許可證、武器裝備科研生產(chǎn)單位保密資格證、武器裝備質量管理體系認 證。由于“四證”分屬原總裝備部、國家保密局、國防科工局等不同機構管理,這加大了民企拿到四證、進入軍工市場的困難。
首先橫亙在民企面前的是裝備承制單位資格證,此證承擔“政審”職責,由原總裝備部負責。企業(yè)負責人、股東、家庭社會關系等均在審查之列。
民企想拿到武器裝備科研生產(chǎn)許可證亦絕非易事。盡管此證的審核以國防科工局為主,但解放軍原總裝備部的意見亦占相當權重,相當于聯(lián)審。
而保密資格審查也很漫長,由國家保密局會同國防科工局、總裝備部三堂會審。
武器裝備質量管理體系認證實際上是產(chǎn)品軍用標準的問題,同樣受軍方節(jié)制,軍標與民用標準相互不融合,且很難厘定標準和規(guī)范。通常情況下,軍標高過民標,以上問題都有待在軍改的背景下得到解決