李 奇，樊 榮，姜 峰，劉海紅，陶笑笑

（昌吉州氣象局，新疆 昌吉 831100）

新疆準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)位于昌吉回族自治州境內(nèi)，開發(fā)區(qū)內(nèi)準(zhǔn)東煤田是國(guó)家確定的第十四個(gè)大型煤炭基地的重要組成部分。煤田西起昌吉州阜康市東界，東到昌吉州木壘縣老君廟，北至昌吉州北部界卡拉麥里山南麓，南接古爾班通古特沙漠北緣，是新疆五大煤田之一，也是我國(guó)最大的整裝煤田，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量3 900 億t，占全國(guó)預(yù)測(cè)儲(chǔ)量的7%[1]。準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)立足于準(zhǔn)東煤炭資源，以實(shí)現(xiàn)資源的高效、清潔、高附加值轉(zhuǎn)化為方向，大力發(fā)展煤電、煤電冶一體化、煤化工、煤制氣、煤制油、新興建材等六大支柱產(chǎn)業(yè)。準(zhǔn)東區(qū)域主要呈溫帶大陸性氣候，大陸性特征較強(qiáng)，因地處準(zhǔn)噶爾盆地東部（為寒潮通道），冬季漫長(zhǎng)而嚴(yán)寒，夏季短暫而炎熱，大風(fēng)沙塵、極端溫度、局地暴雨等災(zāi)害天氣發(fā)生頻繁，對(duì)煤電煤化工企業(yè)生產(chǎn)影響很大，在新建項(xiàng)目廠址選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐匦螚l件和氣象條件[2]，在生產(chǎn)過程中還要考慮污染天氣應(yīng)急響應(yīng)問題。因此，在準(zhǔn)東區(qū)域內(nèi)開展煤電煤化工氣象適宜度應(yīng)用的研究，不僅可以提升專業(yè)氣象服務(wù)能力，同時(shí)對(duì)準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局也具有十分重要的指導(dǎo)意義。

我國(guó)目前針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開展的《農(nóng)用天氣適宜度預(yù)報(bào)》服務(wù)和針對(duì)公眾生活出行開展的《天氣預(yù)報(bào)氣象指數(shù)》研究較多，而針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)氣象適宜度的研究和應(yīng)用寥寥無幾。準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)主要為煤電煤化工企業(yè)，為了提高對(duì)煤電煤化工氣象服務(wù)的針對(duì)性，本文嘗試?yán)棉r(nóng)用天氣適宜度預(yù)報(bào)的方法，研究適用于準(zhǔn)東區(qū)域的煤電煤化工氣象適宜度指標(biāo)，根據(jù)未來天氣可能對(duì)煤電煤化工生產(chǎn)活動(dòng)的影響程度進(jìn)行評(píng)估，提出合理安排煤電煤化工生產(chǎn)活動(dòng)的建議，旨在為煤電煤化工生產(chǎn)提供參考，也對(duì)今后進(jìn)一步拓展氣象服務(wù)領(lǐng)域起到一定的借鑒作用。

1 煤電煤化工氣象適宜度指標(biāo)的確定

1.1 氣象敏感要素

氣象資料來源于對(duì)準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)煤電煤化工生產(chǎn)企業(yè)的調(diào)研和區(qū)域自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。經(jīng)過嚴(yán)格的邏輯和質(zhì)量檢查，數(shù)據(jù)資料真實(shí)可靠。研究中按氣象要素對(duì)露天煤炭開采、火力發(fā)電、電解鋁、煤化工生產(chǎn)的影響程度，確定氣象敏感要素的排序[3]。結(jié)果顯示：露天煤炭開采氣象敏感要素依次為降水、極端溫度、大風(fēng)、霧等[4-5]；火力發(fā)電氣象敏感要素依次為大風(fēng)、大雨（大雪）、極端溫度、霧、霧凇和電線積冰等[6-8]；電解鋁氣象敏感要素依次為夏季高溫、冬季低溫、降水、霧、霧凇等[9]；煤化工生產(chǎn)氣象敏感要素依次為冬季低溫、夏季高溫、大風(fēng)、霧、霧凇等。各行業(yè)主要?dú)庀竺舾幸嘏判蛞姳?。

1.2 煤電煤化工氣象適宜度指標(biāo)的確定

氣象要素臨界值是指某一天氣現(xiàn)象影響具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)的臨界條件。通過查閱文獻(xiàn)和專家座談，根據(jù)某一天氣現(xiàn)象對(duì)露天煤炭開采、火力發(fā)電、電解鋁、煤化工等具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)的影響程度進(jìn)行評(píng)估，確定各氣象要素的臨界值，并結(jié)合準(zhǔn)東地區(qū)的氣候特征、煤電煤化工生產(chǎn)實(shí)際，確定了準(zhǔn)東主要煤電煤化工活動(dòng)的氣象適宜度診斷指標(biāo)。準(zhǔn)東露天煤炭開采、火力發(fā)電、電解鋁、煤化工的氣象適宜度指標(biāo)見表2～表5。

表1 煤炭開采、煤電煤化工各行業(yè)主要?dú)庀竺舾幸?/p>

表2 露天煤炭開采氣象適宜度指標(biāo)

表3 火力發(fā)電氣象適宜度指標(biāo)

表4 電解鋁氣象適宜度指標(biāo)

表5 煤化工氣象適宜度指標(biāo)

單要素適宜度等級(jí)按照表2～表5 內(nèi)容確定，多要素綜合適宜度等級(jí)采用以下方法劃分。

（1）適宜：某項(xiàng)煤電煤化工活動(dòng)所有判別條件均為適宜，則該項(xiàng)煤電煤化工活動(dòng)氣象等級(jí)為適宜；

（2）不適宜：某項(xiàng)煤電煤化工活動(dòng)任意判別條件為不適宜，則該項(xiàng)煤電煤化工活動(dòng)氣象等級(jí)為不適宜；

（3）較適宜：其余情況下，該項(xiàng)煤電煤化工活動(dòng)氣象等級(jí)為較適宜。

2 煤電煤化工氣象適宜度的判別與應(yīng)用

2.1 煤電煤化工氣象適宜度的判別

目前，準(zhǔn)東煤電煤化工生產(chǎn)天氣預(yù)報(bào)主要包括《煤電煤化工生產(chǎn)氣象等級(jí)預(yù)報(bào)》《煤電煤化工氣象服務(wù)專題一周重點(diǎn)關(guān)注》和《天氣預(yù)警提示》等。以上產(chǎn)品制作流程為：分別根據(jù)州氣象臺(tái)準(zhǔn)東開發(fā)區(qū)三天天氣預(yù)報(bào)、一周天氣預(yù)報(bào)和天氣預(yù)警信息，以露天煤炭開采、火力發(fā)電、電解鋁、煤化工生產(chǎn)等行業(yè)氣象敏感要素臨界值確定的煤電煤化工氣象指標(biāo)和煤電煤化工氣象定量評(píng)價(jià)技術(shù)為依據(jù)，利用適宜程度判別模型，確定煤電煤化工活動(dòng)適宜氣象等級(jí)，分析未來天氣對(duì)煤電煤化工活動(dòng)的影響，提出合理安排煤電煤化工生產(chǎn)活動(dòng)的建議，具體制作流程圖見圖1。

圖1 煤電煤化工天氣預(yù)報(bào)制作流程圖

根據(jù)表2～表5 中確定的判別指標(biāo)，對(duì)各判別指標(biāo)根據(jù)未來天氣條件滿足程度進(jìn)行打分，滿足時(shí)打分為2，不滿足時(shí)打分為0，其余情況打分為1。按照公式（1）求各判別條件得分值的乘積，若A 為0，則該項(xiàng)煤電煤化工活動(dòng)氣象等級(jí)為不適宜，若A 不為0，則繼續(xù)判斷；按照公式（2）求各判別條件得分值的合計(jì)值，若B 的值為2n，則該項(xiàng)煤電煤化工活動(dòng)氣象等級(jí)為適宜，否則該項(xiàng)煤電煤化工活動(dòng)氣象等級(jí)為較適宜。

式中，A 為各判別條件得分值的乘積；Xi為第i 個(gè)判別條件得分值；n 為某煤電煤化工活動(dòng)差別條件總數(shù)；B 為各判別條件得分值的合計(jì)值。

2.2 煤電煤化工氣象適宜度的應(yīng)用

準(zhǔn)東氣象臺(tái)2018 年8 月6 日制作的煤電煤化工生產(chǎn)氣象等級(jí)預(yù)報(bào)見表6。表6 的制作以2018 年8月6 日準(zhǔn)東開發(fā)區(qū)未來3 天的氣象參數(shù)為依據(jù)：8 月7 日，多云，22 ℃至 41 ℃，風(fēng)力 3 級(jí)；8 日 8 月，多云，23 ℃至 38 ℃，風(fēng)力 3 級(jí)；8 月 9 日，晴，23 ℃至 38 ℃，風(fēng)力3 級(jí)。

表6 2018 年8 月6 日準(zhǔn)東氣象臺(tái)制作的煤電煤化工生產(chǎn)氣象等級(jí)預(yù)報(bào)

根據(jù)表6 的預(yù)報(bào)結(jié)果和適宜程度判別模型，確定未來三天天氣對(duì)準(zhǔn)東煤電煤化工活動(dòng)適宜氣象等級(jí)：未來三天受高溫天氣影響，露天煤炭開采、火力發(fā)電、煤化工和電解鋁等煤電煤化工生產(chǎn)氣象等級(jí)均為不適宜，并建議煤電煤化工生產(chǎn)應(yīng)做好人員的防暑降溫、設(shè)備降溫、防火防靜電等工作。

準(zhǔn)東氣象臺(tái) 2017 年 11 月 6 日發(fā)布的 10 月 30日—11 月5 日煤電煤化工生產(chǎn)氣象等級(jí)評(píng)價(jià)條件見表7 ，同時(shí)還預(yù)報(bào)了未來一周（2017 年 11 月 6 日—12 日）的天氣預(yù)報(bào)：11 月 7 日夜間到 8 日，準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)小到中雨，西北風(fēng)5 級(jí)左右，氣溫下降5 ℃左右；11 月 11 日小雨，氣溫下降 5 ℃左右；未來一周其他時(shí)間以晴間多云天氣為主。

表7 準(zhǔn)東氣象臺(tái)制作的2017 年10 月30 日—11 月5 日煤電煤化工生產(chǎn)氣象等級(jí)評(píng)價(jià)

根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果和適宜程度判別模型，可確定2017 年11 月6 日—12 日準(zhǔn)東煤電煤化工活動(dòng)的適宜氣象等級(jí)：除11 月8 日、11 日降雨天氣對(duì)露天煤炭開采適宜影響外，其他時(shí)間均有利于準(zhǔn)東煤電煤化工活動(dòng)的開展；并建議防范11 月8 日、11 日降雨天氣對(duì)露天采煤業(yè)的不利影響，在開采過程中要加強(qiáng)地下水位監(jiān)控和巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查，做好合理的防范措施，防止滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

3 結(jié)果與討論

3.1 降水、大風(fēng)、夏季高溫、冬季低溫、雷電、沙塵和霧為影響煤電煤化工生產(chǎn)的主要?dú)庀竺舾幸亍?/p>

3.2 不同地區(qū)、不同煤電煤化工生產(chǎn)活動(dòng)受氣象條件影響的敏感程度不同，需根據(jù)實(shí)際情況確定氣象敏感要素和臨界值，制定氣象適宜度判別指標(biāo)。

3.3 煤電煤化工氣象適宜度預(yù)報(bào)是建立在天氣預(yù)報(bào)和煤電煤化工氣象適宜度判別指標(biāo)之上的，因此，預(yù)報(bào)的精細(xì)化程度、預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、氣象適宜度判別指標(biāo)的科學(xué)性等直接影響服務(wù)效果。

3.4 在煤電煤化工氣象服務(wù)中引入氣象適宜度預(yù)報(bào)，有助于企業(yè)決策者科學(xué)決策，提前采取措施，減少不利影響，避免人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。