環(huán)境空氣質量預報是一項復雜的系統(tǒng)工程,是當今環(huán)境科學研究的熱點與難題。通過各類預報方法與手段相結合,可對痕量氣體、氣溶膠等多種大氣污染物在城市、區(qū)域、全球尺度下的不同類型污染過程進行模擬預測研究,研究內容涉及氣象、物理、化學等多個學科,包含宏觀、微觀多種過程,是當前城市及區(qū)域污染調控與治理的技術支持。目前,國際上空氣質量預報的方法有兩類:一類是以統(tǒng)計學方法為基礎,利用現(xiàn)有數據,基于統(tǒng)計分析,研究大氣環(huán)境的變化規(guī)律,建立大氣污染濃度與氣象參數間的統(tǒng)計預報模式,預測大氣污染物濃度,稱為統(tǒng)計預報。常用的空氣質量統(tǒng)計預報方法包括回歸方程法、天氣形勢分類法、神經網絡法、趨勢外推法和決策樹法等。統(tǒng)計預報方法具有相對簡單易行的特點,適用于污染情況較為單一或污染規(guī)律性明顯的城市。另一類則是以大氣動力學理論為基礎,基于對大氣物理和化學過程的理解,在給定的氣象場、源排放以及初始條件和邊界條件下,通過一套復雜的偏微分方程組描述大氣污染物在空氣中的各種物理化學過程(輸送、擴散、轉化、沉降等),并利用計算機高速運算進行數值計算和求解,預報污染物濃度動態(tài)分布和變化趨勢,提供時空高分辨率的污染物濃度區(qū)域分布,同時可用于污染來源解析與貢獻分析。