一、定位与目标
(一)使命定位
通过汇聚最具创新活力的大气环境领域研究的优秀人才,形成世界一流的城市与城市群大气环境科学研究平台和成建制的研究队伍,组织和参与重大的国内和国际研究计划,探索以学科前沿为导向、国家需求为牵引的创新科研新机制,统筹院内外优势力量协同创新,推动我国大气环境科学与技术研究的原始创新,为我国城市宜居环境建设和可持续发展提供科技支撑。
(二)总体目标和阶段目标
1. 总体目标
围绕大气环境科学前沿领域,针对我国快速发展带来的城市大气环境复合性和区域性等复杂污染问题,在我国城市群大气复合污染形成机制、来源与迁移规律和区域大气灰霾控制等领域取得原创性、有重大国际影响的科研成果,进一步发展与丰富大气环境科学理论和方法体系,为我国城市大气环境质量改善和污染控制实践提供理论依据与技术保障。
2. 阶段目标
(1)5年目标
发挥卓越中心人才聚集优势,实现灰霾专项预期目标
主要依托战略性先导科技专项(B类)“大气灰霾追因与控制”,以大气细粒子(PM2.5)的生成、演化和控制为核心研究内容,揭示污染源成霾演化机制,解析致霾污染物的来源及其贡献率,结合数值模式实现相互闭合校验,完成从分子水平的微观机理研究到京津冀、珠三角、长三角等区域尺度的宏观监测之间的有效衔接,揭示我国典型区域的灰霾成因与来源,实现区域灰霾污染的预警预报;完成具有自主知识产权的灰霾监测关键技术研发,推动我国灰霾研究和监测技术手段的全面发展;研发致霾关键前体物减排前沿重点技术并实现应用示范,提出我国灰霾控制技术发展和相关政策解决方案。
(2)10年目标
通过营造创新人才汇聚和拔尖人才脱颖而出的环境,造就在国际上有影响力的一批顶尖人才和创新群体。在大气氧化性、二次粒子形成与老化、关键监测设备研发、模式预报预警和关键污染物前沿控制技术等重点研究领域取得重大突破,丰富城市大气复合污染理论体系,建成国际知名的城市大气环境研究中心。
力争建设大气环境模拟舱等大气环境领域国家重大科学基础设施,部分研究单元进入国家重点实验室序列,实现污染控制技术从公益走向产业化,在大气复合污染与控制研究方面形成国际认可的学术高地。
三、重大产出目标
(一)中期和5年的重大产出目标
城市大气环境研究卓越创新中心以最终解决我国城市大气复合污染问题,改善人居环境空气质量为目标,针对我国大气复合污染的追因和控制研究中的科学和技术瓶颈问题,有望在以下几个方面取得重大突破:
(1)揭示灰霾成因,为灰霾控制提供科学可行的技术和政策解决方案;
(2)发展国际先进水平的大气氧化性和细粒子测量技术设备,建设大气环境领域国家重大科学基础设施;
(3)在大气复合污染与控制理论体系方面取得重大突破,形成国际认可的学术高地。
具体有望在以下几个方面取得重大突破:
(1)大气复合污染形成机制方向。结合实验室及烟雾箱模拟、外场观测和模式研究,从多个角度研究一次污染物向二次污染物的转化机理和动力学,以及污染水平、地理气象条件的影响,揭示我国不同地区重点二次污染物的来源和形成机制,获得不同污染物和污染源对大气复合污染形成的贡献权重。
(2)大气细粒子PM2.5的分布规律、理化特征和环境气候效应。通过我院独具特色的观测网络和大型烟雾箱的建设,采用多种方法分析我国不同区域大气细粒子的组成、粒径分布特征,并结合实验室研究,获得不同混合状态下气溶胶的吸湿性和光学性质,以及大气老化过程对细粒子理化性质的影响,最终降低气溶胶环境和气候效应评估中的不确定性
(3)构建适合我国污染状况的污染预报预警模型。在深入揭示我国大气复合污染状况以及形成机制的基础上,根据所获得的关键物理化学参数,构建用于评估我国大气复合污染的数值模型,实现我国大气污染的预报和预警。
(4)建设满足我国大气环境实验模拟和外场观测需要的大气环境要素综合表征与研究平台。在突破一批环境监测关键技术的基础上,研制大气氧化剂的高灵敏测量技术设备、研制大气细粒子、水汽、臭氧时刻分布高分辨探测激光雷达、建设具有国内领先水平的室内烟雾箱、完善气溶胶理化性质的综合表征与研究平台。
(5)形成具有优势地位的污染控制前沿技术,引领产业发展。在机动车尾气净化、细粒子、VOCs、餐饮油烟、室内空气净化、复合污染控制等方面形成具有核心竞争力的前沿控制技术,通过建设产业化基地和示范工程,引领产业化发展。形成针对我国特有餐饮废气污染的治理关键技术和装备,提供兼顾可行性和先进性的餐饮废气处理方案。
(二)主要方向上可表征、可测度、可考核的目标
在2-3年中期考核时,产出一批高水平成果,初步揭示我国灰霾形成的关键物理化学机制,实现重霾污染期间污染物来源解析,研发出大气污染监测和控制的关键技术,产出具有国际水平的高质量论文,在国际大气科学研究领域崭露头角;中心研究成果的科学技术初步形成地方认可的城市大气污染控制和环境保护建议咨询报告。在5年考核时,形成城市大气复合污染形成机制研究的创新性重大成果,产出国际同行高引用和高评价的经典论文;中心研究成果的科学技术转移为我国城市发展和环境保护做出了政府高度评价的贡献;申报国家自然科学一等奖。