一個名為“矮馬預報”全國空氣質量預報網站進入了公眾視線。雖然界面略顯簡陋，網站功能卻很強大。公眾不僅可在此（http://www.wuranyubao.com.cn）查看未來五天內全國范圍空氣質量分布，還可具體查看所在城市的空氣質量數值（AQI）、首要污染物、風向等預報信息。網站同時提供關于官方監測數據與歷史預報值的比對，以便使用者甄別預報結果的準確性。

空氣質量預報，俗稱空氣污染預報。公眾可將空氣質量預報的內容直觀理解為，利用環境和氣象信息，對未來一段時間的空氣質量做出定性或定量的預報，如會否出現灰霾天或沙塵暴、PM2.5  或臭氧等污染物質的濃度水平是多少等。

在“矮馬預報”之前，中國并不是沒有空氣質量預報。實際上，中國官方部門從  20  年前起就開始對部分重點城市開展空氣質量預報。2000  年后，中央電視臺的全國天氣預報節目也開始播報一些城市的空氣質量預報信息。2013  年  9  月  12  日，國務院印發《大氣污染防治行動計劃》，要求氣象、環保部門聯合行動，合作開展重污染天氣監測預警、城市空氣質量預報，建立重污染天氣監測預警體系。但是，全國范圍的空氣質量預報至今沒有真正開展。

從這點上看，“矮馬預報”在一定程度上彌補了該領域的空白。它不僅突破了國內官方空氣質量預報系統僅作當日、當地預報的慣例；更重要的是，它是由三名科學家自籌經費、利用業余時間搭建的，并許諾終身免費向公眾開放空氣質量預報結果。

北京大學環境科學與工程學院教授謝紹東是“矮馬預報”團隊成員之一。他認為，不論是為了滿足老百姓生活出行的實際需求，還是為政府進行污染防控、污染物減排規劃提供參考依據，空氣質量預報都有必要突破城市尺度。畢竟，空氣是流動的，污染物也是流動的，了解污染物的區域運動趨勢和互動關系更有利于污染防控工作。

空氣質量預報一般有兩個取向，數值模式或統計模式。前者依靠好的模型，后者依靠好的歷史數據。由于國內對空氣質量的歷史監測數據有限，且幾乎不對非政府部門開放，國內很少采用統計模式。

“矮馬預報”采取的是數值模式，但同樣困難重重。數值模式需要三項基礎工作：對未來氣溫、風向、降水等天氣情況的預測，即依賴于準確的天氣預報；掌握某地及周邊區域污染物排放情況的詳細信息，這需要窮盡自然和人為污染源的排放物種類和排放量數據，即掌握即時或最新的“污染源排放清單”；一套可以準確模擬大氣中污染物質的物理化學變化的空氣質量預報模型。

2011  年，當“矮馬預報”發起人之一，美國佐治亞理工學院高級研究科學家胡泳濤找到曾經共事的謝紹東和同門王雪松（北大環科院副教授），決心搭建一個全國性的空氣質量預報模式時，這三項基礎工作，他們幾乎都不具備。

不過，好在三人也不是從零開始。實際上，“矮馬預報”團隊三人具有  20  年發達國家以及發展中國家區域和城市空氣質量數值模擬和數值預報的經驗。胡泳濤主持研發的美國東南部區域空氣質量數值預報系統已經實際運行 8  年多，謝紹東曾主持多個城市與區域的污染源排放估算和預測研究，王雪松也是區域大氣復合污染、大氣化學以及空氣質量數值預報方面的好手。

三人一拍即合。“國家應該走這條路（指區域性和全國空氣質量預報），但還沒有走，我們民間就先走，給國家提供一個參考。如果最終能推動政府來做這個事，更好。”謝紹東說。

隨后兩年，三人以各自的過往研究成果以及現有公開出版物和學術文獻為基礎，初步建立了一個民間版本的全國空氣污染源排放清單，并利用有限的現場觀測和地方實際監測數據不斷修正或繁衍這個清單。

至  2013  年  10  月，一個全國性的污染源排放清單基本完成。與此同時，團隊成員在美國環保局研發的、國際上目前使用最廣泛的空氣質量模型“區域多尺度空氣質量模型（CMAQ）”的基礎上，結合中國情況進行改進，得出一個升級版本。至此，準備工作結束。團隊自籌經費花  10  萬元購得的小型超級計算機“矮馬”出場，開始預報全國空氣質量。

胡泳濤介紹說，CMAQ  能夠將天氣系統的中、小尺度氣象過程對污染物的輸送、擴散、轉化和遷移過程的影響融為一體考慮，同時兼顧區域大氣污染物的相互影響以及污染物在大氣中的各種化學反應過程。

雖然團隊成員對矮馬預報的預報結果信心滿滿，但有心者仍可從歷史數據比對中發現，“矮馬預報”發布的數值與實際情況存在一定偏差，在一些時段，如秸稈燃燒季，偏差則更大。

對此，矮馬博客解釋說，客觀上，目前國際最高水平的空氣質量預報準確性仍只有  70%  左右。具體到  PM2.5 日均值和臭氧日最大  8  小時濃度預報，平均誤差分別為  30%  和  20%。這些誤差足以造成  AQI  數值的預報與實測值出現等級差異。換言之，將輕度污染預報為鄰近級別的中度污染或良，其偏差水平已是國際領先。

污染源排放清單的可靠性，是影響預報結果的另一重要因素。雖然包括美國阿貢國家重點實驗室、日本國立環境研究所、清華大學、中國環境科學研究院、中國氣象科學研究院等研究機構都曾編制覆蓋中國或涉及中國部分地區的大氣污染物排放清單，但這多屬科研機構的科學研究項目，空氣質量預報涉及的業務部門（環保和氣象）尚未發布公開、可及的、官方認可的全國性空氣污染源排放清單。

胡泳濤坦陳，由于缺乏權威數據比對預報或者模擬結果，團隊甚至很難評估自行研發的排放源清單的誤差。同樣糟糕的是，對于預報結果的評估，也面臨缺乏有效的、質量可靠的空氣質量監測數據的尷尬。

北京氣象學會一位高級工程師對此評論說，應謹慎看待“矮馬預報”的預測結果。“‘矮馬預報’預報所用的數據和方法可能都沒有問題，但是與官方業務部門投入大量人力所做的預報相比，民間預報權威性有限，畢竟他們不對預報結果的對錯負任何責任。”她說。