如何赢得空气重污染应对主动权？
准确预报每一次重污染过程
自2013年以来，总站带领和组织开展的空气质量预报，对于秋冬季节京津冀区域每一次重污染过程全部提前预测到，且区域重污染的过程预报准确率接近100%，区域重污染的程度预报准确率接近80%，为各级政府针对重污染过程提前采取预警应急和管控措施提供了关键信息和决策依据，也为APEC会议、G20峰会、青奥会、世界互联网大会等重大活动，以及春节、国庆等重要节假日提供了有效的空气质量保障服务。
以京津冀及周边区域为例，总站组织京津冀及周边区域省、市、区环保预报部门，以现有可供利用的最高水平科学技术应用为基础，探索研发了区域预报技术，建立了可靠的预报值班和会商制度，每一份预报结果的产生，都遵循严格的作业流程，最大程度地进行客观分析。预报员每天都要认真分析未来7～10天数以百计的空气质量和气象图形及数据产品，需要比较至少三个不同的空气质量数值预报模式、至少三个国际主流气象机构和至少两个主要时次的气象产品。这些产品经常可能是不一致和矛盾的，必须根据预报经验和大气污染规律，对预报产品进行慎密分析，做出人工订正。
探索大气污染组分和相互传输影响
为了进一步提升重污染应对的精细化水平，分析大气污染成因和应急措施效果，根据环保部部署，总站负责建立了京津冀区域颗粒物组分及光化学监测网(简称“组分网”)。以京津冀为重点，北京市及周边为核心，覆盖了2市3省(北京、天津、河北、山东、河南)20个城市，构建了以23个手工监测点、13个在线监测点、8个快速源解析监测站、32个气溶胶激光雷达监测点、1台激光雷达走航监测车于一体的区域多参数综合立体监测系统。利用多种手段，实现对大气颗粒物中铵盐、硝酸盐、硫酸盐等9种水溶性离子，钙、硅、钾、铅、铁等20余种无机元素，有机碳、无机碳、颗粒物有机物组分、挥发性有机物等光化学组分，以及大气污染边界层高度等指标要素的监测。组分网的监测范围将根据管理需求进一步扩大，从2017年开始开展珠三角、长三角、成渝地区监测，逐步建成覆盖全国的大气颗粒物组分监测网。
组分网获得的对研究大气污染发生、发展、消退过程中颗粒物化学组分特征，分析污染来源具有重要作用。
第一，通过污染组分的浓度排序确定主要污染指标。说清区域大气颗粒物质量浓度与主要污染组分的时间及空间分布情况，精准确定不同城市的核心污染指标，深入揭示污染物指标间的协同关系，结合后向轨迹等多种传输模型，科学揭示区域传输情况。
第二，通过主要污染组分来初步判断污染来源。综合利用手工及在线源解析结果，准确把握区域或某一城市的重点污染来源，为精准治霾提供及时、科学的依据。比如，若有机碳、硝酸盐占比较大，则提示城市交通排放贡献可能较大;若无机碳、硫酸盐占比较大，则提示燃煤排放的贡献可能较大;若钙、硅等地壳元素含量较高，则说明道路扬尘、工业粉尘等贡献可能较大;如钾、左旋葡聚糖含量升高，则提示秸秆等生物质燃烧的贡献可能增加。
第三，通过激光雷达为代表的，提供的空间监测数据，逐步说清空间传输特征。近两年的重污染过程期间，总站联合有关科研单位共同开展了定点监测、走航监测、飞行航测等多种形式的激光雷达监测。定点监测可以连续观测点位上空颗粒物、风力、风速、温度、湿度等垂直分布，掌握颗粒物形态、混合层、逆温层高度等信息，说清区域颗粒物传输特征。走航监测和飞行航测能够有效观测移动路径上污染物的垂直分布情况，迅速判断污染来源与变化趋势，把握较大区域内污染物的空间分布情况，为说清重污染时期区域间大气污染物的空间传输提供立体监测数据支撑。