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天津市气象局建立了“海洋-近岸-内陆”边界层和大气环境立体观测网，利用250余个地面自动气象站、6部风廓线雷达、2部微波辐射计、2部气溶胶雷达以及高达255米的城市边界层观测塔，开展污染天气边界层和大气环境立体观测；组建了环境气象创新团队，建成环境气象一体化平台，建立0～30天高分辨率环境气象数值模式预报和评估系统，发展智能化、精细化、网格化的无缝隙环境气象预报业务，开发从小时到月尺度的环境气象服务产品，实现霾、空气污染气象条件、臭氧污染气象条件的预报预警能力大幅提升。
市气象局与市生态环境局联合开展空气质量预报和重污染天气预警工作，建立重污染天气联合会商机制，联合开展0～168小时空气质量指数预报、月污染过程趋势预测，提升大气污染防治应急保障能力。另一方面，天津市气象局与南开大学加强科研攻关，共同组建大气环境与健康研究联合实验室，合作开展大气污染防治气象保障关键问题及核心技术研究、承担“大气重污染成因与治理攻关项目”，为大气污染防治攻坚战提供气象技术支撑。
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