环境空气中臭氧浓度变化影响因素的相关性分析

由于受持续高温天气影响,全国大部分区域出现了不同程度的臭氧污染,为了解环境空气中臭氧浓度的影响因素及其相互之间的相关性,本文以近期兰州新区环境空气自动监测数据为基础,采用相关性分析法对环境空气中臭氧浓度与其它气态污染物和气象参数之间的相关性进行了分析,结果表明,气象参数中,环境温度与臭氧浓度呈现高度正相关,环境湿度、大气压与臭氧浓度呈现显著负相关.其它气态污染物中,氮氧化物浓度与臭氧浓度呈现显著负相关,二氧化硫、一氧化碳浓度与臭氧浓度基本无相关.     

莆田市臭氧污染特征和典型污染过程

利用2015-2018年莆田市环境空气自动监测数据和气象资料,对莆田市近地面臭氧的污染特征和典型污染过程进行分析。结果表明,臭氧为首要污染物天数、臭氧超标天数、臭氧年均值等逐年增加。臭氧月均浓度呈现明显的"M"型,春末和夏秋季高、冬季低,臭氧超标主要出现在4-10月。臭氧日变化呈现明显的"单峰型",7时左右达到谷值,14时左右达到峰值,昼间臭氧污染持续时间有所增加,也存在臭氧浓度夜间持续升高的情况。莆田市臭氧污染的主要类型是光化学反应型、本地积累型、区域输送型和台风外围下沉气流影响型等,臭氧污染往往是多种因素共同作用的结果,污染过程并非是受单一类型影响。     

福建省臭氧浓度时空分布特征及影响因素分析研究

分析2016年福建省环境监测部门获得的臭氧(O3)观测数据,探讨福建省臭氧浓度时空变化特征及影响因素。结果表明,福建省臭氧浓度呈现夏季(6~8月)最高、秋季(9~11月)最低、春季(3~5月)大于冬季(12~2月)的显著季节变化特征,臭氧月均值变化曲线为双峰型,一般峰值出现在5月和9月,谷值分别出现在1月和6月;臭氧浓度的日变化曲线为单峰型,峰值一般出现在14:00~16:00。由于自然原因和人为原因,福建省沿海地区臭氧浓度要普遍高于内陆地区,臭氧浓度受臭氧前体物及气象因素(风速、气温和相对湿度等)的共同影响。     

天津市臭氧污染现状与变化特征的研究

随着经济的增长和机动车保有量的增加,天津市臭氧污染越来越严重。与平流层臭氧保护人类与环境的作用不同,对流层大气中臭氧浓度如果过高会造成一系列不利于人体健康的影响。针对臭氧污染情况,选取天津市2013年与2014年4个监测点位的臭氧、氮氧化物和PM2.5的常规小时监测数据,开展臭氧浓度对比以及臭氧时空变化分析和臭氧相关性分析。结果表明:臭氧浓度有增加的趋势;臭氧浓度呈现明显的季节和日变化规律;市中心的臭氧浓度比郊区低;臭氧浓度与氮氧化物、PM2.5呈现典型的负相关关系;臭氧浓度与温度成正相关,与湿度成负相关。     

武汉市臭氧时空分布及环境变量影响分析

武汉是武汉城市群的核心城市,随着经济和城市化快速推进,臭氧污染日趋加重.为探究武汉市臭氧浓度时空分布及影响因素,以该市21个环境监测站点2016年至2018年臭氧观测数据及环境协变量数据为基础,使用时空地理加权回归模型和反距离权重插值法,对该区域臭氧浓度时空变化及其环境影响因素进行了分析.结果表明,武汉市夏半年臭氧平均浓度高于冬半年,而且6月和9月出现两个峰值,年变化呈"M"型;武汉市主城区臭氧浓度普遍低于远城区,并且逐渐形成远城区浓度高主城区浓度低的环状包围结构;气温、边界层高度、总云量、地表压强与臭氧分布有较强影响,因为环境变量的周期性变化导致臭氧浓度亦表现出年际周期性.夏季是武汉臭氧污染高发期,更应加强监管注意防护,尤其是远城区浓度高且污染高发区.     

河南5A级景区网络关注度时空演变特征与影响因素

基于百度指数平台，分析了河南5A级景区网络关注度在2015-2021年的时空演变特征与影响因素.研究结果表明：(1)河南5A级景区网络关注度年际变化不大，集中分布在春夏季和早秋，月份呈现4月，8月，10月“三峰”状变化；(2)从节假日变化来看，网络关注度在“五一”“十一”假期呈现倒“U”形的曲线图，假期前夕持续上升，假期初期达到峰值，随后开始平缓下降至平稳状态；(3)网络关注度空间分布比较集中，主要分布在东南沿海地区以及河南省及周边省市，近年来空间分布趋于分散，同时发现全国各省市居民更偏向于河南5A级景区的人文类景观；(4)节假日、人口基数、互联网普及率、经济联系强度等是影响河南5A级景区网络关注度的重要因素.     

重庆中心城区臭氧浓度网格预报方法及其应用研究

为探索不同机器学习方法在臭氧浓度预测中的应用效果，基于重庆市中心城区及其周边区域2017-2019年臭氧数据及气象数据，利用KNN数据挖掘算法与BP神经网络算法，建立了2种以重庆中心城区北碚区为中心的臭氧浓度预报模型，并运用反距离加权插值法将臭氧浓度预报值网格化.研究显示：(1)2017-2019年间，臭氧浓度除铜梁区和沙坪坝区呈逐年上升趋势外，其他区域呈“单峰形”的变化，最大值出现在2018年；夏季臭氧浓度最高，冬季最低；臭氧浓度与气象要素关系最密切的是最高气温、平均气温及相对湿度.(2)2种预测模型在7个区的训练中平均预报准确度超过了74%,其中KNN模型的准确率高于BP神经网络模型，2种模型与实测值的相关性超过了0.7,拟合度较高；在验证模型准确率中，BP神经网络模型在检验过程中的整体效果高于训练效果；总的来说，基于BP神经网络模型的预测结果总体优于KNN模型的.(3)将模型应用于臭氧浓度网格预报中，从数值来看，高值与实测值基本一致，低值低于实测值；从地理位置来看，低值与实测值位置基本一致，分布在重庆中心城区中部偏西地区，高值预测区域差距较大，实测高值区分布在中心城区的南部和东部...     

保定市夏季臭氧污染来源及大气传输影响研究

运用Models-3/CMAQ模式和源排放情景分析扰动法, 对河北省保定市2014年7月的臭氧污染来源进行模拟与量化, 分析大气传输对保定市臭氧污染特征和来源组成的影响。保定市臭氧浓度分布呈现西部山区低、中部和东部平原区高的特点。研究期间, 保定市臭氧污染主要受偏南气团、东南气团和偏东气团的传输影响, 污染日中 3 类传输条件出现的比例分别为28%, 39%和17%。在保定市最大8小时臭氧浓度中, 跨区域背景的臭氧占比近半。在京津冀及周边地区对保定臭氧的贡献中, 河北省贡献最大(约占区域总贡献量的2/5), 河南省、山东省和江苏省源排放也有重要影响(均占区域贡献的1/10左右)。在上午, 河北中部排放贡献的快速增大以及来自河南和山东的臭氧通过垂直混合向地面输送, 导致保定臭氧浓度快速升高; 除河北中部地区外, 其余地区的贡献变化总体平缓, 导致保定午后臭氧高值持续时间长, 呈现宽峰型的单峰日变化特征。     

亚印太交汇区低纬上空不同层次大气臭氧的时空变化分析

 利用ECMWF 195709~200208共45a的多层臭氧质量混合比月平均资料,详细分析了亚印太交汇区(AIPO)低纬地带上空平流层、对流层各层次上臭氧浓度的分布特征.结果表明:①区域上空对流层、平流层及臭氧总量大尺度特征均显著,纬度带分布特征明显;②对流层和平流层臭氧各个季节变化趋势相反,平流层臭氧和臭氧总量各个季节变化趋势一致;同一层次夏季臭氧浓度变化趋势与其他3个季节变化趋势相反;③区域上空20~3hPa是臭氧浓度的高值区,50~30hPa臭氧平均变化幅度最大;④对流层臭氧距平变化在整个高度上较为一致,正、负距平随季节绕赤道做南、北半球摆动,且存在季节性突变;⑤赤道上空有明显从平流层上层随季节逐渐往较低层传播的臭氧正负距平现象.     

东亚低纬地区大气臭氧时空分布特征

利用1979～1992年和1997～2008年2个时间段(分别称为Ⅰ期和Ⅱ期)的TOMS臭氧总量月平均网格资料,对东亚低纬地区大气臭氧的分布变化和纬度带特征进行了较为详细的对比研究.结果表明:①Ⅱ期较Ⅰ期区域大气臭氧浓度水平整体降低;区域臭氧浓度普遍低于同纬度其它区域,受地形和环流影响显著;②Ⅰ期和Ⅱ期区域平均及纬带平均臭氧浓度均表现为不同的季节和年际变化特征,南北有别,近赤道纬带和较高纬带有异;③Ⅰ期和Ⅱ期区域平均臭氧浓度时间序列除典型的年变化周期外,还有略低于QBO振荡的1.3～2.3a主周期,而区域赤道纬度带臭氧浓度QBO振荡却特别明显.值得注意的是,该1.3～2.3a主周期呈现区域南北半球部分的跷跷板式强弱振荡.     

基于耦合协调模型的长江经济带经济与土地生态质量关系研究

融合熵权法和层次分析法的优势，在构建长江经济带“经济-土地生态质量”指标体系的基础上，研究2012年、2015年、2018年3个时点上长江经济带115个地级单位的经济和土地生态的时空动态特征，并运用耦合协调模型分析两者的耦合关系.结果显示：1)长江经济带经济发展指数呈现“东高西低、中心外围”的分布特征，且呈现前期新一线城市的发展速度较快，带动后期连片式发展为主的特征；2)土地生态质量的空间格局整体上呈现中、西部地区优于东部地区以及大范围面状分布的特征；3)因耦合协调格局与经济发展格局存在内部一致性，故长江经济带耦合协调状况呈现“东高西低、中心外围”的空间分布规律，长三角地区是整个经济带两系统互动效用的最优地区，而耦合协调低值区域的分布比较分散，主要集中在西部地区的云南省西南部、四川盆地、中部地区的湖南省湘西地区.     

浅谈臭氧对大气污染的防治影响

进入夏季,一种公众不太熟悉的污染物取代PM2.5,成为不少地方的首要污染物。它就是臭氧(O3)。臭氧通常存在于距离地面30km左右的高层大气中,它能有效阻挡紫外线,保护人类健康。但是在近地面,臭氧却是一种令人讨厌的污染物。它是光化学烟雾的主要成分。汽车排放的氮氧化物,在阳光辐射下就会生成臭氧。臭氧坐上污染物"头把交椅"。不少地方臭氧浓度持续超标,呈现明显季节性特征。     

上海地区臭氧垂直分布特征分析

对2007年5月至2009年12月期间上海市宝山国家气候观象台的臭氧探空观测数据分析表明, 臭氧的垂直分布主要受光化学和动力输送作用影响控制。光化学作用对臭氧分布的影响在边界层和平流层中上层非常明显。边界层内臭氧浓度呈正梯度变化, 受气温、辐射、水汽等因素的影响, 造成边界层臭氧浓度夏季最高、冬季最低的季节变化。在26 km以上的平流层中上层, 光化学作用使得夏季平流层中上层臭氧浓度最高, 冬季反之。动力输送过程对于对流层上层至平流层低层10~17 km高度影响显著, 平流层-对流层交换使得春季该层臭氧浓度最高。     

华北地区五所典型城市空气质量对比分析

基于华北地区五所典型城市2015年1月至2016年3月的空气质量常规监测数据,比较了本地区典型城市空气污染的时空分布差异.分析结果表明:华北地区五所典型城市的空气质量指数(AQI)的时空变化差异较大,春秋季节空气质量较好,冬夏季节空气质量较差.首要污染物多为可吸入颗粒物和臭氧,臭氧随着温度和光照的增加而升高,呈现夏高型特征,其他污染物呈现夏低型特征.五所典型城市中,北京和石家庄的空气质量较差,其中,石家庄的污染最为严重,呼和浩特的空气质量最好.从整体上看,2016年前三个月的各项污染物浓度均低于2015年前三个月,说明华北地区五所典型城市的空气质量正在逐渐好转.地形、社会经济发展水平、产业结构等对空气质量有较大影响.     

气象因子对近地面层臭氧浓度的影响

利用近几年来近地面层臭氧浓度和常规气象要素的观测资料。分析了温度、降水、蒸发、风向风速等气象要素对近地面层臭氧浓度的影响．结果表明，近地面层臭氧浓度随着气温的升高而升高，臭氧浓度的日变化和季节变化有同样趋势；而降水、湿度的影响刚好与气温相反；大风或有雾的天气条件也会成为近地面层臭氧浓度增高的因素。这可能与大风对引起近地面臭氧产生的前体物的搬运作用以及雾内湍流将高层臭氧向下的输送作用有关。     

融合空间和统计特征的CNN-GRU臭氧浓度预测模型研究

近年来，空气污染问题备受关注，近地面臭氧逐渐成为我国部分城市的首要污染物，因此对臭氧浓度的精准预测尤为重要.为了进一步提高臭氧浓度预测的精度，提出一种融合空间特征和统计特征的卷积神经网络和门控循环单元（Convolutional Neural Networks and Gate Recurrent Unit,CNN-GRU）臭氧浓度组合预测模型.首先，通过对时空因素以及其他大气污染物与臭氧浓度进行相关性分析，利用基于统计域的方法和克里金插值法对臭氧浓度时序数据进行预处理来提取臭氧浓度数据的时空特征，采用并联杂交CNN和GRU结构的组合预测模型得到最终的臭氧浓度预测结果 .实验结果表明，CNN-GRU组合预测模型预测未来一小时的臭氧浓度可决系数、均方根误差和均方误差的值分别为0.9598,11.9508和8.2753，未来两小时的臭氧浓度可决系数、均方根误差和均方误差的值分别为0.8985,18.5373和13.0045，优于独立的CNN、长短期记忆（LongShortTermMemory,LSTM）网络、GRU、卷积-长短期记忆网络（Convolutional LSTM Network...     

承德市臭氧污染特征及其与气象因子的相关性研究

为研究承德市臭氧污染特征及与气象因子相关性，采用2015-2019 年承德市5 个国控环境空气质量监测站点O3连续小时监测数据和气象数据进行分析研究. 结果表明：近5 年承德市环境空气O3污染天数均超过100 d，O3年均浓度值从2015 年149 μg/m3下降为2019 年的126 μg/m3. 以臭氧为首要污染物的天数占总污染天数的比重呈现增加趋势，从2015 年41.0% 发展为2019 年46.6%.O3浓度呈现春夏浓度较高，冬季浓度低的典型季节分布特征，夏季O3污染天数范围为101-127 d，并且污染天主要出现在4-9 月.O3的日变化曲线呈单峰型分布，午后15:00 左右出现峰值，NO2的变化趋势与O3相反，二者的相关系数为-0.50. 承德市区O3浓度空间分布呈现出西北高于其它地区的特征，各个监测点O3的高值浓度受到偏南风和偏东风的明显影响.O3浓度与温度呈现 正相关，相关系数为0.76，与风速和相对湿度呈现负相关，在风速小于1.8 m/s 时，O3浓度值常常高于100 μg/m3.     

海陆风环流和城市热岛环流相互作用及其对空气污染的影响

沿海城市的PM_2.5和臭氧除受排放源、天气条件影响以外，还往往同时受城市热岛环流和海陆风环流的双重影响.利用2015年杭州市气象和环境监测数据以及数值模式RBLM-Chem，分析研究了杭州市在陆风天气、海风天气和海陆风三种环流条件下污染物浓度特征及城市效应对其的影响.得到了以下主要结论：海风使杭州市污染物浓度增大，在观测数据中PM_2.5浓度和臭氧浓度分别最大增高了10.9μg·m^-3和12.0μg·m^-3，在模拟结果中相比于陆风天气型，海陆风天气型的PM_2.5浓度和臭氧浓度分别增大13.1μg·m^-3和18.9μg·m^-3；相比于海风天气型，海陆风天气型的PM_2.5浓度和臭氧浓度分别减小24.1μg·m^-3和11.6μg·m^-3.城市效应导致杭州市边界层高度增加63.8 m，地面风速减小0.99 m·s^-1，地面气温增高1.14℃，PM_2...     

泉州市区臭氧浓度变化特征分析及控制措施

本文根据2002年至2005年臭氧的监测数据,对泉州市区臭氧浓度的频率分布、日变化、月变化、年变化等特征进行分析,提出泉州市区臭氧达到GB3095-1996<环境空气质量标准>一级标准的频率为98.02%;浓度呈现出明显的日变化,白天浓度高,夜间浓度低;臭氧的产生与太阳辐射密切相关;降水对臭氧浓度有较大影响;臭氧浓度近年来呈现出明显的逐年上升趋势,其主要来源是机动车排放的尾气.本文结合泉州市的实际情况,提出具体的控制措施.     

基于OMI数据分析青藏高原周边对流层低层臭氧的分布特征

提出一种利用地形海拔落差以及臭氧总量差来估算对流层低层大气臭氧浓度的方法.根据搭载于美国宇航局Aura卫星上的臭氧监测仪(OMI)提供的臭氧总量日观测数据,利用该方法计算出青藏高原与其周边地区四川盆地及印度北部的地形海拔落差及臭氧总量差,进一步分析了该地区低层大气臭氧的分布特征.结果表明:青藏高原周边地区对流层低层大气臭氧分布呈明显的季节变化,且低层大气臭氧分布有南北差异,南部臭氧含量高于北部.