“2+26”城市PM2.5与气象因子的尺度依存关系及影响因素分析

作     者：吴舒祺 金囝囡 郑冬阳 顾杨旸 赵文吉 WU Shu-qi;JIN Jian-nan;ZHENG Dong-yang;GU Yang-yang;ZHAO Wen-ji

作者机构：首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2023年第44卷第12期

页      面：6441-6451页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 07[理学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42071422) 

主　　题：“2+26”城市 气象因子 多尺度相关 大气遥相关因子 小波分析 

摘      要：基于“2+26城市的PM_(2.5)浓度和气象数据,通过连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)分析PM_(2.5)时间序列的变化,利用小波相干(WTC)和多小波相干(MWC)量化PM_(2.5)与单个、多个气象因子在时频域中的响应关系,并结合偏小波相干(PWC)定量评估大气遥相关因子对响应关系的影响.结果表明:(1)“2+26城市的PM_(2.5)浓度具有中间高、外围低的空间分布特征.PM_(2.5)突变事件主要发生于气象条件稳定的冬季,并且集中在2018年以前.256~512 d的年尺度周期特征较稳定,同时也是PM_(2.5)时间序列的主导周期.(2)PM_(2.5)与气象因子的相干性取决于时频尺度和变量组合.在所有时频尺度上,PM_(2.5)与相对湿度、温度的相干性较强;在小、中时频尺度上,PM_(2.5)与风速相干性较强;在大时频尺度上,PM_(2.5)与温度的相干性较强.降水、温度和相对湿度的组合可作为解释PM_(2.5)在所有时频尺度上变化的最佳变量组合.(3)时频尺度不同,大气遥相关因子对响应关系的增强/削弱作用不尽相同.在所有时频尺度上,厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)对PM_(2.5)与降水、温度之间响应关系的影响较大,太平洋年代际涛动(PDO)对PM_(2.5)与相对湿度、风速之间响应关系的影响较大.结果可为区域大气污染治理提供参考.