基于移动监测和土地利用回归模型的上海市近地面黑碳浓度空间模拟

作     者：彭霞 佘倩楠 龙凌波 刘敏 徐茜 魏宁 周陶冶 PENG Xia;SHE Qian-nan;LONG Ling-bo;LIU Min;XU Qian;WEI Ning;ZHOU Tao-ye

作者机构：华东师范大学地理科学学院上海200241 华东师范大学上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241 华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 上海市浦东新区环境监测站上海200135 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2017年第38卷第11期

页      面：4454-4462页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：上海市自然科学基金项目(17ZR1408700) 上海市2017年度"科技创新行动计划"长三角科技联合攻关领域项目(17295810603) 国家自然科学基金项目(41471076) 

主　　题：黑碳浓度 土地利用回归模型 空间分异 移动样带监测 上海市 

摘      要：黑碳(BC)是大气污染物的重要组成部分,对空气质量与人类生活健康产生重要的影响.本研究采用移动样带手段开展上海市近地面BC浓度监测,分析其基本统计特征和空间分异性.在此基础上,利用土地利用回归模型(LUR),探讨人口密度、经济产值和交通道路网密度等因素对上海市近地面BC浓度空间分异的影响.结果表明上海市近地面BC平均浓度为(9.86±8.68)μg·m^(-3),空间差异明显,郊区[(10.47±2.04)μg·m^(-3)]比市中心地区[(7.93±2.79)μg·m^(-3)]高32.03%(2.54μg·m^(-3)).气象要素(风速和相对湿度)和交通道路变量(路网长度、省道距离、高速距离等)显著影响上海市近地面BC浓度(r为0.5~0.7,P0.01).基于气象和交通道路变量的LUR模型能较好模拟上海近地面BC浓度(调整后R2为0.62~0.75,交叉验证R2为0.54~0.69,RMSE为0.15~0.20μg·m^(-3)),其中100 m和5 km缓冲距离的LUR模型相对较优,在一定程度上表明上海市近地面BC浓度主要受气象要素和交通源的影响.本研究有利于加深对上海市BC浓度空间分布格局及其影响因素的客观认识,可为模拟和预测BC对人类活动和自然环境的响应机制提供科学依据和理论支撑.