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环境科学研究 2024年第3期37卷 493-501页

作者：龚安保解欢于阳春沈楠驰杜雨飞张坤陈姝芮吴彤管旭李莉山东省生态环境规划研究院国家环境保护陆海统筹生态治理与系统调控重点实验室山东济南250101 上海大学环境与化学工程学院上海200444

山东省作为我国东部的工业大省,近年在经济快速发展的同时也面临着严重的臭氧(O_(3))污染;在不利气象条件的影响下,发生过多次影响范围大、持续时间长的O_(3)污染事件.因此,如何基于地面观测数据剥离气象条件及排放的影响,成为O_(3)污... 详细信息

山东省作为我国东部的工业大省,近年在经济快速发展的同时也面临着严重的臭氧(O_(3))污染;在不利气象条件的影响下,发生过多次影响范围大、持续时间长的O_(3)污染事件.因此,如何基于地面观测数据剥离气象条件及排放的影响,成为O_(3)污染防控政策评估和政策制定中的重要问题.为此,本研究基于2020−2022年山东省地面国控监测站点O_(3)浓度逐时观测数据及对应气象数据,运用随机森林模型对气象条件和排放的贡献进行了剥离;基于沙普利加和模型,定量分析了各气象因子对O_(3)污染的影响;此外,研究中定义了区域O_(3)污染事件,并对事件期间气象条件及排放的影响进行了深入的对比分析.结果表明:2020−2022年山东省3个亚区域O_(3)前体物排放影响呈逐年上升趋势,年变化速率分别为3.3%(鲁西)、7.8%(鲁中)和4.4%(鲁东),2020年和2021年气象条件有利于高浓度O_(3)的消减,导致O_(3)年均浓度下降2.27~8.26μg/m^(3),属于“天帮忙”;而2022年气象条件相对不利,气象条件贡献了O_(3)年均浓度的5.16~10.69μg/m^(3).排放对O_(3)浓度的相对贡献在24个O_(3)区域污染期间与非污染期间较为一致,不利的气象条件是O_(3)污染形成的主要诱因.在各气象因子中,温度和相对湿度是影响O_(3)浓度最主要的气象因素,其中温度的影响最为显著,对O_(3)小时浓度的贡献为33.36~89.61μg/m^(3).研究显示,2020−2022年山东省O_(3)前体物排放贡献的年际变化差异不显著,不利气象条件则是造成O_(3)污染的重要因素,后续应更加重视在高温低湿条件下的O_(3)污染防控工作.

关键词：随机森林沙普利加和山东省臭氧排放贡献气象条件贡献

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基于随机森林算法的山东地区臭氧污染气象和排放贡献分异和典型污染案例分析

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环境科学研究 2024年

作者：龚安保解欢于阳春沈楠驰杜雨飞张坤陈姝芮吴彤管旭李莉上海大学环境与化学工程学院山东省生态环境规划研究院国家环境保护陆海统筹生态治理与系统调控重点实验室

山东省作为我国东部的工业大省，在经济快速发展的同时，也常年遭受着严重的臭氧(O3)污染，特别是近年来在不利气象条件的影响下，发生多次持续性、大范围的O3污染事件. 因此，如何基于地面观测数据剥离气象及排放的影响，成为O3污染防... 详细信息

山东省作为我国东部的工业大省，在经济快速发展的同时，也常年遭受着严重的臭氧(O3)污染，特别是近年来在不利气象条件的影响下，发生多次持续性、大范围的O3污染事件. 因此，如何基于地面观测数据剥离气象及排放的影响，成为O3污染防控政策评估和政策制定中的重要难题. 针对此问题，本研究基于2020—2022年山东省地面监测站点O3污染逐时观测数据及对应气象数据，运用随机森林模型对气象和排放的贡献进行了剥离；基于沙普利加和模型，对各气象因子的影响水平进行了定量；此外，研究中定义了区域O3污染案例，并对案例期间气象及排放的影响进行了深入的对比分析. 结果表明：2020—2022年山东省O3排放整体呈逐年上升趋势，年变化速率分别为3.3%(济南市)、7.8%(潍坊市)和4.4%(烟台市)，2020年及2021年气象条件有利于O3浓度高值的消减，气象条件消减了2.27～8.26 μg/m3，属于“天帮忙”；而2022年气象条件相对不利，气象条件贡献了5.16～10.69 μg/m3. 而在区域O3污染案例期间，排放的相对贡献较全年平均水平差异较小，不利气象因素是O3污染形成的主要诱因. 在各气象因子中，温度和相对湿度是影响O3浓度最主要的气象因素，其中温度的影响最为显著，日间峰值贡献达到33.36～89.61 μg/m3. 研究显示，O3前体物排放贡献的年际变化差异不显著，而不利气象条件则是造成O3污染的重要因素，后续应更加重视在高温低湿条件下的O3污染防控工作.

关键词：随机森林沙普利加和山东省臭氧排放贡献气象贡献

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