玉溪空气负氧离子预测模型的建立

利用玉溪市九县区14台空气负氧离子自动测报系统实时观测数据和同步气象要素观测资料,使用相关分析、回归分析等方法,分析了影响空气中负氧离子浓度的主要气象因子,以及影响因子与空气负氧离子浓度的关系,并建立预测模型。结果表明,玉溪市空气负氧离子浓度年变化、季节变化与各气象因子之间无显著的相关关系。影响玉溪空气负氧离子浓度日变化的主要气象因子为空气相对湿度和空气温度。当空气温度20.4℃时,空气负氧离子浓度日变化与空气温度呈负相关关系。当空气湿度45.6%时,空气负氧离子浓度与空气湿度呈正相关关系。通过建立负氧离子浓度预测模型,实现了负氧离子预报的定量化。经检验,预报方程效果显著,在预报业务中具有参考价值。     

金华市不同区域负氧离子浓度特征与气象环境因素相关分析

利用2019—2021年金华市空气负氧离子浓度和气象环境资料，研究不同区域（平原城区、平原公园、水边景区、山林景区）负氧离子浓度时空分布特征，分析人类活动最多的城区负氧离子浓度与气象环境因素不同时间尺度的相关性，以及不同天空状况的差异。结果表明：负氧离子浓度呈现平原低、山区高的分布特征，植被茂密、动态水流可增加负氧离子浓度和提高浓度等级。山林景区日出和日落前后负氧离子浓度较高，水边景区凌晨和午后出现高值，平原地区则在下午达到高峰。不同区域四季日变化趋势整体较一致，但不同季节负氧离子浓度峰值大小、日较差和出现峰值时刻存在差异。四季不同区域负氧离子浓度有所差异，主要表现为6—9月高，其中尤以8月山林景区为最。负氧离子浓度与气象环境因素的相关性在不同时间尺度上差异较大：时尺度上与气温、风速、雨量和O3呈显著正相关，而与PM2.5呈显著负相关。四季看，负氧离子浓度春季与风速相关性最高，夏季为气温，秋季为O3，冬季为PM2.5。日尺度上则与相对湿度、风速、雨量呈显著正相关，与PM2.5和O3呈显著负相关，且雨天负氧离子浓度明显高于其他天空状况，差异在冬季达最大。     

峨眉山景区负氧离子浓度变化特征及预测模型研究

基于2015年9月至2016年8月峨眉山景区的负氧离子浓度和空气质量指数(Air Quality Index,AQI)的监测资料及气温、相对湿度及降水量的观测资料,分析了峨眉山景区负氧离子浓度的季节变化特征及其与相关气象要素的关系,并建立了适用于峨眉山景区的负氧离子浓度预测模型。结果表明:2015年9月至2016年8月峨眉山景区负氧离子浓度达到森林空气负离子二级标准,且具有明显的季节变化特征,秋季负氧离子浓度最高,春和夏季次之,冬季负氧离子浓度最低。AQI、气温和降水量是影响峨眉山景区负氧离子浓度的关键气象因素,秋季温度适宜、降雨充沛、空气湿润及植物生物量大等为负氧离子浓度较高的原因,冬季混交林落叶树木的落叶和植物生物量降低、降雨较少及空气干燥等为负氧离子浓度较低的原因。运用S模型建立的峨眉山景区负氧离子浓度的预测模型为:y=exp(1.4552/x+7.5988),模型预测效果较好;插值逼近的负氧离子浓度三维预测模型的决定系数为1,模型拟合效果较好,可以清晰地反映峨眉山景区负氧离子浓度与解释参数之间的规律。建立的峨眉山景区负氧离子浓度S预测模型可以预报负氧离子浓度,负氧离子浓度三维预测模型可以用于负氧离子浓度分析预报系统的设置,更适用于峨眉山景区负氧离子浓度的预测。     

福建省空气负氧离子分布特征及气象预测模型北大核心CSCD

负氧离子是评价空气新鲜和清洁程度的重要指标。利用2018—2021年福建省负氧离子观测站数据分析负氧离子浓度的时空变化特征,并采用多元线性回归方法、多元逻辑回归方法和LightGBM机器学习方法建立负氧离子浓度预测模型。结果表明:福建省负氧离子资源十分丰富,中海拔区(350~550 m)年平均负氧离子浓度最高,低海拔区次之,高海拔区最小。负氧离子浓度日变化特征呈一峰一谷型,04:00—06:00(北京时,下同)达到峰值,12:00—13:00达到谷值;中海拔区负氧离子浓度季节变化较大,季节平均浓度从大到小依次为春季、夏季、冬季、秋季,而高、低海拔区季节变化相对较小。福建省不同海拔地区负氧离子浓度与湿度、降水和能见度均呈显著正相关,负氧离子浓度与气温、风速和气压显著相关,但不同海拔地区的相关性有所不同。机器学习方法对不同海拔地区负氧离子浓度数值的拟合效果比多元线性回归方法有明显提升,对负氧离子浓度等级拟合的准确率比多元逻辑回归方法提高7%~12%,且在绝大部分等级上的准确率均高于多元逻辑回归方法。     

汉中负氧离子浓度分布特征及预测

利用汉中市宁强千山和略阳象山2018—2021年的负氧离子观测资料和同期的地面气象观测资料,分析了两地的负氧离子浓度分布特征,采用机器学习方法建立了负氧离子浓度预测模型。结果表明：汉中宁强千山和略阳象山的负氧离子浓度逐年增高,两地负氧离子浓度的季节和月份变化趋势基本一致。夏季的负氧离子浓度最高,冬季最低;8月最高,1月最低;日变化呈单峰趋势。温度和相对湿度与负氧离子浓度变化有密切关系。利用2022年1—6月资料对预测模型进行验证,宁强千山、略阳象山空气清新度等级预测准确率达到762%、732%,预报效果较好,可应用于两地的空气清新度预报业务。     

承德北部空气负氧离子浓度特征及预报模型

为提升生态康养气象服务能力,探讨空气负氧离子浓度与气象环境关系,利用承德北部丰宁县2020年—2022年5月两个空气负氧离子站监测资料,以及同期的气象环境数据,统计分析了负氧离子浓度时间变化特征、与气象环境要素的变化关系及关键影响因素,建立了负氧离子浓度的气象预测模型。结果表明:丰宁城市公园、林区负氧离子浓度年均值分别为1358.7个/cm3、1955.8个/cm3,最大值分别为3867个/cm3、5845个/cm3,具有治疗和康复功效的自然环境条件;林区的负氧离子浓度明显高于城市公园,城市公园和林区负氧离子浓度月变化均呈“单峰”型分布,峰值分别出现在7月、8月,最小值均出现在1月;林区、城市公园负氧离子浓度日变化夜间大于白天,年内及春夏秋冬四季内的日变化呈“双峰”型分布,峰值分别出现在日出以前及日落以后,最小值出现在午后;城市公园、林区负氧离子浓度与气温、降水量、相对湿度、风速、日照及PM2.5、O3浓度的变化有关,影响负氧离子浓度的最关键的气象、环境要素为相对湿度、PM2.5,城市公园受气象、环境影响更大;利用多元回归方法,分别建立了城市公园和林区的负氧离子浓度气象预报模型,经检验,两个模型的预报准确率分别为77.6%、74.9%,拟合效果良好,可为森林康养及健康生活提供气象服务。     

揭西县负氧离子浓度特征及与气象条件的关系

利用2019年1—12月揭西县大北山森林公园和黄满寨瀑布旅游区2个监测站负氧离子的逐小时观测数据,对揭西县负氧离子浓度分布特征进行分析。结果表明:揭西县的空气负氧离子浓度非常高,大北山森林公园和黄满寨瀑布的全年空气清新日分别达到100%和96%。黄满寨瀑布旅游区负氧离子浓度冬季最高,春、夏季次之;大北山的负氧离子浓度冬季最高,其他季节变化不明显。负氧离子浓度四季都有较明显的日变化特征,峰值基本出现在白天段,符合人们的出游作息习惯。大北山的负氧离子浓度随着气温的升高呈波动下降趋势,随着湿度的增加而减小;黄满寨瀑布的负氧离子浓度随气温呈波动上升趋势,随着湿度的增加呈先增加后减小的趋势。     

四明山空气清新度分布变化特征及预测模型

为分析宁波四明山空气清新度分布变化特征,为旅游休闲提供服务,利用负(氧)离子、气象、环境等资料,采用逐步回归等方法,分析该区域空气清新度等级分布变化特征、雷电和霾天气的影响,并得到负(氧)离子浓度预测模型。10个监测站的Ⅱ级(空气较清新)及以上空气清新度等级比例在58%～98%之间,雷电活动可以显著增加空气负(氧)离子浓度,有霾日空气清新度降低。利用预测模型可开展空气清新度等级预报,效果较好。     

赤水市大气负氧离子的时空特征及与气象因子的关系

利用2016年5月—2017年4月赤水市境内复兴驿站、古迹驿站及相邻县市内共6个大气负氧离子自动观测点和气象站的观测资料,分析了赤水市大气负氧离子浓度的时空变化特征及其与气象因子的关系。参照世界卫生组织制定的空气负氧离子等级标准,区划赤水市空气负氧离子的等级。结果表明:(1)赤水市日均大气负氧离子浓度5 056个/m3,高于临近县市的负氧离子浓度,白天略高于夜间,远超过负氧离子含量的一级标准;(2)年均大气负氧离子浓度为5 125个/m3,各季节浓度相差不大;(3)赤水市大气负氧离子浓度空间分布规律为复兴站古迹站,景区大于街道;与邻近县市比较,植被覆盖率大的区域大气负氧离子浓度高于植被覆盖率小的区域;(4)不同天气条件下大气负氧离子与气象因子的相关性不同。在雨日,大气负氧离子与气温、气压、水汽压相关;无雨日,大气负氧离子与日照相关;同时,白天雨相对于大气负氧离子浓度的增加较夜雨更为明显。     

揭西县空气负氧离子浓度的时空特征分析

利用揭西县8个大气负氧离子自动监测站数据,对揭西县大气负氧离子浓度空间分布与时间变化特征进行分析。结果表明:揭西县大气负氧离子资源十分丰富,负氧离子浓度呈现从西往东、从北往南逐渐增加的趋势,东部生态区负氧离子浓度普遍较高,年平均浓度基本超过1 000 cm~(-3),全县年平均为1 609 cm~(-3),揭西县坪上镇石内村最高,高达2 609.1 cm~(-3)。在居住区,一天之中负氧离子浓度在清晨前后最高,并有夜间高、白天低的变化规律;在生态区,负氧离子浓度有白天高、夜间低的变化规律,且最高浓度出现在上午。揭西县京溪园镇粗坑村夏季正午负氧离子浓度最高,有明显的年变化波动,1月负氧离子浓度最高,达2 728 cm~(-3)。大北山森林公园冬季午后负氧离子最盛,年变化波动较小,12月负氧离子浓度最高,8、9月负氧离子浓度处于较低水平。     

资溪县城空气负离子特征及与气象因子相关性分析

通过对江西省资溪县连续608 d空气负离子日观测数据进行分析,结果表明:资溪县城空气负离子浓度平均值为4103个/cm3;负离子浓度有明显的日变化规律,早晨最高,为4569个/cm3,中午最低,为3411个/cm3;负离子浓度还具有明显的季节变化规律,春季最高,5月平均为5283个/cm3,秋季最小,10月平均只有2709个/cm3。负离子浓度与气象因子关系密切,其中与日照时数呈现出极显著的线性负相关,相关性F值为14.12,与降水量有显著的线性正相关;F值为3.484,与日平均气温、相对湿度的线性相关均不显著。     

有霾和无霾时宁波市大气混合层高度的日变化特征

根据2007—2013年宁波市每日8次地面观测气象资料,运用罗氏法和统计分析法计算大气混合层高度,分析其在霾日和非霾日的不同日变化特征。结果表明宁波市霾日与非霾日混合层高度均呈白天高,夜晚低的日变化特征,夏季两者差值的日变化波动最明显,波峰时间比其他季节晚3 h。混合层高度日变化趋势与风速、气温、能见度趋于一致,霾等级越重,混合层高度越低。霾日与非霾日的气温差值除冬季呈正变温外,其他季节呈负变温,冬季14时差值最小,夜间加大,春夏季凌晨差值最小,14时最大,秋季波动不明显;风速差值除冬季夜间为正值外,其余季节为负值,秋冬季差值最小、夏季最大。大气处于不稳定状态时,混合层高度随着稳定度增加而逐渐处于稳定状态时,随着稳定度增加而降低,中性大气是宁波易致霾的大气层结。霾日与非霾日大气稳定度表现不一致,中午霾日中性大气占多数,非霾日则是不稳定大气;夜间霾日稳定—弱稳定大气和中性大气所占比例相当,非霾日稳定—弱稳定大气占多数。另外,PM_(2.5)浓度在霾日和非霾日均为白天低、夜间高的日变化特征,但霾日波动大,波峰时间晚于非霾日2 h,峰值浓度也高于非霾日2.7倍;早晨或下午到上半夜是霾日的PM_(2.5)浓度两个上升时段,上午为下降时段;非霾日的两个浓度缓升(降)时段分别出现凌晨和下午(上午和前半夜)。研究成果有助于预报员了解大气混合层高度及其对霾的可能影响,从而提高霾预报预警能力。     

雅安市近地面空气负(氧)离子状况初探

本文基于2010～2011年雅安市气象局进行的“雅安市空气负(氧)离子观测研究”资料,对雅安市近地面空气负(氧)离子状况进行了初步分析.主要结论为:(1)雅安市具有优异的空气负(氧)离子生态资源,城区空气负(氧)离子浓度等级大多数情况都在6级(负离子浓度≥2100个/cm3)以上,近郊的负(氧)离子浓度大多数情况都超过6级,较高时可接近60000个/cm3,风景区的负(氧)离子浓度大多数情况都远远超过6级,较高时≥60000个/cm3,是名符其实的“天府之肺”、“中国的绿色宝石”和“中国生态气候城市”.(2)雅安市境内,空气负(氧)离子浓度的日变化规律通常为7时左右最大,15时左右最低;空气负(氧)离子浓度和天气、相对湿度有较密切的关系,通常的规律为:降雨后的清晨、雷雨后,空气负(氧)离子浓度明显增加;空气负(氧)离子浓度和相对湿度成正相关.(3)和国内已有研究资料的地区比较,雅安市空气负(氧)离子浓度水平在国内为最高地区之一.     

湖北春季大气负氧离子浓度分布特征及与环境因子的关系

空气负氧离子浓度是衡量空气质量好坏的重要指标。选择湖北17个环境一致的国家气象观测站作为观测地点,采用符合国家及行业标准的设备,遵循负氧离子定义,开展了2014年湖北春季负氧离子浓度分布特征及与环境因子的关系分析。研究表明：湖北大气负氧离子浓度西部高于中东部,神农架林区的平均值最高,以武汉为中心的中、东部地区浓度普遍较低。负氧离子浓度的日变化为凌晨及清晨高,白天较低,傍晚后呈逐渐上升的趋势。负氧离子浓度与海拔、植被覆盖情况表现为正相关,与空气中的小颗粒物呈负相关,与气温、气压、相对湿度、风速及日照等气象要素相关性较为复杂,降水和雷电天气有利于负氧离子浓度的增加。     

南京北郊2011年春季气溶胶粒子的散射特征

利用南京北郊2011年春季积分浊度仪的观测资料,结合PM_2.5质量浓度、能见度和常规气象资料,分析了南京北郊春季气溶胶散射系数的变化特征、散射系数与PM_2.5质量浓度和能见度的关系。结果表明,观测期间气溶胶散射系数平均值为311.5±173.3 Mm^-1,小时平均值出现频率最高的区间为100~200 Mm^-1;散射系数的日变化特征明显,总体为早晚大,中午及午后小。散射系数与PM_2.5质量浓度的变化趋势基本一致,但与能见度呈负相关关系。霾天气期间散射系数日平均值为700.5±341.4 Mm^-1,最高值达到近1 900 Mm^-1;结合地面观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和后向轨迹模式分析显示,霾期间气块主要来自南京南部和东南方向。     

丽水空气污染物时序特征及与气象条件的关系研究

利用丽水2012年9月—2014年3月主要空气污染物浓度和气象数据,分析丽水空气污染物构成及其与气象因子的相关性。分析结果表明:丽水空气质量优良率约80%,高频首要污染物依次为PM2.5、O38、PM10、NO2;各污染物浓度分布的时间、季节特征明显:早晚高峰时段污染物浓度普遍偏高,冬季—初春是一年中污染较重季节,尤其春节期间PM和SO2浓度急剧上升。各主要污染物质浓度随气象因子的变化各有特点:CO在气温较高、晴朗微风、高层层结稳定的天气条件下浓度较高;NO2在气温适中、湿度较大且无明显降水时浓度较高;SO2则在气温适中、湿度较小、晴朗微风的天气条件下浓度较高;O3则在高温干燥天气时浓度较高;PM在干燥、气温较低、连续晴朗、微风、高层层结稳定时浓度较高。     

婺源县空气负离子分布规律初步分析

在婺源大鄣山卧龙谷景区、鸳鸯湖景区、月亮湾景区、城区和部分村庄选取7个能够代表当地生态环境特征的监测点,进行为期2 d的负离子浓度、温度、风向、风速、空气相对湿度和气压流动监测,并与南昌城区负离子浓度观测资料进行对比,初步分析了负离子分布规律,以及负离子与首要污染物(PM10)的关系.分析结果认为,负离子浓度与植被覆盖率、海拔高度呈正相关,与首要污染物浓度呈负相关;风景区的负离子浓度高于城区:植被状况与瀑布对负离子的空间分布影响最大.     

杭州市空气负离子变化特征分析

利用2008—2010年杭州西溪湿地和馒头山空气负离子观测资料,分析了杭州市空气负离子的季、月和日变化特征,以及空气负离子与气象环境因子的相关关系。结果表明,湿地负离子浓度要好于市区;杭州市空气负离子浓度冬季最大,夏季最小;一日中早晨空气负离子浓度最高,15时左右最低;夜间高于白天。空气负离子浓度与温度、日照时数和空气污染物呈负相关,与相对湿度、风速、云量和降雨量呈正相关。