濟(jì)南市空氣質(zhì)量與氣象因子的相關(guān)性研究

王月

【摘要】利用濟(jì)南市發(fā)布的2016年空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）與氣象因子數(shù)據(jù)，研究本市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)，并探討空氣質(zhì)量與各氣象因子之間的關(guān)系與影響。最終我們的研究表明，本市的AQI指數(shù)主要受平均氣溫、相對(duì)濕度、能見度、降水量、相對(duì)氣壓、陰晴天的影響，為科學(xué)的控制和治理環(huán)境污染提供必要的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI） 相關(guān)性分析 回歸檢驗(yàn)

一、引言

近年來霧霾天氣的增加引起了人們對(duì)空氣環(huán)境的高度重視。經(jīng)過研究，空氣質(zhì)量與氣象條件密切相關(guān)。本文通過本市2016年全年每日空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）與氣象情況，研究本市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)，并探討空氣質(zhì)量與各氣象因子之間的關(guān)系，從而為控制與治理環(huán)境、控制大氣污染提供依據(jù)。

二、數(shù)據(jù)說明與變量假定

（一）數(shù)據(jù)說明

第一，空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）數(shù)據(jù)來源：PM2.5歷史數(shù)據(jù)網(wǎng)站；

第二，氣象因子數(shù)據(jù)來源：http：//classic.wunderground.com/history//。

（二）變量假定

第一，空氣質(zhì)量指數(shù)?？諝赓|(zhì)量指數(shù)（AQI）是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù)。參與空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要污染物為細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六項(xiàng)。

第二，氣象因子。氣象因子選取氣溫、氣壓、風(fēng)速、降水量五方面。

三、相關(guān)性分析

下面主要分別進(jìn)行AQI與平均氣溫、降水量的相關(guān)性分析

（一）AQI與平均氣溫的相關(guān)關(guān)系

由全年AQI與平均氣溫整體趨勢(shì)折線圖，濟(jì)南市1—3月氣溫逐漸升高且幅度不大，但AQI的變化趨勢(shì)更為明顯；直至8、9月份氣溫達(dá)到最高，AQI也隨之降至全年最低水平；而11、12月份與1、2月氣溫相差不大但AQI明顯比1、2月份穩(wěn)定。且由以上相關(guān)性與相關(guān)系數(shù)表知：pearson相關(guān)系數(shù)為-0.353，spearman相關(guān)系數(shù)為-0.335，表示AQI與平均氣溫呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且在置信度（雙側(cè)）為0.01時(shí)，相關(guān)性是顯著的。

（二）AQI與降水量的相關(guān)關(guān)系

由全年AQI與降水量整體趨勢(shì)折線圖，降水量總體水平較低，但在降水量明顯上升的月份內(nèi)AQI指數(shù)有明顯的下降，這說明大氣降水對(duì)AQI指數(shù)具有一定的清洗作用。且由以上相關(guān)性與相關(guān)系數(shù)表知：pearson相關(guān)系數(shù)為-0.232，spearman相關(guān)系數(shù)為-0.404，表示AQI與降水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且在置信度（雙側(cè)）為0.01時(shí)，相關(guān)性是顯著的。

四、回歸檢驗(yàn)

通過上述研究發(fā)現(xiàn)：AQI指數(shù)與平均溫度、能見度、相關(guān)濕度、氣壓、風(fēng)速降水量之間存在相關(guān)性。得到其相關(guān)指數(shù)：-0.363、 -0.410、-0.197、0.268、-0.139、-0.232，即隨著溫度的降低，濕度的降低，以及風(fēng)速的減弱，氣壓的上升AQI指數(shù)一般較高。且得到回歸方程為：

AQI=1819.889-2.599x1-1.349x2-1.491x3-6.3x4-0.506x5 -1.789x6

當(dāng)然這是全年的分析表現(xiàn)出來的。在我們單獨(dú)進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)以月為單位時(shí)，并不全是相關(guān)的，更好的說明了大數(shù)據(jù)分析具有較好的分析能力。以上原因我們分析為：溫度和濕度一般促進(jìn)降雨，降雨后空氣質(zhì)量明顯上升，比較符合實(shí)際；氣壓上升促進(jìn)空氣流動(dòng)，引起風(fēng)速加大，加大了大氣環(huán)流，使得大氣污染得到減緩，AQI指數(shù)得到下降。

五、結(jié)論

相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)AQI指數(shù)與溫度、風(fēng)力、濕度、降水量、氣壓等氣象因子有明顯的相關(guān)關(guān)系，本市的AQI指數(shù)主要受平均氣溫、相對(duì)濕度、降水量、相對(duì)氣壓、陰晴天的影響為科學(xué)的控制和治理環(huán)境污染提供必要的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐蕾，姜馳.徐州市氣象因子與空氣質(zhì)量和PM10濃度的相關(guān)性分析.北方環(huán)境[J].2011（6）.1007-0370.

[2]鄧霞君，蔡振群等.浙江省空氣質(zhì)量及主要?dú)庀笠蜃拥挠绊懛治?環(huán)境科學(xué)與技術(shù)[J].2014（S2）1003-6504.

[3]湯海波，肖培平等.菏澤市氣象因子與空氣質(zhì)量相關(guān)性研究與應(yīng)用.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)[J].2006（5）.1002-6002.