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济南市空气质量与气象因子的相关性研究

2017-10-12王月

时代金融 2017年26期

王月

【摘要】利用济南市发布的2016年空气质量指数(AQI)与气象因子数据,研究本市空气质量变化趋势,并探讨空气质量与各气象因子之间的关系与影响。最终我们的研究表明,本市的AQI指数主要受平均气温、相对湿度、能见度、降水量、相对气压、阴晴天的影响,为科学的控制和治理环境污染提供必要的理论依据。

【关键词】空气质量指数(AQI) 相关性分析 回归检验

一、引言

近年来雾霾天气的增加引起了人们对空气环境的高度重视。经过研究,空气质量与气象条件密切相关。本文通过本市2016年全年每日空气质量指数(AQI)与气象情况,研究本市空气质量变化趋势,并探讨空气质量与各气象因子之间的关系,从而为控制与治理环境、控制大气污染提供依据。

二、数据说明与变量假定

(一)数据说明

第一,空气质量指数(AQI)数据来源:PM2.5历史数据网站;

第二,气象因子数据来源:http://classic.wunderground.com/history//。

(二)变量假定

第一,空气质量指数。空气质量指数(AQI)是定量描述空氣质量状况的无量纲指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。

第二,气象因子。气象因子选取气温、气压、风速、降水量五方面。

三、相关性分析

下面主要分别进行AQI与平均气温、降水量的相关性分析

(一)AQI与平均气温的相关关系

由全年AQI与平均气温整体趋势折线图,济南市1—3月气温逐渐升高且幅度不大,但AQI的变化趋势更为明显;直至8、9月份气温达到最高,AQI也随之降至全年最低水平;而11、12月份与1、2月气温相差不大但AQI明显比1、2月份稳定。且由以上相关性与相关系数表知:pearson相关系数为-0.353,spearman相关系数为-0.335,表示AQI与平均气温呈负相关关系,且在置信度(双侧)为0.01时,相关性是显著的。

(二)AQI与降水量的相关关系

由全年AQI与降水量整体趋势折线图,降水量总体水平较低,但在降水量明显上升的月份内AQI指数有明显的下降,这说明大气降水对AQI指数具有一定的清洗作用。且由以上相关性与相关系数表知:pearson相关系数为-0.232,spearman相关系数为-0.404,表示AQI与降水量呈负相关关系,且在置信度(双侧)为0.01时,相关性是显著的。

四、回归检验

通过上述研究发现:AQI指数与平均温度、能见度、相关湿度、气压、风速降水量之间存在相关性。得到其相关指数:-0.363、 -0.410、-0.197、0.268、-0.139、-0.232,即随着温度的降低,湿度的降低,以及风速的减弱,气压的上升AQI指数一般较高。且得到回归方程为:

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

当然这是全年的分析表现出来的。在我们单独进行分析时发现以月为单位时,并不全是相关的,更好的说明了大数据分析具有较好的分析能力。以上原因我们分析为:温度和湿度一般促进降雨,降雨后空气质量明显上升,比较符合实际;气压上升促进空气流动,引起风速加大,加大了大气环流,使得大气污染得到减缓,AQI指数得到下降。

五、结论

相关性分析发现AQI指数与温度、风力、湿度、降水量、气压等气象因子有明显的相关关系,本市的AQI指数主要受平均气温、相对湿度、降水量、相对气压、阴晴天的影响为科学的控制和治理环境污染提供必要的理论依据。

参考文献

[1]徐蕾,姜驰.徐州市气象因子与空气质量和PM10浓度的相关性分析.北方环境[J].2011(6).1007-0370.

[2]邓霞君,蔡振群等.浙江省空气质量及主要气象因子的影响分析.环境科学与技术[J].2014(S2)1003-6504.

[3]汤海波,肖培平等.菏泽市气象因子与空气质量相关性研究与应用.中国环境监测[J].2006(5).1002-6002.