黑龙江省丰林县空气负氧离子变化特征

凌晓沛 亓化龙 王程 马晶 韩靖然

（丰林县气象局，黑龙江 丰林 153036）

1 引言

负离子是相对于正离子而言的一种宇宙能量。大自然中空气正、负离子是在强烈紫外线、宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪等冲击下形成，持续产生，又持续消失，处于某一动态平衡状态。与此同时，又因地面对地球大气电离层产生的静电场，地面为负极，导致空气负离子受地面排斥，而空气正离子则被地面吸引，因此，在通常情况下，地表面正离子数量高于负离子，正、负离子浓度比常高于1。通常，海洋、瀑布、森林、矿产较为丰富的区域，负离子数量较高。本文对丰林县空气负氧离子分布特征及影响因素进行研究，以助力当地林旅融合发展。

2 资料选取

丰林县位于黑龙江省伊春市，地处东北部、小兴安岭南坡腹地，被称为“红松故乡”，是黑龙江省森林生态旅游示范区域。

丰林县属中温带季风气候，四季分明，春秋两季时间短促，冷暖多变；夏季湿热多雨；冬季严寒漫长，降雪天较多。年平均气温0.6 ℃，年极端最低气温－44.9 ℃，年极端最高气温37.5 ℃，年降水量610.5 mm［1-2］。

2020 年8 月，丰林县气象局在本站观测场安装了空气负氧离子检测仪，开展了在线实时检测工作。选用2020 年9 月至2021 年8 月数据，建立了历史资料数据库。按照气候资料统计规定，本课题将时间划分为：3 月、4 月、5 月为春季，6 月、7 月、8 月为夏季，9 月、10 月、11 月为秋季，12 月至翌年2 月为冬季。相关性分析结果采用R－square 对数据进行拟合分析求得。

3 方法与检验

3.1 时间变化特征

3.1.1 日变化特征

采用LY300 大气负氧离子自动观测站收集到的24 h 数据，连续采集15 d，以h 为单位数据取得平均值，研究丰林县空气负氧离子日变化特征。由图1 可知，丰林县空气负氧离子浓度每日变化特征较为突出，05：00—12：00，15：00—18：00 空气中负氧离子浓度持续升高，12：00 为当日最大值，负氧离子浓度为3 489 个/cm3；每日00:00 至翌日05:00 空气负氧离子浓度相对较低，03:00 为当日最小值，负氧离子浓度为1 269 个/cm3。

图1 丰林县空气负氧离子浓度日均变化曲线

3.1.2 月变化特征

采用LY300 大气负氧离子自动观测站收集到的每月数据，以月份为单位取得平均值，研究丰林县空气负氧离子月变化特征。由图2 可知，丰林县空气负氧离子浓度月均变化曲线特征较为明显，1—7 月空气负氧离子持续升高，全年负氧离子浓度均值最高在10 月，负氧离子浓度为2 963 个/cm3，最低值则为1 月，负氧离子浓度均值为1 218 个/cm3。

图2 丰林县空气负氧离子浓度月均变化曲线

3.1.3 季节变化特征

采用LY300 大气负氧离子自动观测站采集到的每月数据，以季度为单位取得平均值，研究丰林县空气负氧离子季节变化特征。由图3 可知，丰林县空气负氧离子浓度随着季节变化特征较为突出，冬季—春季—夏季—秋季负氧离子浓度逐渐升高，秋季达到最高，为2 108 个/cm3，夏季为1 899 个/cm3，春季为1 509 个/cm3，冬季最低，为1 299 个/cm3。

图3 丰林县空气负氧离子浓度季节变化

3.2 气象因子与空气负氧离子浓度关联性

3.2.1 空气湿度

利用Origin 软件进行数值分析后可知，空气湿度与空气负氧离子表现为正相关性，即空气负氧离子浓度伴随空气湿度的升高而升高。由图4 可知，通过R－square 分析，模型拟合良好。

图4 丰林县空气负氧离子浓度与空气湿度的关系曲线

3.2.2 温度

利用Origin 软件进行数值分析可知，温度与空气负氧离子表现为负相关性，即空气负氧离子浓度由于温度的升高而降低。由图5 可知，通过R－square分析，模型拟合良好。

图5 丰林县空气负氧离子浓度与温度的关系曲线

4 结语

丰林县空气清新，负氧离子丰富，达到一级标准。每日05：00—12：00，15：00—18：00 空气负氧离子浓度相对较高，每日00：00 至翌日05：00 空气负氧离子浓度则相对较低；月变化为1—7 月空气负氧离子浓度持续升高，负氧离子浓度月均值最高在10月，最低值则在1 月；空气负氧离子浓度随着季节变化特征明显，冬季—春季—夏季—秋季负氧离子浓度逐渐升高，秋季负氧离子浓度达到最高，冬季最低。空气负氧离子浓度与空气湿度表现为正相关性，与温度表现为负相关性。

丰林县人文历史悠久，空气指数优异，生态环境优良，自然景观优美，旅游资源优胜，适宜旅游、休闲、度假、养生。系统了解宣传当地空气状况，有助于更好打造品牌效应与品牌优势，助力全市经济环境更好发展。