基于小波变换的山西省PM2.5污染特征及影响因素

• 作者: 张可可 胡冬梅 闫雨龙 彭林 段小琳 尹浩 王凯 邓萌杰
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 山西省 PM2.5 污染特征 影响因素 小波变换
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 页码范围: 1226-1234
• 页数: 9页
• 分类号: X513
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.202107122

摘要

基于山西省11城市2015～2019年PM2.5日均浓度、社会影响因素数据和气象数据,利用小波变换确定PM2.5浓度周期,通过Spearman相关性和小波相干谱分别探究PM2.5与社会影响因素和气象因素的关联,确定PM2.5长短周期管控的主要影响因子.结果表明,2015～2017年山西省PM2.5浓度年均值呈上升趋势,年均上升率为4.3％,2018～2019年呈下降趋势,年均下降率为4.2％;ρ(PM2.5)月均值呈"U"型分布,1月最高(95 μg·m-3),8月最低(34μg·m-3),冬季均值约为夏季的2倍;临汾等南部城市ρ(PM2.5)均值为62μg·m-3,大同等北部城市均值为45μg·m-3,空间上呈南高北低.11城市PM2.5浓度存在显著周期性变化,主要周期包括293 d左右的长周期和27 d左右的短周期.其中,能源消耗水平和产业结构偏重是影响山西省长周期上PM2.5浓度的强驱动因素;短周期上则受大气环流变化影响较大,且不同城市PM2.5的主要气象影响因子不同,临汾、运城、大同、朔州和忻州易受风速影响,晋中和吕梁易受温度影响,太原、晋城、阳泉和长治较为特殊,受相对湿度影响显著.因此,产业结构调整和能源结构调整等是山西省大气PM2.5长期管控和空气质量长效改善的关键;开展短期区域联防联控时需考虑不同城市气象因子对PM2.5的差异化影响.