张华 汪大林 黄晓英

摘要：2017年8月至2018年7月，对绩溪县大障、龙川、祥云3个站点的负氧离子浓度及相关气象因子进行了分析，并建立了预报模型。结果表明：绩溪县负氧离子浓度整体水平很高，早上和夜间的高于中午，夏季浓度最高，冬季最低;负氧离子浓度与地理位置及周边环境密切相关，在植被茂盛，靠近水源以及人类活动较少的地方，负氧离子浓度明显偏高。根据天气状况的不同，影响负氧离子浓度的气象因子也有所不同：无雨日主要为相对湿度和PM2.5浓度，雨日主要为降雨量和气压，雪日主要为PM2.5浓度。

关键词：负氧离子;气象要素;PM2.5;生态旅游

Abstract：From Aμgust 2017 to July 2018，the concentration of negative oxygen ions and related meteorological factors at Dazhang，Longchuan and Xiangyun stations in Jixi County were analyzed，and a prediction model was established.The results showed that the overall level of negative oxygen ion concentration in Jixi County was very high，and the level of negative oxygen ion concentration in morning and night was higher than that in noon;The concentration of negative oxygen ions is the highest in summer and the lowest in winter;The concentration of negative oxygen ions in Jixi County is closely related to its geographical location and surrounding environment.The concentration of negative oxygen ions is obviously higher in areas with abundant vegetation，near water sources and less human activities.According to the different weather conditions，the meteorological factors affecting the concentration of negative oxygen ions are also different：relative humidity and PM2.5 concentration are the main factors on rainless days，rainfall and pressure are the main factors on rainy days，and PM2.5 concentration is the main factor on snowy days.

Key words：[O-2];Meteorological Element;PM2.5;Ecotourism

气候是影响人们户外活动的重要因素，影响着人们旅游活动的进行以及进行旅游活動的地点选择，进而影响着当地旅游业的发展[1]。生态旅游是有特色的生态环境为主要景观的旅游，负氧离子浓度作为生态环境状况的重要指标，在生态旅游过程中起着十分重要的作用[2]。有着“空气维生素”、“长寿素”之称的负氧离子，对人体健康十分有利[3]，具有杀毒、降尘、提高免疫力的功能[4]。

绩溪县作为国家重点生态功能区，拥有独特的生态环境和历史文化资源优势，因此，开展其生态旅游气候资源的分析研究显得十分必要。为拓展环境气象业务和服务，全面落实生态立县战略，推动生态旅游发展，具有十分重要的意义。

绩溪县地处皖南山区，县城在小城镇中具有一定的代表性。一直以来，绩溪县内的气候资源对其境内的自然生态和景观类型都有着非常大的影响[5]。对绩溪县空气负氧离子进行分析，研究其基本规律以及与降水量、风向风速、气温、空气湿度等气象要素的关系，不仅对于研究当地生态资源、掌握和科学地利用空气负氧离子的变化规律有着重要的科学意义和现实价值[6-7]。为此，本研究利用绩溪县国家气象站的各类观测数据，对绩溪县的旅游气候资源进行了分析研究。

1 资料与方法

绩溪县负氧离子观测点置于伏岭镇大障山风景区、瀛洲镇龙川景区、和县城祥云广场，地理位置详见表1。观测仪器为北京华纭HY-3000型大气负氧离子监测仪，采用电容式吸入法，测量小粒径负离子浓度，测量范围为0～5000000个/cm3，迁移率为0.4～1.0，测量分辨率为10个/cm3，准确度为±10%，每日定时整点自动观测。本文选取2017年8月1日至2018年7月31日的观测数据以及同期的降水量、风向风速、气温、相对湿度、PM2.5等气象要素的逐日资料进行分析比较。气象学上把3—5月划分为春季、6—8月划分为夏季、9—11月划分为秋季、12月至次年2月划分为冬季。

2 结果与分析

2.1 负氧离子浓度的年变化特征 由表2可知，绩溪县负氧离子浓度整体水平较高，3个测站中，大障站点年平均负氧离子浓度最高，为3430个/cm3，最低的祥云站点年平均也达到了2755个/cm3。按照中国气象局2017年发布的QX/T 380—2017空气负氧离子浓度等级标准（表3），远远超过Ⅰ级水平，浓度高、空气清新，处于极度适宜状态，非常适合发展生态旅游产业。

2.2 负氧离子浓度的日变化特征 由图1可知，大障站点绝大多数月份早上8时负氧离子浓度相对较高，中午14时的浓度相对较小，晚上20时的浓度最差，最大平均浓度出现在9月份的14时，为4233个/cm3，最小平均浓度出现在5月份的夜间20时，为3012个/cm3。大障负氧离子月平均浓度的整体趋势为6月份开始迅速增大，9月份达到最高点后迅速下降，到11月份进入相对平缓的阶段，4—5月份有较小的波动。无论是早中晚，大障站点负氧离子月平均浓度都超过了3000个/cm3，达到了一个相当高的水平。

由图2可知，龙川站点负氧离子日变化较大，9—11月份是夜间浓度比早上、中午高，12月至次年3月出现早上浓度比中午和夜间高的情况，4—8月份夜间比早上和中午高，由此可见，龙川站点的负氧离子日变化的特征是根据月份的不同，早晨和夜间的浓度交替领先，但是中午的浓度始终落后于早晨和夜间。龙川站点的负氧离子月平均浓度在2500～3500个/cm3，浓度水平相对较高，但是低于大障的水平。

由图3可知，祥云站点的负氧离子浓度日变化较小，8—9月份，早上浓度比中午和夜间大，10—12月份，早中晚浓度基本一致，1—5月份，夜间浓度比中午和晚上大，5—7月份，夜间浓度比早上和中午大。龙川站点的负氧离子月平均浓度在2500～3000个/cm3，是3个站点间水平最差的，但是依然达到了不错的水平。

2.3 负氧离子浓度的季节变化趋势 由图4可知，3个站点曲线分布都是夏秋2季负氧离子浓度高，大障站点夏季最高，达到3802个/cm3，龙川站点夏季最高，达到3508个/cm3，祥云站点夏季最高，达到2794个/cm3。春冬2季负氧离子浓度低，大障冬季最低为3096个/cm3，龙川冬季最低2698个/cm3，祥云冬季最低为2598个/cm3。从季节分布图上看，大障负氧离子浓度水平最高，龙川次之，祥云最差。总体上看，绩溪县负氧离子浓度是夏季最高，秋季次之、春季又次之，冬季最低。负氧离子浓度出现上述变化有可能的情况是夏、秋季降雨量较大，相对湿度大。

2.4 3个站点PM2.5浓度日变化 由图6可知，3个站点的PM2.5浓度的趋势都非常相似，7—8月份浓度最低，9月份开始增大，到12月份达到顶峰后逐渐下降趋于平缓。按照季节来划分，冬季最高，夏季最低，与负氧离子浓度的曲线正好相反。年平均在21～27μg/m3，根据世界卫生组织2005年发布的《空气质量标准》，绩溪县3个站点都达到了准则值水平，根据表5空气质量检测网的新标准，3个站点的空气质量等级都为优。

3 预报模式的建立和检验

经过上述分析，可以判断出，大障站点和龙川站点的负氧离子浓度水平明显高于位于县城内的祥云站点的，且大障和龙川站点的PM2.5浓度水平低于祥云站点的影响负氧离子浓度的，故选择条件相对较差的祥云站点进行分析。

3.1 影响负氧离子浓度的气象因子 选择最高气温、最低气温、平均气温、08时温度、14时温度、20时温度、平均相对湿度、08时相对湿度、14时相对湿度、20时相对湿度、08时气压、14时气压、20时气压、08时风向、08时风速、14时风向、14时风速、20时风向、20时风速、PM2.5日平均浓度、PM10日平均浓度和、日降水量与空气中负氧离子浓度关系密切的22个气象因子进行筛选。由于负氧离子浓度和降水的关系比较密切，故分成无雨日、雨日和雪日分别讨论。样本数据为25组。

3.1.1 无雨日 根据气象因子筛选分析结果，在无雨日情况下，负氧离子日平均浓度和日平均相对湿度呈正相关，系数为0.236;与日平均气温呈负相关，系数为-0.174;与PM2.5日平均浓度呈负相关，系数为-0.349。

3.1.2 雨日 根据气象因子筛选分析结果，在雨日情况下，负氧离子的日平均浓度和日降水量呈正相关，系数为0.152;与08时气压呈正相关，系数为0.355;与PM2.5日平均浓度呈负相关，系数为-0.068。

3.1.3 雪日 根据气象因子筛选分析结果，在雪日情况下，负氧离子的日平均浓度和日降雪量呈正相关，系数为0.005;与PM2.5日平均浓度呈负相关，系数为-0.922。

3.2 预报模型的建立

无雨日：N1=0.236RH-0.174T-0.349PM2.5+2701.546

雨日：N2=0.152R+0.185Pa-0.068PM2.5+2630.21

雪日：N3=0.005Rx-0.922PM2.5+2681.44

其中，RH为日平均相对湿度，T为日平均气温，PM2.5为日平均PM2.5浓度，R为降雨量，Pa为08时气压，Rx为日降雪量。通过以上预报方程的建立，定量估算出绩溪县某地的负氧离子浓度，为游客出行提供较为科学的负氧离子浓度预报。

3.3 预报模型的检验 从2018年12到2019年2月间，分别选取无雨日10组数据、雨日10组数据和雪日4组数据作为检验样本，将各气象因子数据代入预报公式中，计算出预报值。由图7～9可以看出，预报值和实测值比较接近，具有良好的预报能力。

4 结论和讨论

（1）绩溪县负氧离子浓度整体水平很高，日变化特征是早上和夜间的负氧离子浓度水平高于中午。在季节变化特征上，表现为夏季负氧离子浓度最高，秋季次之、春季又次之，冬季最低。

（2）绩溪县负氧离子浓度与地理位置及周边环境密切相关，在植被茂盛，靠近水源以及人类活动较少的地方，负氧离子浓度明显偏高。

（3）根据天气状况的不同，影响负氧离子浓度的气象因子也有所不同：无雨日主要为相对湿度和PM2.5浓度，相对湿度越大，负氧离子浓度越高，PM2.5浓度越高，负氧离子浓度越低;雨日主要为降雨量和气压，降雨量越大，负氧离子浓度越高，气压越高，负氧离子浓度越高;雪日主要为PM2.5浓度，PM2.5浓度越高，负氧离子浓度越低。

（4）绩溪县在开展生态旅游的过程中，建议民众遵循以下最佳生态旅游路线：优先考虑到大障附近旅游景点进行游玩，并且以清晨当地负氧离子最高的时候去领略大障地区附近景点的风光特色;优先在夏秋2季到绩溪县进行游玩，因为在这2个季节中，绩溪县的负氧离子浓度是最佳的。由于夏天气温较高，人们可以选择绩溪县各类水上活动进行游玩，但是要做好防蚊虫、防晒措施，以及关注和避开雷雨天气出行游玩。

（5）绩溪县风光秀丽、空气清新，是人们享受天然氧吧、休闲度假的好地方，得天独厚的生态环境对人们的身体健康非常有利，也有利于开展各类旅游休闲度假活动。因此，绩溪县在发展生态旅游业方面具有非常大的潜力。

参考文献

[1]张彩英，董怀英，曹彩风.石人山旅游气候资源分析[C]//天气、气候与可持续发展——河南省气象学会2010年年会论文集.2010，12：46.

[2]环境保护部：我国将采取多措施规范发展生态旅游[EB/OL].[2010-12-10].http：//www.gov.cn/jrzg/2010-12/10/content_1763318.htm.

[3]丛菁，孙立娟.大连市负氧离子浓度分布及预报模型的建立[J].气象与环境学报，2010，26（4）：44-47.

[4]王淑娟，王芳，郭俊刚，等.森林空气负离子及其主要影响因子的研究进展[J].内蒙古农业大学学报：自然科学版，2008（1）：243-247.

[5]方正，童珊.绩溪县文旅产业发展研究[J].科技经济导刊，2018，26（31）：106-108.

[6]周启星.气候变化对环境与健康影響研究进展[J].气象与环境学报，2006，22（1）：38-44.

[7]周广胜，周莉，关恩凯，等.辽河三角洲湿地与全球变化[J].气象与环境学报，2006，22（4）：7-12.

（责编：张宏民）