重庆市主城区PM2.5时空变化特征研究
2021-03-02刘小飞
刘小飞
(重庆财经学院,重庆 401320)
0 引言
自全国爆发雾霾现象以来,PM2.5是最受政府和公众关注的因子之一。重庆市具有我国一带一路等战略地位,为此,研究重庆市主城区特别是在时间、空间上的变化特征有实际意义。
近年来国内对PM2.5研究较多集中在来源分析、分布特征、危害人类健康三个方面[1-5];发现PM10中四成到八成左右为PM2.5[7,9];PM2.5浓度的空间分布大部分呈现城市中心较高,郊区较低的现象[6,8,10];季节变化表现为春季、冬季的浓度值较高,夏季、秋季的浓度值较低;月循环变化规律以及季节循环变化规律比较明显[11-15];日浓度变化呈现“驼峰式”的规律。
1 技术路线
1.1 分析内容
包括两部分:长期趋势和中短期规律:
(1)长期趋势分析:采用2013-2018年重庆市主城区各区连续6年年均值变化说明整体时间趋势;利用Excel自带CORREL指数说明九区之间的关联性;VAR.P 函数计算基于整个样本总体的方差;CR变化率指数,计算连续序列的变化程度;ArcGIS污染重心转移分析,具体利用ArcGIS 10.2软件对主城区PM2.5在地理二维空间内近年来重心位移,揭示空间变化过程。重心计算模型为:
(1)
式中:Xk——k区重心X坐标值,Yk——k区重心Y坐标值,Aki——k区i污染因子的面积,Xki——k区i污染因子对应范围内X坐标的平均值;Y同理。本次研究PM2.5一个污染因子故i取1。鉴于重心坐标变化可以更好地说明重心的移动方向,在研究中,不同年际区域重心空间移动方向采用下述公式予以确定:
(2)
式中,θ表示重心年际移动的角度(-180°< θ<180°),且规定正东方向为0°,逆时针旋转为正,顺时针旋转为负。假设d表示第i年重心移动的距离(相对于第j年),则:
(3)
式中,(xi,yi)、(xj,yj)分别表示第i年和第j年的区域重心的经度值和纬度值;……
