A市与B市空气质量分析及其与气象要素的关系
随着我国经济的快速发展，环境污染物排放大量增加。城市空气污染和区域性气象污染问题日益突出，对各地区空气污染状况的研究越来越多。本文从月平均、季平均、年平均三个角度出发，统计了A市和B市2000-2020年的空气污染指数变化情况，并且利用相关分析法对API指数变化与气象要素之间的关系做了相关分析，在此基础上又对两市冬季冷空气过程对API指数变化的影响做了统计分析。结果表明：（1）A市和B市在2000-2020年间空气污染指数均呈现逐年降低的趋势，代表着空气质量情况逐步改善，并且两市空气质量均在夏季最优。由于B市和A市均是北方城市，取暖等因素致使两市空气质量均在冬季最差。（2）气象要素对两市的空气质量影响也有较大的差异。本文重点研究了气压、气温、相对湿度、风速与API指数之间的关系，发现在月平均尺度上，B市的相关系数一般要大于A市的相关系数，一定程度上说明了B市受气象因素影响较大。两市的API指数与气温均呈显著负相关。在季均尺度上，同样是B市API指数与气象要素的相关性更好一些，从显著性水平上来看A市API指数与气象要素的关系并不十分明显。（3）研究两市冬季冷空气过程对API指数变化的影响，发现两市API指数变化与冷空气持续时间以及降温幅度之间的相关性均不是十分显著，但这并不能说明二者没有相关联系，可能是由于冷空气过程中其他不确定因素影响也随之有较大改变。为得到更加严谨的结论，需要进行更加深入的研究。
关键词：A市；B；API；污染；相关分析；气象要素
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空气质量的优良反映了空气污染的程度，它与人类的生存健康息息相关。近些年来，随着我国经济的迅速发展，城市空气污染和区域性气象污染问题日益突出[1]，城市空气污染问题引起越来越的学者的关注。有研究表明[2，3]，在污染源排放相对稳定的条件下，气象条件对空气质量状况起主导作用[4]。因此研究空气质量的现状及其变化趋势并且讨论空气质量与气象条件之间的关系对我国空气污染的治理有一定的指导意义。
空气污染指数（Air pollution Index，简称API）可以用来衡量空气质量的好坏情况，数值越大代表污染越严重，反之代表空气质量情况相对越好。白鹤鸣[1]等研究了京津冀地区空气污染的时空分布情况，发现2001-2010年期间，API年均值呈下降的趋势。李文杰[5]等对京津石三地空气污染指数的时空分布及其与气象要素的关系做了研究，结果表明2001-2010年期间京津石三地的空气污染情况逐渐改善，并且发现气象要素对空气污染的影响存在较大时空差异。徐晓峰等[6]研究了北京一次重污染过程，结果表明低风速、层结稳定等条件不利于污染物的扩散。王静[7]等对山东市几个重点城市的空气质量及其与气象要素关系的研究表明：2005-2010年山东市几个重点城市API均成逐年下降的趋势并且沿海城市空气质量明显优于内部地区。吴振玲[8]等人的研究表明冬季采暖期间气温变化与污染概率有显著相关关系。
上述多研究我国某一地或某一区域内的空气质量与气象要素的关系，而很少将两区域对比分析。随着我国经济的发展，东西两部经济差距不断扩大，随之产生的空气污染状况及治理水平也有较大差别。A市和B分处我国西北地区和华北地区，本文将二者分别作为西北、华北地区的典型城市来研究我国西东两部近些年来空气污染情况。在此基础上将API指数与气象要素作相关性分析，研究气象条件变化对污染可能带来的潜在影响，并且分析两市冬季冷空气过程中冷空气的持续时间与冷空气降温幅度与API指数变化之间的关系。
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第一章 资料来源和方法
1.1 空气污染指数(API)
空气污染指数(Air pollution Index，简称API) 是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式\并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势[9]。空气污染指数越大，说明空气污染越严重，对人体健康影响也越明显。 表1 空气污染指数范围及其相应空气质量级别 空气污染指数范围 0－50 51－100 101－200 201－300 300－
空气质量级别 I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V 空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重污染 表1是环保部 2008 年发布并实施的 《城市空气质量日报和预报技术规定》中规定的空气污染指数范围及相应的空气质量级别。
1.2 资料来源与研究方法
本文使用的空气污染资料来源于中华人民共和国环境保护部网站（http://www.zhb.gov.cn/）发布的A市、B市2000年06月5日到2020年12月31日每日的空气质量日报数据里的空气污染指数数据。
本文使用的气象资料来自于甘肃省气象局和B市气象局记录的2000-2013年A市和B市地面气候资料。本文只选取气压、气温、湿度、风速作为研究对象。
1.3 研究方法
本文研究A市与B市的API变化趋势是利用空气质量主要分析指标API进行统计分析，分别研究A市和B市的API数据资料的月平均变化、季平均变化和年代际变化。
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2000-2020年A市与B市空气质量分析及其与气象要素的关系
