我国城市大气PM2.5与O3浓度相关性的时空特征分析

作者:裘彦挺; 吴志军; 尚冬杰; 张子睿; 徐楠; 宗韬谋; 赵罡; 汤丽姿; 郭松; 王帅; 刀谞; 王晓斐; 唐桂刚; 胡敏
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近年来,中国PM2.5的质量浓度显著下降,O3污染加剧。为了阐明PM2.5和O3之间浓度相关性的时间和空间差异,本研究分析了PM2.5在中国城市大气中的浓度与O3(MDA8O3)的日最大8小时移动平均值和总氧化剂(ox=O3+NO2)浓度之间的相关性,PM2.5和O3超标天数显著减少。现阶段,双超标准主要发生在京津冀地区的4月至5月。在40N南部,PM2.5与O3浓度之间的相关性表现出“南高北低,夏高冬低”的显著时空分布规律。强正相关关系出现在中纬度京津冀地区和低纬度珠江三角洲地区的夏季,这表明这些地区的O3浓度与PM2.5的变化趋势相同。在京津冀地区冬季,由于PM2.5主要成分比例的增加和O3光化学的形成较弱,O3和PM2.5的浓度变化趋势相反。与PM2.5和MDA8的关系不同,O3、PM2.5和Ox在不同季节表现出良好的正相关,表明中国大气的强烈氧化推动了PM2.5次级组分的形成。当O3超过标准(MDA8O3>160g/m~3)时,PM2.5和O3浓度之间的相关性与PM2.5浓度有关。当PM2.5浓度低于50g/m~3时,O3和PM2.5的浓度关系良好,呈现同步变化趋势。当PM2.5的浓度进一步增加时,两种浓度的变化趋势相反,表明浓度较高的PM2.5可能会抑制O3的形成