基于EOF分解和KZ滤波的2019~2021年中国臭氧时空变化及驱动因素分析

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：王浩琪,张裕芬,罗忠伟,王艳阳,戴启立,毕晓辉,吴建会,冯银厂

单位：南开大学环境科学与工程学院, 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350,南开大学环境科学与工程学院, 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350,南开大学环境科学与工程学院, 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350,南开大学环境科学与工程学院, 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350,南开大学环境科学与工程学院, 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350,南开大学环境科学与工程学院, 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350,南开大学环境科学与工程学院, 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350,南开大学环境科学与工程学院, 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350

摘要：基于我国337个地级行政区2019~2021年的3~8月O₃逐时浓度数据及同期气象数据，使用经验正交函数（EOF）分解，分析了我国O₃浓度的主要空间分布模态变化趋势及其主要气象驱动因素.选取31个省会城市，利用KZ滤波将O₃及气象因子的时间序列分解为短期分量、季节分量和长期分量，结合逐步回归模型，建立O₃与气象要素之间的关系，进而重构"气象调整"后O₃浓度的长期分量时间序列.结果表明，在我国O₃浓度变率的总体空间特征基本稳定的背景下，O₃浓度的第一模态整体呈趋同性变化，即O₃浓度变率的高值区域波动性减弱，低值区域波动性增强.气象调整前后不同城市O₃浓度的变化趋势存在一定差异，大部分城市O₃浓度经调整后的长期分量较调整前更"平缓".其中，气象因素对石家庄、济南和广州等城市O₃浓度长期变化的影响较大，而前体物排放变化对福州、海口、长沙、太原、哈尔滨和乌鲁木齐等城市长期变化的贡献相对较大，北京、天津、长春和昆明O₃浓度长期变化趋势受排放和气象的影响均较大.

关键词：臭氧(O3),时空特征,气象调整,经验正交函数(EOF),KZ滤波,