2016~2020年山东省空气质量时空分布特征及影响因素分析

来源：环境科学杂志2022年第1期北京时间：

作者：周梦鸽,杨依,孙媛,张凤英,李永华

单位：中国科学院地理科学与资源研究所 陆地表层格局与模拟重点实验室, 北京 100101,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院地理科学与资源研究所 陆地表层格局与模拟重点实验室, 北京 100101,中国科学院大学, 北京 100049,中国环境监测总站, 北京 100012,中国环境监测总站, 北京 100012,中国科学院地理科学与资源研究所 陆地表层格局与模拟重点实验室, 北京 100101

摘要：基于2016~2020年山东省城市空气质量监测结果，结合人口密度和城镇化率等社会经济数据以及风速、气温和相对湿度等气象要素，综合应用地理加权回归模型（GWR）、多尺度地理加权回归模型（MGWR）和小波分析等方法，探究山东省空气污染物的时空分布特征及其与社会经济和气象要素的关系.结果表明：①近5年来山东省空气质量整体呈好转趋势，除O₃外，SO₂、NO₂、PM_2.5和PM₁₀等污染物浓度逐年降低.空气污染物分布存在明显的空间差异，沿海地区污染物浓度更低.②山东省PM_2.5与人口密度和第二产业占比具有极显著的正相关关系（P<0.01），而与城镇化率呈极显著负相关关系（P<0.01）.同时，这种相关关系在空间上存在尺度差异，人口密度、民用汽车量和工业用电量与PM_2.5空间关系较平稳，而城镇化率和第二产业占比对PM_2.5的影响的空间异质性较高.③气象要素对菏泽和威海两市PM_2.5的影响程度不同，菏泽市PM_2.5与气温、相对湿度和日照时数相关性更强，而威海市海陆风盛行，PM_2.5与风速相关性更高.④小波分析表明每年冬季菏泽市比威海市空气污染频繁，频率约为每次1~2周；年周期上，菏泽市PM_2.5滞后于风速，而威海市PM_2.5和风速表现为同相位.山东省空气质量存在明显的时空差异，并受社会经济和气象因素的综合影响.

关键词：空气质量,时空分布,多尺度地理加权回归,小波分析,山东省,