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大数据揭示“蓝繁”背后的规律

从2013年起,为方便公众了解环境空气质量状况,山东环保在专业指标的基础上引入了具象性指标——“蓝天白云、繁星闪烁”(简称“蓝繁”)天数,并以气象学上的“能见度”作为技术判定依据,具体判定标准为:

  ①能见度日均值≥10km且有16个小时值≥10km;

  ②虽然能见度日均值<10km,但PM2.5日均值≤75μg/m3(国家空气质量二级标准),且相对湿度日均值≥85%。

  满足上述任一条件,即认定为“蓝天白云、繁星闪烁”。

  通过对2013年以来近500万个监测数据进行统计分析,可以证实:能见度和PM2.5呈现很好的负相关性。随着PM2.5质量浓度的升高,能见度逐步降低,但两者并非简单的线性关系。在湿度一定时,能见度与PM2.5关系可以用幂函数表示:

  y=a×xb,

  其中,y为能见度,单位km,x为PM2.5质量浓度,单位μg/m3,a、b为常数。

  图1例举了湿度(RH)=40%时能见度与PM2.5拟合情况。从幂函数曲线看,大致在60-70μg/m3之间存在一个“拐点”(见图2)。在“拐点”的右侧,伴随PM2.5浓度的降低能见度缓慢升高;在“拐点”的左侧,随着PM2.5浓度进一步降低,能见度迅速改善。这样的“拐点”,如同治霾过程中环境治理的屏障,一旦突破,公众的环境获得感就会明显提升。

  山东省2013年、2014年的PM2.5平均浓度分别为98μg/m3、82μg/m3,处于“拐点”右侧,因此会出现能见度改善(5.6%)滞后于PM2.5改善(16.2%)的情况。2015年PM2.5平均浓度为77μg/m3,已经接近“拐点”范围。相信随着环保工作不断深化,我省PM2.5年均浓度必将突破“拐点”,公众的环境获得感也会随之明显提升。

     

  附图: 

   

   

 

图1 2013-2015年度能见度与PM2.5的幂函数拟合情况 

 

 

     图2 不同湿度能见度与PM2.5的幂函数拟合曲线

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