| 2019~2021年河南省区域背景臭氧浓度估算 |
| 摘要点击 2640 全文点击 591 投稿时间：2023-08-21 修订日期：2023-10-19 |
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| 中文关键词 臭氧（O3） 背景浓度 主成分分析（PCA） TCEQ法 多元线性回归（MLR） |
| 英文关键词 ozone （O3） background concentration principal component analysis（PCA） TCEQ method multiple linear regression（MLR） |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 刘晓咏 | 信阳师范大学地理科学学院, 信阳 464000
信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室, 信阳 464000 | xyliu_liuxy@163.com | | 颜俊 | 信阳师范大学地理科学学院, 信阳 464000 | | | 刘航 | 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029 | | | 苏方成 | 郑州大学化学学院, 郑州 450001 | | | 姚丹 | 河南师范大学环境学院, 新乡 453007 | | | 牛继强 | 信阳师范大学地理科学学院, 信阳 464000
信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室, 信阳 464000 | | | 闫军辉 | 信阳师范大学地理科学学院, 信阳 464000
信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室, 信阳 464000 | |
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| 中文摘要 |
| 厘清臭氧（O3）区域传输和本地生成贡献对控制O3污染有重要意义.为量化区域背景O3浓度及其时空变化,采用包括主成分分析（PCA）和TCEQ法在内的多种方法,以河南省为案例进行了综合研究.基于2019~2021年河南省59个国控站监测数据,使用4种方法估算区域背景O3浓度.方法1是传统方法,进行O3单变量-多站点的PCA分析.方法2使用二氧化氮和气象参数作为约束条件,进行多变量-单站点的PCA分析.方法3将PCA和多元线性回归（MLR）结合,借鉴源解析思想,确定区域背景贡献.方法4为TCEQ法,将观测的最低O3-8h浓度作为区域背景.结果表明,方法1和方法2估算的区域背景ρ（O3-8h）基本相等,方法3和方法4估算的浓度比方法1低约37~60 μg·m-3. 2019~2021年,方法1~4估算的区域背景ρ（O3-8h）变化分别为1.6、 -13.4、 5.9和-3.5 μg·m-3.多种方法平均估算结果表明,2019~2021年河南省区域背景ρ（O3-8h）分别为82.0、 79.0和79.7 μg·m-3,分别占区域O3-8h总量的75.9%、 76.4%和78.7%. 4种方法估算的区域背景O3都有明显的季节变化,呈夏季 >春季 >秋季 >冬季的特征. |
| 英文摘要 |
| Clarifying the regional transmission and local generation contributions of ozone （O3） is important for controlling O3 pollution. To quantify the regional background and spatial-temporal variations of O3, a comprehensive study was conducted using multiple methods including principal component analysis （PCA） and TCEQ, with Henan Province as a case study. Based on monitoring data from 59 national sites in Henan Province during 2019-2021, four methods were employed to estimate the regional background of O3. Method 1 was the traditional method, performing O3 univariate-multisite PCA analysis. Method 2 was a multivariate-single-site PCA analysis considering nitrogen dioxide and meteorological conditions as constraints. Method 3 combined PCA and multiple linear regression （MLR） to determine regional background contributions, drawing on the idea of source apportionment. Method 4 was the TCEQ method that used the lowest measured O3-8h concentration as the regional background. The estimation results showed that Methods 1 and 2 were basically equal, and Methods 3 and 4 were approximately 37-60 μg·m-3 lower than Method 1. From 2019 to 2021, the changes in regional background ρ（O3-8h） estimated by Methods 1-4 were 1.6, -13.4, 5.9, and -3.5 μg·m-3, respectively. The average estimations derived from multiple methods showed that the regional background ρ（O3-8h） in Henan Province from 2019 to 2021 concentrations were 82.0, 79.0, and 79.7 μg·m-3, accounting for 75.9%, 76.4%, and 78.7% of the total regional O3-8h, respectively. The regional background O3-8h estimated by the four methods showed obvious seasonal changes, characterized by summer > spring > fall > winter. |
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