四川省重点城市PM2.5-O3复合污染的非线性相互作用

作者：鲍冰逸; 李友平; 文烨; 罗静; 钟心宇; 史凯^*

来源：西华师范大学学报(自然科学版), 2023, 44(03): 244-252.

DOI：10.16246/j.issn.1673-5072.2023.03.005

• 细颗粒物
• 臭氧
• 大气复合污染
• 自组织临界
• 去趋势互相关分析

为探究四川省PM2.5和O3相互作用演化的多尺度效应，并阐释PM2.5-O3复合污染事件发生及演化的动力机制，应用去趋势互相关分析(DCCA)对2015—2021年四川省15个重点城市高浓度的PM2.5和O3质量浓度数据进行分析。首先，PM2.5和O3质量浓度及超标天数年际变化的分析结果表明，PM2.5总体呈下降趋势，O3总体在2015—2018年呈上升趋势，但二者的超标天数均呈现不稳定的波动趋势。其次，应用DCCA对2015—2021年各城市高浓度PM2.5和O3的相关性分析结果表明，二者相互作用的演化呈现出较强的长期持续性非线性特征，且各年份之间无较大差异。最后，进一步应用DCCA对各城市高浓度PM2.5和O3相关性随时间尺度的演化趋势进行分析，结果表明，DCCA指数的变化趋势在各年份表现为良好一致性，均在1～12 h显著上升，在12～28 h逐渐趋于平稳。本文结合自组织临界(SOC)理论讨论了PM2.5、O3时空演化的内在动力规律，认为四川省PM2.5-O3复合污染事件的发生受到大气系统非线性SOC理论的控制，四川省独特的气象条件为SOC状态的维持提供了稳定的外部环境。

• 单位
  西华师范大学; 环境科学与工程学院