基于混合效应模型的京津冀地区PM2.5数值模拟

作者:鲍艳磊; 田冰*; 胡引翠; 张文静; 王晨旭; 王天宇
来源:环境污染与防治, 2020, 42(03): 268-274.
DOI:10.15985/j.cnki.1001-3865.2020.03.003

摘要

采用2017年京津冀地区中分辨率成像光谱仪提供的3km气溶胶光学厚度(AOD)和气象数据,分别在有无气象因子作为自变量的情况下对PM2.5与AOD的关系进行解释。比较基于空间、时间及时空的78种混合效应模型的模拟效果,并利用十折交叉模型进行验证。经相关系数、拟合程度和模型误差对比,最终确定将气温、相对湿度、风速和气压4种气象因子作为影响因子的基于时空的混合效应模型效果最佳。利用该模型估算2017年京津冀地区的PM2.5监测值,结果表明,PM2.5监测值与模拟值的R2为0.90(经十折交叉模型校正后为0.81),均方根误差、平均绝对误差分别为13.44、10.12μg/m3,模型的拟合精度较高。同时研究表明,整体来说,京津冀地区呈现南高北低、平原地区东南高西北低、非平原地区高纬度区域相对低的空间格局。